高中物理 第3章 电磁波 第2节 电磁波的发射、传播和接收教案 鲁科版选修3-4-鲁科版高二选修3-4物理教案VIP免费

第2节电磁波的发射、传播和接收课堂互动三点剖析一、电磁波在发射、接收时的电路要有效地发射电磁波,发射电路必须具备:1.足够高的振荡频率,频率越高,发射本领越大.2.要使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.要接收空中某频率的电磁波必须通过改变接收电路电容、电感使其电谐振.【例1】用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路,要增大发射电磁波的波长,可采用的做法是()A.增大电容器两极板间的距离B.减小电容器两极板间的距离C.减小电容器两极板正对面积D.在电容器两极板间加入电介质解析:由λ=c/f知,要增大发射电磁波的波长,必须减小振荡电路的振荡频率f,由f=12πLC可知,要减小f,就必须增大电容器的电容C或电感L,由C=εS4πkd,可判断B、D操作满足要求.答案:BD二、电磁波的发射和接收的过程发射:1.调制:在无线电应用技术中,首先将声音、图像等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号,这种电信号频率很低,不能用来直接发射电磁波,而需要把传递的低频电信号“加”到高频电磁波上,使高频电磁波随各种信号而改变,这个过程叫做调制.2.调幅和调频:使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅.使高频振荡的频率随信号而改变叫调频.3.无线电波的发射:由振荡器(常用LC振荡器)产生高频振荡电流,用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上,再耦合到一个开放电路中激发出无线电波,向四周发射出去.接收:1.电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振.2.调谐:调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变,将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同,使接收电路产生电谐振,这个过程叫调谐.3.检波:从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫做检波,检波是调制的逆过程,也叫解调.4.无线电波的接收:天线接收到所有的电磁波,经调谐选择出所需要的电磁波,再经检波取出携带的信号,放大后再还原成声音或图像.【例2】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,可采用下列办法中的（）A.增加调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.在线圈两端并联一个较小的电容器D.减小电源电压解析:由题中条件可知,要接收到较低频率的信号,则应使调谐电路的频率减小,由f=和电容公式C=可知,加大调谐电路中的线圈匝数,可以增大L,减小f,故A选项对.在线圈两端并联一个更小的电容,从而使C更大,故f减小,C选项对,故A、C正确.答案:AC各个击破类题演练1调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号,应()A.增大调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.减小调谐电路中线圈的匝数D.将线圈中的铁芯取走解析:当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时,发生电谐振才能收听到电台信号.由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低,由f=,可知在C无法调节的前提下,可减小电感L,即可通过C、D的操作升高f.答案:CD变式提升1世界各地有许多无线电台同时广播,试想为什么我们用收音机只能听到某一个电台的播音,而不是同时听到许多电台?解答:此问题涉及无线电波的接收和电磁振荡的相关知识,转动收音机旋钮,实际上是借助于改变电容器的电容间接地改变固有接收频率,当接收电路的固有频率与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,这样就选出某一确定的电台.类题演练2一收音机调谐回路中线圈电感是30μH,电容器电容可变,最大电容是270μF,最小电容是30pF,求接收到的无线电波的波长范围是多大?解析:由T=2π可知:电磁波的周期变化范围;由λ=T·c进一步确定波长范围.因为T=2π所以Tmax=2πs=18π×10-8sTmin=2π=6π×10-8s又因为λ=cT所以λmax=3×108×18π×10-8s=169.6mλmin=3×108×3π×10-8s=56.5m故169.6m≥λ≥56.5m.答案:56.5m—169.6m变式提升2在电视节目中，我们经常看到主持人与被派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量为6.0×1...