【学案导学 备课精选】2015年高中物理 3.4无线电波的发射、传播和接收同步练习(含解析)教科版选修3-4
高中物理第二册无线电波的发射和接收(备课资料)
●备课资料1.电磁波的传播不同波长的电磁波有着不同的传播特性.无线电波的传播方式大致有三种:地波、天波和直线传播.地波是沿地球表面空间传播的.由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物,只有能绕过这些障碍物的无线电波才能被各处接收到.由于长波的波长比较长,都能够因衍射而绕过这些障碍物.地波沿地面传播,由于地球是导体,地球表面就会因电磁感应而激起感生电流,这就要消耗能量,因此地波在传播过程中有能量损失,而且电磁波的频率越高,这种能量损失越大.因此,从能量损失的角度来看,只有长波、中波和中短波适宜以地波的形式传播,对短波和微波则不适宜.由于地波在传播过程中要不断损失能量,因此中波和中短波的传播距离不太大,一般在几百千米范围内,收音机的这一波段一般只能收听到本地或附近省市的电台信号,长波的传播距离可以远得多,但发射长波的设备庞大,造价高.因此无线电广播一般不用长波,长波常用于超远程无线电通讯和导航技术领域.天波是依靠电离层的反射来传播的无线电波。
电离层分布在大气层中距地60 km到400 km的范围内,它是空气受宇宙辐射后电离形成的.它的重要特征之一是能反射无线电波,它反射无线电波的本领随电磁波的频率增大而减小。
它的另一特征是要吸收无线电波,它吸收无线电波的本领随电磁波频率的减小而增大.可见,各种无线电波中,频率太高的微波会穿过电离层而不被反射,频率太低的长波会被电离层吸收,短波最适宜于以天波的形式传播。
由于短波靠电离层反射来传播,因此可以传播到几千千米以外的地方。
电离层是不稳定的,白天电离程度高,夜晚电离程度低。
由于夜晚电离程度低,它对中波和中短波的吸收减弱,这时中短波和中波也可以用天波的形式传播,因此在晚上可以收到许多远地的中波和中短波电台信号。
由于电离层是不稳定的,因此被电离层反射的天波信号的强弱也是不稳定的,所以收音机接收短波广播时,声音常是忽大忽小。
微波既不能以地波的形式传播,也不能依靠电离层的反射以天波的形式传播.微波只能在空间直线传播.由于地球表面是圆球形,沿直线传播的微波要从地面上某地传到地面上另一地时,就需要高处的天线或卫星来接收和转播.这种传播方式受大气的干扰小,能量损耗小,所以接收到的信号较强而且比较稳定.电视信号和雷达信号采用的都是微波.2。
高中物理教科版选修3-4 第3章 学案2 电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射、传播和接收
之间的区别并没有绝对的意义.
பைடு நூலகம்
(2)都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=
m/s.
((343))×它 它1们们08的都传具播有都反不 射需 、要
. 、
和
介质
的特性.
折射 衍射 干涉
一、电磁波谱、电磁波的应用
返回
2.不同电磁波的特点及应用
电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
课堂要点小结
返回
自我检测区
1234
1234
1.(电磁波谱)雷达采用微波的原因是( ) A.微波具有很高的频率 B.微波具有直线传播的特性 C.微波的反射性强 D.微波比其它无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离
更远
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解析 雷达采用微波,是利用微波的频率高,不容易发生 衍射,具有很好的直线传播的特性和反射性强的特点,所 以A、B、C均正确,因微波不易发生衍射,传播的距离不 一定比无线电波的长波、中波、短波段远,因此D不正确. 答案 ABC
频率
由左向右,频率变化为由 小 到 大
真空中波长
由左向右,波长变化为由 长 到 短
特性
波动 性强
热效 应强
感光 性强
化学作 用、荧光
效应强
穿透 力强
穿透 力最
强
一、电磁波谱、电磁波的应用
返回
遥控 、遥
日光灯、
检查、
用途
通信广播、加测热、 天体物理
、红
照照明相等、伪杀菌、、治防
研究
外摄像、
疗
探测、探测 、 透视 、治疗
在电磁波发射技术中,使电磁波 随各种信号而改变的技术
振幅
使高频振荡的 随信号的强弱 而变的调制技术
4. 无线电波的发射、传播和接收-教科版选修3-4教案
4. 无线电波的发射、传播和接收-教科版选修3-4教案1. 教学目标1.1 知识目标•理解电磁波的概念及特性;•掌握无线电的发射与接收原理;•了解无线电波的传播和影响因素。
1.2 能力目标•培养学生的物理实验能力;•培养学生的科学探究能力;•提高学生的科学思维和创新意识。
1.3 情感目标•培养学生的科学兴趣和科学精神;•提高学生的环境观念和科学素养。
2. 教学重难点2.1 教学重点•无线电的发射与接收原理;•无线电波的传播。
2.2 教学难点•理解电磁波的概念及特性;•理解无线电波的发射与接收原理。
3. 教学内容与步骤3.1 教学内容•电磁波的概念及特性;•无线电的发射与接收原理;•无线电波的传播。
3.2 教学步骤第一步:导入•引入电磁波的概念;•简述电磁波的应用。
第二步:理解电磁波的概念及特性•介绍电磁波的定义;•解释电磁波的特征。
第三步:无线电的发射与接收原理•介绍无线电的发射原理;•介绍无线电的接收原理。
第四步:无线电波的传播•介绍无线电波的传播方式;•解释无线电波的影响因素。
第五步:实验与探究•建立无线电发射与接收模型;•进行实验探究无线电波的传播特性。
第六步:归纳总结•总结本节课所讲的内容和实验结果;•引导学生思考无线电波的应用领域。
4. 教学评价4.1 评价方法•实验成果观察;•学生课堂参与情况;•学生实践能力评价。
4.2 评价标准•实验成果符合预期;•学生积极参与,能够充分表达自己的意见;•学生能够熟练完成实验步骤并有相应的分析能力。
5. 教学反思本节课中,我们通过介绍电磁波的概念及特性,帮助学生理解了无线电的发射与接收原理以及无线电波的传播方式。
通过实验,让学生更好地掌握了无线电波的传播特性。
但是在实验过程中,学生的动手能力和分析能力有些欠缺,需要加强实践能力的培养。
在以后的教学中,我们将加强学生的实践训练,提高其动手能力和分析能力。
教科版高中物理选修3-4:《无线电波的发射、传播和接收》教案-新版
3.4《无线电波的发射、传播和接收》教案【教学目标】1、知识与技能:了解无线电波的波长范围.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念.了解调谐、检波及无线电波传播和接收的基本原理.2、过程与方法:理解无线电波发射的过程3、情感态度与价值观:体会科学与技术的结合之美【重点难点】1、重点:调制、调幅、调频、调谐和解调2、难点:调制、调幅、调频、调谐和解调【授课内容】一、无线电波的发射:在信息技术高速发展的今天,无线电波对我们来说越来越重要,例如,广播、电视要利用无线电波,无线电通信要利用无线电波,航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用无线电波……那么,学习了前面几节的电磁学内容,我们知道了无线电波是怎样产生的以及无线电波的性质。
那么怎样利用无线电波来传递各种信号呢?下面我们便来学习无线电波的发射。
1、阅读课文回答下列问题(学生通过复习无线电波一节的内容可以得到正确答案):〖问题1〗有效的向外发射无线电波的条件是什么?(1)要有足够高的振荡频率,因为频率越高,发射无线电波的本领越大。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。
〖问题2〗采用什么手段可以有效的向外界发射无线电波?改造振荡电路——由闭合电路成开放电路2、〖教师总结〗无线电波的发射装置是:天线、地线、开放电路构成的基本发射装置与振荡器电路耦合构成了实际应用的发射无线电波的装置。
3、在利用无线电波传递信号时,需要通过调制过程,使得无线电波随着信号而改变,如图所示过程,分为调幅和调频。
讲解时分步绘制。
调幅:使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。
