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

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...