高中物理14.3电磁波的发射和接收学案新人教版选修3_4

§ 电磁波的发射与接收
【学习目标】
1．了解无线电波的波长范围。

2．了解无线电波的发射进程和调制的简单概念。

3．了解调谐、检波及无线电波接收的大体原理。

【自主学习】
填一填：要有效地向外发射电磁波振荡电路须知足：一振荡频率足够高，二振荡电路的电场和磁场必需分散到尽可能大的空间。

在实际的开放电路中无线电波是通过天线发射出去。

填一填：使电磁波随各类信号而改变的技术叫做调制，使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅（AM ），使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频（FM ）。

点一点：与机械波的共振类似，当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生最强的振荡电流的现象叫做电谐振。

填一填：接收电路产生电谐振的进程叫做调谐，从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号进程叫做检波，检波是调制的逆进程，也叫解调。

典题精讲
【例1】 在电视节目中，咱们常常看到主持人与派到热带地域的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答老是迟“半拍”，这是为何？若是有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，一方发言，另一方至少要等多长时刻才能听到对方的发言？（已知地球的质量为×1024 kg ，地球半径为×106 m ，万有引力常量为×10-11 N·m 2·kg -2
）
解：主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时刻的.
设同步卫星高度为H ，由万有引力定律及卫星圆周运动规律可得 22
24)(T
m H R GMm π=+(R+H) H=3224π
GMT -R=×107 m
则一方发言，另一方听到对方发言的最少时刻t=
c
H 2= s. 答案： s 绿色通道:这是一个典型的综合题，它涉及了电磁学、力学中的相关知识的综合应用.在解答此题时要专门好地分析题意，运用万有引力定律和卫星的圆周运动规律来求解.
【例2】某电台发射的电磁波的波长是600 m ，该电台发射的电磁波的频率是多大?如有一台接收机距电台600 km ，从电台发出的信号通过量少时刻就可以够抵达接收机？
答案：5×105
Hz s
【例3】 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 ，求接收到的无线电波的波长范围多大？
思路解析：由T=2πLC 可知：电磁波的周期转变范围；由λ=T·c 进一步肯定波长范围. 因为T=2πLC
所以T max =2π126102701030--⨯⨯⨯ s=18π×10-8 s T min =2π12610301030--⨯⨯⨯=6π×10-8
s 又因为λ=cT
所以λmax =3×108×18π×10-8
s= m
λmin =3×108×3π×10-8 s= m
故 m≥λ≥ m.
答案： m — m
绿色通道：应用公式T=2πLC 解题时，要与平行板电容器、电感的知识联系起来，要明白改变T 的一些因素，在应用公式c=λf 解题时，要与机械波的知识联系起来，因为机械波的一般传播特性在电磁波的传播中成立. 同步练习
1.用一台简易收音机收听某一电台的广播，必需通过的两个进程是 （ ）
A.调制和解调
B.调谐和检波
C.检波和解调
D.调频和调幅
2.关于电磁波的发射，下列说法中正确的是 （ ）
A.各类频率的电磁振荡都能辐射电磁波，只是辐射的能量所占振荡总能量的比例不同算了，振荡周期越大，越容易辐射电磁波。

B.为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必需采用开放电路，同时提高振荡频率。

C.为了有效向外辐射电磁波，振荡电路不须采用开放电路，但要提高振荡频率。

D.提高振荡频率和电路开放是发射电磁波的必要手腕，振荡电路开放的同时，其振荡频率也随之提高。

3.在电磁波的接收回路中，若是将电容器的动片从全数旋出到全数旋入的进程中，仍接收不到某一频率较低的电台的信号，为了收到该电台的信号，则应（）
A增加谐振线圈的匝数 B减小谐振线圈的匝数
C改换电容最小值更小的新的可变电容器 D加大电源的电压
4．关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是 ( )
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必需是闭合电路
B．电台功率比较低，不能直接用来发射电磁波
C．当接收电路的固有频率与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
D．要使电视机的屏上有图象，必需要有检波进程
5.有一ＬＣ振荡电路，能产生必然波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可采取的办法为：（）
A．增加线圈的匝数
B．在线圈中插入铁芯
C．减小电容器极板间的距离
D．减小电容器极板正对面积
6．调谐电路中可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率电台发出的电信号，要收到该电台的信号，应该怎么办（）
A．增加调谐电线路圈的匝数B．加大电源电压
C．减少调谐电线路圈的匝数D．减小电源电压
7．从高频振荡电路中“捡”出咱们所需的信号，叫做，它是的逆进程。

8.某收音机调谐电路中的可变电容器的电容为360pF时，接收到波长为600m的电台信号．如要接收波长为200m的电台信号，如何调整可变电容器的电容量？
3* 电磁波的发射和接收答案
7.检波、调制
8.解析：按照调谐电路固有频率的公式和电磁波的波长.频率的关系，即由
联立可得
也就是说，需把可变电容器的电容量调节到等于40pF．。