调频:使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。
二、无线电波的传播无线电波通常有3中传播途径:地波、天波和空间波1.地波:沿地球表面空间传播的无线电波2.天波:靠大气中电离层的反射传播的无线电波3.空间波:像光束那样沿直线传播的无线电波三、无线电波的接收:1、阅读课文回答下面的问题:〖问题3〗发射的无线电波如何被接收到呢?答案:无线电波在空间传播时,如果遇到导体,会使导体产生感应电流,感应电流的频率跟激起它的无线电波的频率相同。
第四节无线电波的发射传播和接收导学案
第4节无线电波的发射、传播和接收(导学案)【知识回顾】:一、电磁振荡1.电磁振荡的过程:放电过程:由于线圈的作用,放电电流由零逐渐__________,电容器极板上的电荷逐渐,电容器里的电场逐渐__________,线圈的磁场逐渐______,能逐渐转化为________能,振荡电流逐渐,放电完毕,电流达到,________能全部转化为能.充电过程:电容器放电完毕后,由于线圈的作用,电流保持原来的_________逐渐减小,电容器将进行______,线圈的磁场逐渐,电容器里的电场逐渐______,能逐渐转化为________,振荡电流逐渐,充电完毕,电流减小为零,能全部转化为_______能.2.LC电路的周期(频率)的决定因素:理论分析和实验表明,LC电路的周期T与自感系数L、电容C的关系式是T=_________,所以其振荡的频率f=__________.可见,用可变电容器或可变电感线圈组成电路,就可以根据需要改变振荡电路的周期和频率.二、麦克斯韦电磁理论1.变化的磁场产生电场(1)的磁场不产生电场;(2)的磁场产生稳定的电场;(3)的磁场产生变化的电场;(4)的磁场产生同周期的电场;2.变化的电场产生磁场(1)的电场不产生磁场;(2)的电场产生稳定的磁场;(3)的电场产生变化的磁场;(4)的电场产生同周期的磁场;3.预言了电磁波的存在;用实验证实了电磁波的存在;4.的传播需要介质;的传播不需要介质。
5.所有电磁波在真空中的传播速度等于;6.电磁波是;(填“横波”或“纵波”)7.机械波的传播速度与有关;电磁波的传播速度与和有关;三、按照波长由长到短的顺序写出电磁波谱(用箭头连接,包括可见光部分)【目标定位】:学习目标:1.知道什么样的电磁振荡电路有利于向外发射电磁波.2.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念,了解调谐及无线电波接收的基本原理.课时安排:1课时(新课教学、习题课共1课时)【自主学习】:学法指导:自学教材第55~58页内容,完成以下内容:一、无线电波的发射1.有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有的两个特点(1)采用_____电路:用开放电路可以使振荡电路的电磁场尽可能地分散到大的空间.(2)要有足够高的_____:频率越高,发射电磁波的本领越____.2.电磁波的载波与调制(1)载波:发射电磁波是为了传递信号,将需要传递的信号加载在高频等幅电磁波上,发射出去,用来_____信号的高频等幅波.(2)把信号“加”到载波上的过程叫调制,通常有两种方式,一种是使高频振荡的振幅随信号而改变叫做_____ ,另一种是使高频振荡的频率随信号而改变叫做_____ .二、无线电波的传播无线电波通常有三种传播途径:地波、_____和________.1.地波:是沿_____的表面空间传播的无线电波.在无线电技术中,通过采用地波的形式传播长波、中波和中短波.2.天波:是靠大气层中____________的反射传播的无线电波.短波最适合采用天波的形式传播.3.直线传播:微波又叫超短波,它既不能以地波的形式传播,又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播,微波的传播形式跟光一样,是沿_____传播的,这种沿直线传播的电磁波叫做空间波或视波.三、无线电波的接收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,会在导体中感应出__________,空中用来接收________的导体叫做接收天线.2.电谐振与调谐(1)电谐振:当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率_____时,电路里激起的感应电流最强的现象,它相当于机械振动中的共振.(2)调谐:使接收电路产生________的过程.(3)调谐电路:能够_____的接收电路.自学检测: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2.下列对电磁波的发射技术中调制的理解正确的是()A.使发射的信号振幅随高频振荡信号而改变叫调幅B.使高频振荡信号的振幅随发射的信号而改变叫调幅C.使发射的信号频率随高频振荡信号而改变叫调频D.使高频振荡信号的频率随发射的信号而改变叫调频3.关于无线电波的发射和接收,下列说法中正确的是()A.为了将讯号发射出去,先要进行解调B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,就要进行调谐C.为了从高频电流中取出所携带的声音信号,就要进行调频D.电感和电容器可以组成调谐电路【学生展评、过程分析】:一、无线电波的发射二、无线电波的传播三、无线电波的接收【课堂训练】:1.关于无线电波的发送和接收,下列说法中正确的是()A.为了将信号发送出去,先要进行调谐B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,就要进行调制C.为了从高频电流中还原出声音信号,就要进行调频D.以上说法都不对2.一个LC接收回路,若要从接收较高频率的电磁波变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.在线圈中插入铁芯C.降低电源电压D.把可变电容器的动片适当旋进些3.一台无线电接收机,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270 pF.如果调谐电路的线圈电感不变,要接收频率为1605 kHz的信号时,调谐回路里电容器的电容应改变为( )A .30 pFB .90 pFC .150 pFD .710 pF【课后反思】:【巩固练习】:班级: 姓名:1.建立完整的电磁理论并首先预言电磁波存在的科学家是( )A .法拉第B .奥斯特C .麦克斯韦D .赫兹2.下列说法中错误的是( )A .红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度均一样,为3.0×108 m/sB .红外线应用在遥感技术中,是利用它穿透本领强的特性C .紫外线的波长比紫光长D .日光灯是紫外线的荧光效应的应用3.间谍卫星上装有某种遥感照相机,可用来探测军用和民用目标.这种照相机能拍到晚 上关灯行驶的汽车,即使车队离开,也瞒不过它.这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )A .可见光波段B .红外波段C .紫外波段D .X 射线波段4.LC 振荡电路在t 1和t 2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示, 若t 2-t 1=π2LC ,则( ) A .在t 1时刻电容器正充电B .在t 2时刻电容器正在充电C .在t 1时刻电路中电流处在增大状态D .在t 2时刻电路中的电流处在增大状态5.如图所示,i -t 图像表示LC 振荡电路的电流随时间变化的图像,在t =0时刻,回路 中电容器的M 板带正电,在某段时间里,回路的磁场能在减小,而M 板仍带正电, 则这段时间对应图像中( )A .Oa 段B .ab 段C .bc 段D .cd 段6.下列关于电磁波的说法正确的是( )A .均匀变化的磁场能够在空间产生电场B .电磁波在真空和介质中传播速度相同C .只要有电场和磁场,就能产生电磁波D .电磁波在同种介质中只能沿直线传播7.一收音机调谐回路中线圈电感是30 μH ,电容器可变,最大电容是270 pF ,最小电容 是30 pF ,求接收的无线电波的波长范围多大?( =3.14)。
