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高中物理 第十四章 电磁波 3 电磁波的发射和接收学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

高中物理 第十四章 电磁波 3 电磁波的发射和接收学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案_第1页
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3电磁波的发射和接收一、电磁波的发射1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具备两个特点:第一,要有足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大.第二,应采用开放电路,振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间.2.开放电路:实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫做地线,线圈的另一端高高地架在空中,叫做天线.3.无线电技术:使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制.调制的方法有两种,一种是调幅,使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变;另一种叫调频,使高频电磁波的频率随信号的强弱而变化.1895年,一位年轻的意大利人马可尼(公元1874-1937年)发明了无线电通信技术.从此,携带人类信息的电磁波开始在空间自由旅行,人们不必依赖电线,就可以在遥远的地方互通信息.电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢?提示:电视信号要有效地发射出去,必须采用高频开放电路,电磁波的波长比较短,以直线传播为主,遇到障碍物会被阻挡,所以发射天线要架得高一些.二、电磁波的接收1.接收原理:电磁波能使导体中产生感应电流,所以导体可用来接收电磁波,这个导体就是接收天线.2.电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相等时,接收电路里产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振.3.调谐:使电路中产生电谐振的过程叫做调谐.4.解调:把声音或图像信号从接收到的高频电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,叫做解调.5.无线电波:波长大于1_mm(频率低于30GHz)的电磁波称做无线电波.按波长可分成若干个波段,像长波、中波、短波、微波等.每个波段所用的设备和技术不同,因此有不同的用途.如图所示是我们常用的收音机中与调台旋钮相连的一个电子器件,它由两组铝片组成,一组铝片固定,称为静片;另一组铝片可以旋转,称为动片.收音机调台时就是通过转动动片,改变动片与静片的正对面积,从而实现选台目的的,你知道这是如何实现的吗?提示:这是一个可变电容器.两组铝片之间是互相绝缘的,动片旋入得越多,正对面积越大,电容也就越大.它是振荡电路的一部分,由振荡电路周期T=2π知,调节电容C,可以改变振荡周期.当LC回路振荡频率与待接收的电磁波频率相同时,产生电谐振,从而将需要的电台信号选出来.考点一电磁波的发射1.有效发射电磁波的条件(1)要有足够高的振荡频率.理论研究证明,振荡电路向外界辐射能量的本领与振荡频率密切相关.频率越高,振荡电路发射电磁波的本领越大.(2)采用开放电路.振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间.天线和地线也可组成开放电路,如下图所示.实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫做地线;线圈的另一端与高高架在空中的天线相连,无线电波就是由这样巨大的开放电路发射出去的.2.电磁波的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叫做调制,调制的装置如右图所示.(1)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,如图甲所示.(2)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,如图乙所示.【例1】为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在电磁波上发射到远方,必须对振荡电流进行()A.调谐B.放大C.调制D.检波【导思】声音与图像信号的频率很低,不满足直接发射的条件,只有高频电磁波才能有效地向外发射.【解析】1.把低频信号加到高频电磁波上去的过程叫调制.2.调制有调幅和调频两种.【答案】C要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是(B)A.增加辐射波的波长B.使振荡电容的正对面积足够小C.尽可能使电场和磁场分散开D.增加回路中的电容和电感解析:理论证明,电磁波发射本领(功率)与f成正比,电磁场应尽可能扩散到周围空间,形成开放电路.f=,C=,要使f增大,应减小L或C,只有B符合题意.考点二电磁波的接收1.无线电波的接收原理: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.因此空中的导体可以用来接收电磁波.2.电谐振:当接收电路的固有频率跟接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,这种现象叫做电...

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