【粤教版】选修3-4物理：3.3《电磁波的发射、传播和接收》学案(4页).doc

-【粤教版】选修3-4物理：3.3电磁波的发射、传播和接收学案-第 4 页第三节电磁波的发射、传播和接收学习目标重点难点1能说出无线电波的波长范围2能说出无线电波的发射过程和调制的简单原理3能说出什么是调谐、检波及无线电波接收的基本原理重点：无线电波的发射和接收的基本原理难点：要有效地发射电磁波，振荡电路必须满足的条件一、无线电波的发射1有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点（1）要有足够高的振荡频率：频率越高，发射电磁波的本领越大（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此，采用开放电路2电磁波的调制调制在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术分类调幅（AM）使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术调频（FM）使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术二、无线电波的接收1原理电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流因此，导体可以用来接收电磁波2电谐振与调谐（1）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象（2）调谐：使接收电路产生最强的振荡电流的过程3解调使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程4无线电波技术上把波长范围是1_mm30_km的电磁波称做无线电波，并按波长把无线电波分为若干波段：长波、中波、中短波、短波、微波预习交流学生讨论：调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到某较低频率电台发出的信号，要收到该电台的信号，可采用什么办法？答案：增加谐振线圈的匝数；在线圈中插入铁芯；在线圈两端并联一个较小的电容器；在电容器两板间插入电介质等方法一、无线电波的发射1开放电路是如何形成的？答案：在LC振荡电路中减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条长的直线，一条竖立在高空成为天线，另一条接入地下成为地线，使电场完全暴露在空中，形成开放电路2在发射电磁波时为什么要对电磁波进行调制？答案：声音、图象信号的频率很低，不能直接发射出去，只有把声音、图象的低频信号加到高频电磁波上才能向外发射，高频电磁波带着低频信号向外发射，电磁波随着各种信号而改变3通常情况下如何对电磁波进行调制？答案：有调幅和调频两种（1）调幅是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变化（2）调频是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变化无线电波的发射和接收主要经历哪些过程？无线电传播的方式跟什么因素有关？有哪些传播方式？答案：见解析解析：无线电波的发射主要经历调制、信号放大和通过天线向外发射的过程；无线电波的接收主要经历调谐、检波等过程；无线电波传播的方式跟波长（频率）有关，其传播方式有地波传播、天波传播和直线传播1要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：（1）要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大；（2）必须是开放电路2无线电波的波长范围是1 mm30 km，不同波长的电磁波在传播方式上也各不相同无线电波主要的传播方式有：地波传播、天波传播和直线传播三种二、无线电波的接收1如何才能接收到我们所需要的电磁波？答案：用一个LC接收电路，使LC回路的固有频率等于所要接收的电磁波的频率，使接收电路产生电谐振，即应用调谐电路2如何才能从经过调制的电磁波中得到声音、图象信号？答案：要对接收到的调制信号进行解调，去掉高频成分，只保留声音、图象这些低频信号，即从振荡电流中“检”出声音、图象信号3为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？答案：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段微波波长短，传播时直线性好雷达正是应用了微波直线性好的特点4无线电的接收过程如图所示：由图可知，一台最简单的收音机，除了接收天线和扬声器外，至少还必须具备哪些单元电路？答案：调谐电路和检波电路下图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市发射场正在进行某型号火箭的发射试验为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看到火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发_（填“无线电广播信号”或“电视信号”），这是因为_点拨：弄清波发生明显衍射现象的条件是正确处理此题的关键答案：电视信号电视信号波长短，沿直线传播，受山体阻挡，不易衍射解析：从题中知，传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，根据波发生明显衍射现象的条件，知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发1要接收某频率的无线电波，接收电路的固有频率必须与接收到的电磁波频率相同2改变调谐电路的电容C或电感L，可以使调谐电路的固有频率在一定范围内连续改变3无线电波的接收过程为：天线接收到所有的电磁波，经调谐电路选择出所需要的电磁波，再经检波电路取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象1下列说法正确的是（）A调制的目的是为了让高频电磁波携带低频信号B调频波是让高频电磁波的频率随时间周期性变化C调幅波是让高频电磁波的频率随时间周期性变化D发射广播信号时进行调制是没有必要的答案：A解析：进行无线电通信必须利用调制电路将信号加载到高频电磁波上，并经放大发射出去，调制的目的是为了让高频电磁波携带低频信号，故A正确，D错误；调制可分为调幅和调频：调幅就是使高频载波的振幅随声音信号变化而变化；调频是使高频载波的频率随声音信号的变化而变化，而非使它们随时间周期性变化，故B、C错2一台无线电接收机，当它接收频率为535 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容是1 350 pF如果调谐电路的线圈电感不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容应改变为（）A30 pF B90 pFC150 pF D710 pF答案：C解析：由f知，在线圈的电感L不变时，则C2C1（）2×1 350 pF150 pF3一个LC接收回路，若要从接收较高频率的电磁波到接收较低频率的电磁波，下列调节正确的是（）A增加谐振线圈的匝数B在线圈中插入磁芯C降低电源电压D把可变电容器的动片适当旋出些答案：AB解析：LC接收回路的频率f，与加在其间的电压无关，C错；增加线圈的匝数，在线圈中插入铁芯，可增大L，减小频率f，A、B正确；把可变电容器的动片旋出些，正对面积减小，电容减小，f增大，D错误4某发射机中的LC振荡电路的电容器电容为300 pF，线圈的自感系数为0.3 mH，由它产生的电磁振荡向空间发射的电磁波波长是多少？答案：564 m解析：T22×3.14×s1.88×106 s又c，故cT3.0×108×1.88×106 m564 m5如图所示是接收无线电波的简易收音机电路图已知L和C，当将C调至C0时，（1）指出哪些元件组成了调谐电路，周期是多少？（2）这时该电路能收到的无线电波波长是多少？（3）元件D、C1起什么作用？答案：（1）线圈、可变电容2（2）2c（3）见解析解析：（1）线圈和可变电容组成了LC调谐电路这时周期T2（2）谐振时，f波f固，又cf，故cTc×22c（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号，C1的作用是过滤掉高频成分，剩下音频电流通过耳机