高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波 第3、4节 电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射教学案 教科版
第3、4节电磁波谱电磁波的应用无线电波的发射、传播和接收1.在电磁波谱中波长由长到短的排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
不同的电磁波,频率不同,特性不同,产生机理也不同。
2.要有效地发射电磁波必须具备两个条件:(1)开放电路,(2)足够高的振荡频率。
3.将要传递的信号加到载波上的过程叫调制,调制有调幅和调频两种。
对应学生用书P44电磁波谱电磁波的应用[自读教材·抓基础]1.电磁波谱按波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来,称之为电磁波谱。
按照波长从长到短依次排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
2.不同电磁波的比较波长、频率特点应用无线电波波长大于可见光许多自然过程也辐射无线电波广播和通讯,天体卫星研究红外线所有物体都会发射红外线,热物体的红外线辐射比冷物体强红外线摄影红外线遥感可见光复色光波长(红)――→大小小大(紫)频率⎭⎪⎬⎪⎫太空黑暗天空明亮――→原因没有大气,天空蓝色――→原因短波散射,傍晚阳光红色――→原因短波吸收紫外线能量较高灭菌消毒促进人体对钙的吸收,利用荧光效应防伪X射线对生命物质有较强作用,过量会引起病变,穿透本领强检查人体内部器官、零件内部缺陷γ射线能量很高,破坏生命物质治疗疾病探测金属部件内部缺陷[跟随名师·解疑难]1.电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义。
(2)都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s。
(3)它们的传播都不需要介质。
(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
2.电磁波的个性(1)不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性,波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短穿透能力越强。
(2)同频率的电磁波,在不同介质中速度不同。
不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大折射率越大,速度越小。
4.无线电波的发射、传播和接收-教科版选修3-4教案
4. 无线电波的发射、传播和接收-教科版选修3-4教案一、知识梳理1. 无线电波的发射和传播(1)无线电波的发射无线电波产生的方式有两种:一种是静电感应,另一种是电磁感应。
(2)无线电波的传播无线电波在空气中传播有三种方式:直线传播、反射传播和折射传播。
无线电波会随着距离增加而衰减。
其中,衰减的原因主要是由于信号在传播过程中被空气、水分、建筑物等物体吸收、散射等。
2. 无线电波的接收(1)天线天线是接收无线电波的基本设备,它是将电磁波转化为电信号的设备。
(2)无线电接收机无线电接收机是将天线接收到的无线电信号转化为音频信号或者视频信号的设备。
二、教学设计1. 教学目标•了解无线电波的发射和传播方式•了解无线电波的接收基本设备•掌握天线和无线电接收机的原理和构造2. 教学重点•无线电波的发射和传播•天线和无线电接收机的原理和构造3. 教学难点•无线电波的传播方式•天线和无线电接收机的原理和构造4. 教学过程(1)引入引入无线电波的概念,让学生了解日常生活中与无线电波相关的应用,例如手机、电视、电台等。
(2)知识点讲解讲解无线电波的发射和传播方式、天线的构造和类型、无线电接收机的原理和分类。
(3)实验演示使用简易仪器演示无线电波的直线传播、反射传播和折射传播。
使用简易的天线和无线电接收机演示无线电波的接收过程。
5. 巩固练习请学生回答以下问题:1.无线电波产生的方式有哪两种?2.无线电波在空气中传播有哪三种方式?3.天线是用来做什么的?4.无线电接收机的作用是什么?6. 课后拓展鼓励学生进一步了解无线电波的应用,例如卫星通信、雷达、无人机等。
三、教学评价1. 教学评价方式课堂讲解、实验演示、回答问题和课后拓展。
2. 教学评价标准•能够正确描述无线电波的发射和传播方式•能够正确描述天线的构造和类型以及无线电接收机的原理和分类•能够正确回答与无线电波相关的问题•能够进一步了解无线电波的应用和发展四、教学示例1. 引入教师将一部手机拿出来,问学生这是什么?学生回答是手机。
高中物理 第三章4 无线电波的发射、传播和接收学案 教科版选修3-4
3 电磁波谱电磁波的应用4 无线电波的发射、传播和接收[学习目标] 1.了解电磁波各波段的特性和主要作用.2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用.3.了解有效地发射电磁波的两个条件.4.了解调制、调幅、调谐、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用.一、电磁波谱电磁波的应用1.电磁波谱:按电磁波的波长(或频率)大小的顺序把它们排列成谱,叫电磁波谱.2.电磁波谱按频率由小到大的顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.3.不同电磁波的特点及应用(1)无线电波:波长从几毫米到几十千米的电磁波,主要用于通信、广播及其他信号传播.(2)红外线①波长位于微波和可见光之间的电磁波.波长范围在760~106nm.②应用:遥控、加热、红外线遥感.(3)紫外线①波长范围为60~400nm,不能直接引起视觉.②应用:灭菌消毒、防伪、有助于人体合成维生素D.(4)X射线①波长比紫外线还短的电磁波.②特点:穿透能力很强.③应用:可用于检查工件内部、透视人体.(5)γ射线①比X射线波长更短的电磁波,波长范围为10-7~10-2nm.②特点:穿透能力比X射线更强.③应用:工业上进行探伤;医学上用来治疗某些疾病.二、无线电波的发射、传播和接收1.无线电波的发射(1)要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有如下特点:第一,振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中,才能有效地把电磁场的能量传播出去.第二,要有足够高的振荡频率.(2)载波:用来“运载”信号的高频等幅波. (3)调制:把传递的信号“加”到载波上的过程.分类⎩⎪⎨⎪⎧调幅:使高频振荡的振幅随信号而变.调频:使高频振荡的频率随信号而变.2.无线电波的传播(1)地波:沿地球表面空间传播的无线电波. 适用于能够绕过地面障碍物的长波、中波和中短波. 短波和微波不宜用地波传播.(2)天波:依靠电离层的反射来传播的无线电波. 适用于不易吸收和穿过电离层而易被电离层反射的短波. 实验证明:微波易穿过电离层进入太空,长波易被电离层吸收. (3)直线传播:沿直线传播的电磁波,叫做空间波或视波.适用于微波. 3.无线电波的接收 (1)接收原理电磁波在传播过程中如果遇到导体,会在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)电磁谐振(电谐振)当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率相等时,电路中激起的感应电流最强. (3)调谐使接收电路产生电谐振的过程. 调谐电路:能够调谐的接收电路. [即学即用] 判断下列说法的正误.(1)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线.( × ) (2)X 射线的穿透本领比γ射线更强.( × ) (3)低温物体不能辐射红外线.( × )(4)调制就是将低频信号变成高频信号,再放大后直接发射出去.( × )(5)当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流.( × )一、电磁波谱及电磁波的应用[导学探究] 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛,请你列举出下列电磁波的应用实例:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线.答案无线电波:收音机;微波:电视机;红外线:电烤箱;可见光:人可看到的五彩缤纷的世界;紫外线:紫外线消毒灯;X射线:X光透视机;γ射线:γ射线探伤.[知识深化] 不同电磁波的特性及应用电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线频率由左向右,频率变化为由小到大真空中的波长由左向右,波长变化为由长到短特性波动性强热效应强感光性强化学作用、荧光效应强穿透力强穿透力最强用途通信、广播、天体物理研究遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导照明、照相等日光灯、杀菌、防伪、治疗皮肤病等检查、探测、透视、治疗探测、治疗A.波长不同的电磁波在本质上完全相同B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象C.电磁波谱的频带很宽D.电磁波的波长很短,所以电磁波的频带很窄答案AC解析电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的,只是波长或频率不同而已.其中最长波长是最短波长的1021倍以上.例2下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.(1)X光机,.(2)紫外线灯,.(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用.A.光的全反射B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线有很强的贯穿力E.红外线具有显著的热效应F.红外线波长较长,易发生衍射答案(1)D (2)C (3)E解析(1)X光机是用来透视人体内部器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X 射线,故选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,故选择C.(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,故选择E.二、无线电波的发射、传播和接收[导学探究]1.将两根铝管固定在感应圈的两极上,另两根铝管接微安表头并固定在绝缘手柄上,如图1所示.图1(1)接通感应圈电源,把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管,你看到了什么现象?为什么?(2)当把感应圈两极上的铝管拆掉后,把手柄靠近感应圈有什么现象?为什么?答案(1)微安表头指针偏转,这说明绝缘手柄上的铝管接收到了电磁波.(2)没有装铝管时,微安表头指针不偏转,说明绝缘手柄上的铝管没有接收到电磁波.因为发射电磁波要有天线.2.按图2甲,用两个莱顿瓶(附矩形发射框和带氖泡的矩形接收框)、感应圈和直流电源连成电路.如图乙所示,发射框上的铜球与莱顿瓶上的铜球相距约1~2cm,氖泡两端分别接莱顿瓶的内壁和外壁金属箔.感应圈高压加在铜球和莱顿瓶上,使铜球间发生火花放电.调节接收框上的可移动的竖直金属滑动杆,使它从最右端慢慢向左移动,观察接收框上的氖泡发光有什么变化?并说明产生这种变化的原因.图2答案在滑动杆向左滑动的过程中,氖泡先变亮后变暗,当矩形接收框与发射框的大小差不多时氖泡最亮.当两框大小相等时,两框的电感接近相等,与莱顿瓶组成的LC振荡电路的固有频率接近相同,发射电路与接收电路发生电谐振,接收框接收到的信号最强,所以氖泡最亮.[知识深化]1.无线电波的发射、传播和接收过程2.对概念的理解(1)“调幅”和“调频”都是调制过程,解调是调制的逆过程.(2)电谐振就是电磁振荡中的“共振”.(3)调谐与电谐振不同,电谐振是一个物理现象,而调谐则是一个操作过程.例3为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力,对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施( )A.增大电容器极板的正对面积B.增大电容器极板的间距C.增大电感线圈的匝数D.提高供电电压答案 B解析要增大无线电波向空间发射电磁波的能力,必须提高其振荡频率,即减小L或减小C,要减小L,可通过减小线圈匝数、向外抽铁芯的方法;要减小C,可采用增大板间距、减小极板正对面积、减小介电常数的办法.故B正确.例4在如图3所示的电路中,C1=200pF,L1=40μH,L2=160μH,怎样才能使回路2与回路1发生电谐振?发生电谐振的频率是多少?图3答案改变可变电容器C2的电容,使得C2为50pF 1.78MHz解析发生电谐振时两电路的固有频率相同.为使回路发生电谐振,可以改变可变电容器C2的电容,使f2=f1,即12πL2C2=12πL1C1C 2=L 1C 1L 2=40×200160pF =50 pF.发生电谐振时的频率f 1=12πL 1C 1≈1.78×106Hz =1.78 MHz.1.(电磁波谱)(多选)在电磁波中,波长按从长到短排列的是( ) A.无线电波、可见光、红外线 B.无线电波、可见光、γ射线 C.红光、黄光、绿光 D.紫外线、X 射线、γ射线 答案 BCD解析 电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X 射线→γ射线,由此可知B 、C 、D 选项正确.2.(电磁波的特性及应用)电磁波在生活中有着广泛的应用.不同波长的电磁波具有不同的特性,因此也有不同的应用.下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是( ) A.雷达——无线电波 B.手机——X 射线 C.紫外消毒柜——紫外线 D.遥控器——红外线 答案 B解析 雷达是利用了无线电波中的微波来测距的,故A 正确;手机采用的是无线电波,X 射线对人体有很大的辐射,不能用于通信,故B 错误;紫外线具有很强的消毒作用,故C 正确;红外线可以用于遥控器,故D 正确.3.(电磁波的发射)(多选)关于电磁波的发射过程,下列说法正确的是( ) A.必须对信号进行调制 B.必须使信号产生电谐振 C.必须把传输信号加到高频电流上 D.必须使用开放回路 答案 ACD解析 在电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制,把传输信号加到高频电流上.为了有效地向外发射电磁波,必须使用开放电路,A 、C 、D 正确.而产生电谐振是在接收过程中,B 错误.4.(电磁波的接收)一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波,打开收音机后盖,在磁棒上能看到两组线圈,其中一组是用细线密绕匝数多的线圈,另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈,由此可以判断( )A.匝数多的电感大,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波B.匝数多的电感小,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波C.匝数少的电感小,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波D.匝数少的电感大,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波答案 A解析根据匝数多密绕的线圈电感大、匝数少疏绕的线圈电感小,可排除B、D选项;根据T=2πLC,电感越大,回路固有频率越小,可排除C选项;根据c=fλ,频率越小,波长越长,故用细线密绕匝数多的线圈可用于接收中波,可知A选项是正确的.一、选择题考点一电磁波谱1.一种电磁波入射到半径为1m的孔上,可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱中的( )A.可见光B.γ射线C.无线电波D.紫外线答案 C2.在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是( )A.红外线的频率最大,可见光的频率最小B.伦琴射线的频率最大,红外线的频率最小C.可见光的频率最大,红外线的频率最小D.伦琴射线的频率最大,可见光的频率最小答案 B解析在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从大到小的排列顺序是:伦琴射线(X射线)、可见光、红外线.考点二电磁波的特性及应用3.(多选)电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱,如图1所示,由电磁波谱可知( )图1A.微波是不可见光B.红外线可以灭菌消毒C.紫外线的波长比红外线长D.X射线能穿透物质,可以用来检查生物骨骼结构答案AD解析微波是不可见光,选项A正确;红外线有热效应,紫外线可以灭菌消毒,选项B错误;紫外线的波长比红外线短,选项C错误;X射线穿透性强,可以用来检查生物骨骼结构,选项D正确.4.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同答案 B解析声波、电磁波都能传递能量和信息,A项错误;在手机通话过程中,既涉及电磁波又涉及声波,B项正确;可见光属于电磁波,B超中的超声波是声波,波速不同,C项错误;红外线波长较X射线波长长,故D项错误.5.在烤箱中能看见一种淡红色的光,下列关于这种光的说法中正确的是( )A.是电热丝发出的红外线B.是电热丝发出的红光C.主要是利用这种光为食物加热D.给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波答案 B解析烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光,起加热作用的主要是波长较长的红外线,而不是红光,故正确选项为B.6.“红外夜视仪”在夜间也能看清黑暗中的物体,主要是因为( )A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线,照射被视物体B.一切物体均在不停地辐射红外线C.一切高温物体均在不停地辐射红外线D.“红外夜视仪”发射出γ射线,被视物体受到激发而放出红外线答案 B解析所有物体都发射红外线,因而“红外夜视仪”可以看清黑暗中的物体.7.如图2所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液,在太阳光的照射下,地面呈现的是圆形黑影,在黑影中放一支温度计,可发现温度计显示的温度明显上升,则由此可判定( )图2A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的答案 C解析紫外线具有荧光效应,红外线热效应明显,可见光有视觉感应,地面呈现的是圆形黑影,说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的;温度计显示的温度明显上升,红外线热效应明显,故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的.故选C.考点三无线电波的发射、传播和接收8.(多选)关于无线电广播过程,下列说法正确的是( )A.话筒将声音信号转变成音频信号B.每个电台都能使用任意频率发射电磁波信号C.接收机上的天线,直接接收来自广播台的声音信号D.收音机上的“调谐”旋钮起到选台的作用答案AD解析话筒是声传感器,将声音信号转变成音频信号(低频电信号),故A正确;每个电台发射的电磁波的频率都是特定的,故B错误;接收机上的天线,通过电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选出来,故C错误;收音机上的“调谐”旋钮通过改变自身频率,利用电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选出来,起到选台的作用,故D正确.9.世界各地有许多无线电台同时广播,用收音机一次只能收听到某一电台的播音,而不是同时收听到许多电台的播音,其原因是( )A.收听到的电台离收音机最近B.收听到的电台频率最高C.接收到的电台电磁波能量最强D.接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同,产生了电谐振答案 D解析选台就是调谐过程,使f固=f电磁波,在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强,故选D.10.(多选)如图3所示,调谐电路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,可采用以下哪种措施( )图3A.增大调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.减少调谐电路中线圈的匝数D.将线圈中的铁芯取走 答案 CD解析 当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时,发生电谐振才能较好地收到电台信号.题图调谐电路收不到信号的原因是调谐电路的固有频率低,由f =12πLC 知,在C 无法再调节的情况下,可减小L 以提高f ,故选项C 、D 正确.11.收音机中的调谐电路线圈的电感为L ,要想接收波长为λ的电台信号,应把调谐电路中电容器的电容调至(c 为光速)( ) A.λ2πLcB.12πLc λC.λ22πLc2 D.λ24π2Lc2 答案 D解析 由T =2πLC ,在真空中c =λT 得,C =λ24π2Lc2,故选D.12.(多选)图4甲为一个调谐接收电路,图乙、丙、丁为电路中的电流随时间变化的图像,则( )图4-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------金戈铁制卷 A.i 1是L 1中的电流图像B.i 1是L 2中的电流图像C.i 2是L 2中的电流图像D.i 3是流过耳机的电流图像答案 ACD 解析 L 1中由于电磁感应,产生的感应电流的图像同题图乙相似,但是由于L 2和D 串联,所以当L 2的电压与D 反向时,电路不通,因此这时L 2中没有电流,所以L 2中的电流图像应是题图丙.高频部分通过C 2,通过耳机的电流如同题图丁中的i 3,只有低频的音频电流,故选项A 、C 、D 正确.二、非选择题13.(电磁波的接收)收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100pF 时能收到波长为300m 的电磁波,如果要收到波长为240m 的电磁波,可变电容器的电容要调为多少?这个回路的电感为多少?答案 64pF 2.5×10-4H解析 根据v =λf 和f =12πLC,有λ=v ·2πLC , 其中v =3×108m/s ,则300=3×108×2πL ×100×10-12240=3×108×2πLC ′解得:L ≈2.5×10-4H ,C ′=64pF.。
无线电波的发射传播接收
1.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念. 2.了解无线电波的几种传播方式. 3.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理.
一.无线电波的发射
1.有效发射无线电波的要求:
<1>要有足够高的频率. 频率越高,发射电磁波的本领越大 <2>电场和磁场必须分散到尽可能大的空间——开放电路 〔实际开放电路有天线和地线〕
调 频
高频振荡电流
声音信号的调制过程:
二、无线电波的传播
1、无线电波的波段分布
2、无线电波的传播方式:
微波
问题讨论:
为什么不同波段的无线电电波采用 不同的传播方式?
长波: 波长较长,容易产生衍射现象. 长波在地面传播时能绕过障碍物 〔大山、高大建筑物……〕
长波容易被电离层吸收; 短波容易被电离层反射; 微波容易穿过电离层.
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 电谐振〕
三、无线电波的接收:
1、接收无线电波的电路: 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 做电谐振,相当于机械振动中的共振.
3、调谐:使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐 的接收电路叫做调谐电路.3 Nhomakorabea7m 旋出些
5、关于无线电波的传播以下叙述正确的是: A 电磁波频率越高,越易沿地面传播; B 电磁波频率越高,越易沿直线传播 C 电磁波在各种介质中传播的波长恒定 D 只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微
波,就可把信号传遍全世界
B
天线
地线
发射端
电视信号发射塔上的信号 发射天线
无线电信号发射塔
无线电波的发射、接收和传播-人教版选修2-1教案
无线电波的发射、接收和传播-人教版选修2-1教案一、课程目标1.掌握无线电波的基本概念和发射、接收、传播过程;2.了解无线电波在实际应用中的重要性;3.培养学生的创新思维和实际动手能力;二、课程内容1. 什么是无线电波无线电波是指在空间中传播的一种特殊电磁波。
电磁波的特点是在真空和空气中传播速度相同,而在材料中的传播速度和传播方向会受到材料的物理特性的影响。
2. 无线电波的发射无线电波发射的基本原理是利用电压和电流之间的关系,在天线两端产生交变电流,从而使电磁波向着空间中传播。
无线电波的发射有多种方式,其中较常见的有:•短波发射机•中波/调频发射机•卫星发射站•手机、电视发射塔3. 无线电波的接收无线电波的接收依靠天线将电磁波转换为电信号,再通过调谐、放大、检波等环节处理,最终输出经过处理的信号。
无线电波的接收过程中需要解决抑制干扰、提高灵敏度等问题,因此一些先进的接收器会采用硬件滤波、数字信号处理等技术。
4. 无线电波的传播无线电波的传播会遇到天线高度、频率、地面反射、障碍物等多种因素的影响。
因此,不同频率的电磁波会遵循不同的传播模式。
一些常见的传播模式包括:•直射传播•地面反射传播•离地反射传播•绕射或散射传播三、实验活动进行无线电波的实验将有助于学生更好的理解和掌握无线电波的基本原理。
在此简单介绍两个实验活动:1. DIY手机天线利用铜管、电缆等材料自制简单的手机天线,并比较不同天线的性能差异。
2. 接收无线电广播利用常见的调谐接收器,尝试接收不同频率的广播信号,并将接收到的信号进行分析以了解无线电波的传播过程。
四、教学建议本课程涉及多个物理知识点,需要学生有一定的基础才能更好的理解和掌握。
因此,建议在教学前进行相关物理概念的概述和回顾,以确保学生理解本课程所需的基础知识。
对于实验活动,建议教师充分说明实验安全注意事项,同时在实验过程中引导学生注意实验结果,并帮助学生分析实验结果以巩固所学知识。
《无线电波的发射、传播与接收》 知识清单
《无线电波的发射、传播与接收》知识清单一、无线电波的发射无线电波的发射是通过天线将高频电流转换为电磁波向空间辐射的过程。
要实现有效的无线电波发射,需要满足以下几个关键条件:1、频率足够高无线电波的频率越高,其能量越大,传播的距离也就越远。
通常使用的无线电波频率范围从几千赫兹到几百吉赫兹不等。
2、产生高频振荡电流这需要一个高频振荡器,例如 LC 振荡电路,它能够产生周期性变化的高频电流。
3、调制为了在无线电波中传递信息,如声音、图像等,需要对高频振荡电流进行调制。
调制分为调幅(AM)和调频(FM)两种方式。
调幅是使高频振荡电流的振幅随信号而改变,而调频则是使高频振荡电流的频率随信号而改变。
4、足够的功率为了使无线电波能够传播到足够远的距离,发射端需要提供足够的功率。
这通常通过功率放大器来实现。
发射天线的设计也非常重要,它的形状和尺寸会影响无线电波的辐射特性。
常见的天线有偶极天线、环形天线等。
二、无线电波的传播无线电波在空间中的传播方式主要有以下几种:1、地波传播沿着地球表面传播的无线电波称为地波。
地波传播的特点是信号比较稳定,但传播距离有限,适合中波和长波的传播。
2、天波传播依靠电离层反射传播的无线电波称为天波。
电离层是位于地球大气层中的一层带电粒子区域,能够反射一定频率的无线电波。
天波传播适合短波的远距离通信,但由于电离层的不稳定性,信号可能会出现衰落和干扰。
3、空间波传播直射波和地面反射波共同构成空间波。
这种传播方式主要用于超短波和微波的传播,例如电视信号、卫星通信等。
空间波传播的距离较近,但信号质量较好。
无线电波在传播过程中会受到多种因素的影响,如地形、障碍物、大气条件等。
例如,山脉、建筑物等障碍物会阻挡无线电波的传播,导致信号衰减或丢失;大气中的水汽、云层等也会对无线电波产生吸收和散射作用。
三、无线电波的接收无线电波的接收是发射的逆过程,其主要包括以下几个部分:1、接收天线接收天线用于捕捉空间中的无线电波,并将其转换为感应电流。
无线电波的发射和接收教案
无线电波的发射和接收教案教案:无线电波的发射和接收一、教学目标:1.了解无线电波的基本概念和特性。
2.掌握无线电波的发射和接收原理。
3.能够使用电磁波理论解释无线电波的传播和调制。
4.能够在实验中观察和验证无线电波的发射和接收过程。
二、教学重点:1.无线电波的发射原理。
2.无线电波的接收原理。
三、教学难点:1.电磁波理论在无线电波传播和调制中的应用。
2.无线电波的接收原理及其设备。
四、教学过程:一、导入(10分钟)1.制作一个简单的小调频发射机,并用示波器观察发射信号的频率和幅度变化。
2.引导学生思考:如何实现无线电波的发射和接收?二、知识讲解(30分钟)1.介绍无线电波的基本概念和特性。
2.介绍电磁波理论与无线电波的关系。
3.介绍无线电波的发射原理:射频信号的产生、调制和放大。
4.介绍无线电波的传播原理:直射传播和反射传播。
5.介绍无线电波的接收原理:天线接收、调谐和解调。
三、实践操作(40分钟)1.实验一:搭建简单的无线电发射器并观察射频信号的变化。
2.实验二:使用天线接收器接收无线电波,并通过示波器展示解调信号。
3.实验三:使用不同的天线接收器观察信号强度的变化。
4.实验四:使用不同的天线指向方式观察信号清晰度的变化。
四、教学总结(10分钟)1.总结无线电波的发射和接收原理。
2.总结电磁波理论在无线电波传播和调制中的应用。
3.总结无线电波的传播和接收的相关设备和技术。
五、作业布置(10分钟)1.提供一份有关无线电波发射和接收的专业文献,让学生进行阅读和总结。
2.根据教学实践中所遇到的问题,布置相关的探究性作业。
六、教学反思:。
高中物理选修3-4教案:电磁波的发射和接收
第三节电磁波的发射和接收教学目标:(一)知识与技能1、了解无线电波的波长范围。
2、了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。
3、了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。
(二)过程与方法通过观察总结了解无线电波的基本应用,了解现代技术的应用方法,学会基本原理。
(三)情感、态度与价值观通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。
端正科学态度,培养科学的价值观。
教学重点:对本节基本概念的理解。
教学难点:对调谐的理解,无线电波发射与接收过程。
教学方法:演示推理法和分析类比法教学用具:信号源,示波器,收音机,录音机,调频发射机,计算机多媒体,实物投影仪等。
教学过程:(一)引入新课教师:在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系,都离不开电磁波.在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,那么无线电波是怎样发射和接收的呢?这节课我们就来学习电磁波的发射和接收。
(二)新课教学1、无线电波的发射教师:请同学们讨论,在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波?学生讨论。
学生:在普通LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部。
在电磁振荡过程中,电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的,辐射出去的能量很少。
不能有效地发射电磁波。
教师:有效地发射电磁波的条件是什么?学生阅读教材有关内容。
师生总结:要有效地向外发射电磁波,振荡电路要满足如下条件:(1)要有足够高的振荡频率。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去。
引导学生讨论:如何改造普通的LC振荡电路,才能使它有效地发射电磁波?师生一起讨论后,引出开放电路的概念。
将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。
如图所示,是由闭合电路变成开放电路的示意图。
教师:无线电波是由开放电路发射出去的。
讲解:在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。
《无线电波的发射和接收 、电磁波谱》 参考教案
教案
引入新课
进行新课一.引入新课
上节课学过电磁振荡,电场能与磁场能相互转化,怎样才能让能量辐射出去呢?二.进行新课
1.电磁波的发射
(1)要想有效地发射电磁波,应增大电磁波的频率,且使电磁场分布到尽可能大的空间,实际应用中常用地线和天线形成敞开的电容器,和线圈组成高频振荡电路。
(2)为发射有用信号,需对电磁波进行调制,把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使电磁波随各种信号而改变。
其中使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变的调制方法叫作调幅(AM);使高频振荡电流的频率随调制信号而改变的调制方法叫作调频(FM)。
2.电磁波的接收
(1)接收方式:用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。
(2)通过电谐振来选台
①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的现象,类似于机械振动中的共振。
②调谐:使接收电路发生电谐振的过程。
③通过解调获取信号。
解调:把声音或图像等信号从高频振荡电流中还原出来的过程。
检波:调幅波的解调称为检波。
3.无线电波的发射和接收过程如图所示:
4.电磁波谱
(1)按电磁波的波长由大到小排列顺序:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
(2)不同电磁波的特点及应用
特点用途
无线电波波动性强通讯、广播、导航
红外线热效应强加热、遥测、遥感、红外线制导
可见光感光性强照明、照相等
紫外线化学作用荧光效应杀菌消毒、治疗皮肤病等
X射线穿透力强检查、探测、透视、治疗
γ射线穿透力最强探测、治疗
三、总结(见板书设计)四、课后作业(见学案闯关检测)
板书设计课后反思。
高中物理教科版选修(3-4)3.2 教学设计 《无线电波的发射、传播和接收》(教科版)
《无线电波的发射、传播和接收》
【知识与能力目标】
1.了解无线电波的分段.
2.了解电磁波的调制.
3.了解电谐振和调谐.
4.了解检波和解调.
【过程与方法目标】
1.了解无线电波的分段.
2.了解电磁波的调制.
3.了解电谐振和调谐
. 4.了解检波和解调.
【情感态度价值观目标】
了解无线电波的发射、传播和接收相关知识 【教学重点】
1.了解无线电波的分段.
2.了解电磁波的调制.
【教学难点】
1.了解电谐振和调谐.
2.了解检波和解调.
多媒体课件
引入新课
复习电磁波的发射电路,开放电路的结构和特点.
1.结构:
2.特点:频率高,电磁场在空间分散.。
人教版高中物理选修二《无线电波的发射和接收》学案(1)
4.3 无线电波的发射和接收1、了解无线电波发射的基本条件;2、知道无线电波的发射及接收过程;3、构建无线电波发射及接收过程所涉及的基本概念如调制、解调、载波、调频、调幅等。
【重点】建构无线电波调制解调等有关概念,了解无线电波发射调制和接收解调过程。
【难点】用物理技术的视角解决分析无线电波对生产生活的实际问题。
【课前自主学习】一、知识前置无线电波的发射1.有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有的两个特点:(1)要有足够高的_ _:频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)采用_______电路:用开放电路可以使振荡电路的电磁场尽可能地分散到大的空间.实际应用中的开放电路:线圈的一端用导线与________相连,这就是地线;线圈的另一端则高高架在空中,叫做__________,无线电波就是由这样巨大的开放电路发射出去的.2.电磁波的发射与调制(1)调制:在电磁波发射技术中,使电磁波随各种而改变的技术.(2)调制的分类①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的技术,如图所示.(图见课本P81页)甲为声音信号的波形,乙为高频等幅振荡电流的波形,丙为经过调幅的高频振荡电流的波形.①调频:使高频电磁波的________随信号的强弱而改变的调制技术,如图所示.甲为声音信号的波形,乙为高频等幅振荡电流的波形,丙为经过调频的高频振荡电流的波形.无线电波的接收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,会在导体中产生______,因此空中的导体可以用来接收___________.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________时,接收电路中产生的振荡电流__ ___的现象.它相当于机械振动中的_____________.(2)调谐:使接收电路产生__________的过程.①调谐电路:能够调谐的接收电路.①选台:调节调谐电路可调电容或电感,改变电路的固有频率,使它与要接收的电台的电磁波的频率___________,这个电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流.3.解调:使声音或图像信号从高频电流中___________出来的过程,它是_________的逆过程,调幅波的解调也叫___________.4.无线电波:波长_________1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波,按_______(频率)可把无线电波分为若干波段.不同波段的无线电波的传播特点不同,发射和接收所用的设备和技术也不相同,因此用途也不相同.问题1:为什么在无线电波发射技术中要进行调制呢?问题2:在无线电波的接收中,为什么要进行“选台”?问题3:两个人在同一地点用手机通话时,信号是直接相互传播的吗?二、新知学习1.想一想:在普通的LC 振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部。
新课标高中物理:(学案)无线电波的发射和接收
无线电波的发射和接收【学习目标】1.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。
2.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。
3.通过观察总结了解无线电波的基本应用,了解现代技术的应用方法,学会基本原理。
4.通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。
端正科学态度,培养科学的价值观。
【学习重点】1.电磁波有效发射的条件,调制的概念。
2.无线电波接收的原理,调谐、解调的概念。
【学习难点】1.调制的概念。
2.电谐振、调谐、解调的概念。
【学习过程】一、无线电波的发射一、电磁波的发射1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有两个特点:(1)要有_________的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)应采用___________,振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。
2.开放电路:在实际的开放电路中,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作_______;线圈的另一端与高高地架在空中的________相连。
3.无线电技术:使电磁波随各种信号而改变的技术叫作________。
调制的方法有两种:一种叫____________,使高频电磁波的_____________随信号的强弱而变;另一种叫______________,使高频电磁波的______________随信号的强弱而变。
思考:电台发射的信号,如声音信号,为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去,而是加载到高频信号中发射呢?二、电磁波的接收1.接收原理:电磁波在传播时遇到________会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_________。
2.电谐振:当接收电路的______________跟接收到的电磁波的________相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振。
3.调谐:使接收电路产生____________的过程叫作调谐。
4.解调:使声音或图像信号从接收到的_________中还原出来,这个过程是调制的逆过程,叫作解调。
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第4节无线电波的发射、传播和接收1.要有效地发射无线电波,第一,振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的__________中,才能有效地把电磁场的能量传播出去;第二,要有足够高的________________.研究表明,频率越高,振荡电路向外发射电磁波的本领越大.由振荡频率的公式f=12πLC可知,要提高频率,就要减小______和________的值.2.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做________,调制的方法有两种,一种是调幅(AM),使高频电磁波的________随信号的强弱而改变;另一种是调频(FM),使高频电磁波的________随信号的强弱而改变.3.发射出去的电磁波,因波长不同,传播方式也不同,主要有________、________、____________三种主要传播方式.4.当接收电路的________________跟收到的电磁波的________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.使接收电路产生____________的过程叫做调谐.5.要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是( )A.增加辐射波的波长B.使振荡电容器的正对面积足够小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6.转换电视频道,选择电视节目,称为( )A.调谐B.调制C.调频D.调幅概念规律练知识点一电磁波的发射1.为了增大无线电台向空间辐射无线电波的能力,对LC振荡电路结构可采取下列的哪些措施( )A.增大电容器极板的正对面积B.增大电容器极板的间距C.增大自感线圈的匝数D.提高供电电压2.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.减小电容器两极板的正对面积D.在电容器两极板间加入电介质知识点二电磁波的接收3.关于电磁波的接收,下列说法正确的是( )A.当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流B.当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C.由调谐电路接收的感应电流,再经过耳机就可以听到声音了D.由调谐电路接收的感应电流,再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音4.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方法技巧练f=12πLC的应用技巧5.某收音机接收电磁波的波长范围在182 m~577 m之间,该收音机调谐电路的可变电容器的动片完全旋出时,回路的电容为39 pF.求:(1)该收音机接收电磁波的频率范围;(2)该收音机的可变电容器动片完全旋入定片间,回路中的电容是多大.6.一台无线电接收机,当接收频率为535 kHz的信号时,调谐电路里电容器的电容是360 pF.如果调谐电路里的电感线圈保持不变,要接收频率为1 605 kHz的信号时,调谐回路里电容器的电容应改变为( )A.40 pF B.120 pF C.1 080 pF D.3 240 pF1.为了有效地把磁场的能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间,除了用敞露空间的电路,还有( )A.增大电容器极板间的距离B.减小电容器极板的面积C.减小线圈的匝数D.采用低频振荡电流2.关于无线电广播发射过程中的振荡器的作用,下列说法正确的是( )A.振荡器的作用是产生等幅高频信号B.振荡器的作用是产生低频音频信号C.振荡器的作用是产生高频音频信号D.振荡器的作用是产生等幅低频信号3.关于调制器的作用,下列说法正确的是( )A.调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去B.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去C.调制器的作用可以是把低频信号的信号加载到高频信号的频率上去D.调制器的作用是将低频声音信号变成高频信号,再放大后直接发射出去4.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是( )A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快C.经过调制后的电磁波在空间传播波长不变D.经过调制后的电磁波在空间传播波长改变5.关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是( )A.必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放回路6.在LC振荡电路的电容器两极板距离减小后与某一外来电磁波发生电谐振,那么LC振荡电路原来的周期T1与外来的电磁波的周期T2的关系是( )A.T1>T2B.T1<T2C.T1=T2D.都有可能7.电视机的室外天线能把电信号接收下来,是因为( )A.天线处于变化的电磁场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC 回路B.天线处于变化的电场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC回路C.天线只是有选择地接收某电台的信号,而其他电视台信号则不接收D.天线将电磁波传输到电视机内8.关于无线电波的传播,下列说法正确的是( )A.发射出去的电磁波,可以传到无限远处B.无线电波遇到导体,就可以在导体中激起同频率的振荡电流C.波长越短的电磁波,越接近直线传播D.移动电话是利用无线电波进行通信的9.关于电磁波的传播,下列叙述正确的是( )A.电磁波频率越高,越易沿地面传播B.电磁波频率越高,越易沿直线传播C.电磁波在各种介质中传播波长恒定D.只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波,就可把信号传遍全世界10.请你将正在放音的收音机,放入一个真空罩和一个金属网中,观察收音机的音量变化.(1)当把收音机放入真空罩内(在收音机外壳撒一些泡沫小球)时,我们会看到泡沫小球________(选填“会”或“不会”)跳动,但是________(选填“会”或“不会”)听到声音,此实验说明____________________________________________________________________.(2)当把收音机放入一个金属网中时,我们将________(选填“会”或“不会”)听到声音,若将正在放音的录音机放入金属网中则________(选填“会”或“不会”)听到声音,原因是__________________.(提示:金属网有屏蔽电磁波的作用)11.有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时.(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强?(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些?第4节无线电波的发射、传播和接收答案课前预习练1.开放空间 振荡频率 L C2.调制 振幅 频率3.地波 天波 空间波4.固有频率 频率 电谐振5.B6.A课堂探究练1.B点评 发射无线电波的能力与电磁振荡的频率成正比.电磁振荡的频率为f =12πLC . 2.BD 点评 电磁波的传播速度为光速,速度、波长与频率的关系为λ=c f. 3.AD点评 (1)电谐振就是电磁振荡中的“共振”.(2)调谐与电谐振不同,电谐振是一个物理现象,而调谐则是一个操作过程.4.CD点评 调谐电路的固有频率f =12πLC,要改变电路的固有频率可从两个角度:改变电容和改变电感.5.(1)5.2×105 Hz ~16.5×105 Hz (2)392 pF解析 (1)由λ=c f 得f =c λ,c 为真空中的光速,代入数据可解得其电磁波的频率范围为5.2×105 Hz ~16.5×105 Hz.(2)动片完全旋出时,电容最小C 1=39 pF ,其振荡周期最小,对应接收的电磁波的波长最短为λ1=182 m.动片完全旋入时,电容最大,设其为C 2,其振荡周期最大,对应接收的电磁波的波长最长为λ2=577 m.由f =c λ=12πLC,得 C 2C 1=λ2λ1. 故C 2=λ22λ21C 1=(577182)2×39 pF=392 pF. 方法总结 (1)对电磁波来说,前面所学的v =λT=f λ等公式仍然成立.(2)收音机的波段是指:在可调节范围内能够使该收音机LC 振荡电路达到电谐振的电磁波波长范围.6.A方法总结 (1)充分利用公式f =12πLC; (2)当调谐回路的频率与接收到的电磁波的频率相同时,发生电谐振.课后巩固练1.ABC2.A3.ABC4.AD5.ACD6.B7.A8.BCD9.BD10.(1)会 不会 电磁波可以在真空中传播到收音机,但是收音机发出的声波必须通过介质才能传播出来(2)不会 会 电磁波被金属网罩屏蔽,因此收音机无法收到信息.但是录音机发出的声波可以顺利传播出来.11.(1)波长为397 m 的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强 (2)旋出一些解析 (1)根据公式f =c λ,设波长分别为290 m 、397 m 、566 m 的无线电波的频率分别为f 1、f 2、f 3则有f 1=c λ1=3.0×108290Hz≈1 034 kHz f 2=c λ2=3.0×108397Hz≈756 kHz f 3=c λ3=3.0×108566Hz≈530 kHz 所以波长为397 m 的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强.(2)要接收波长为290 m 的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,因此,应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些.。