【物理课件】人教版选修3-4 14.3 电磁波的发射和接收

【拓展例题】考查内容:f=
的应用技巧 1
【 收典的例相】应一波台长收范音围机从的λ接1到收λ频2，率调范谐围电从容f1器=2的2.2相M应HLz电C到容f2变=2化2 M范Hz围；从设C这1到台C2收，音那机么能波接长
之比和电容之比分别为多少？
【正确解答】由c=λf可得λ= ，故
由f= 可得C= ，故
答案:100∶1 1 2 LC
1 42f 2L
c
1 f2 22 10；
f
2 f1 2.2 1
C1 (f2 )2 ( 22 )2 100。
C2 f1
2.2
1
电流进行( )
A.调谐
B.放大
C.调制 D.检波
【解析】选C。声音、图像信号的频率很低，不能直接发射出去，只有高频电磁波才 能向外发射。所以要用高频携带着低频才能向外发射出去。而把低频信号加到高频电 磁波上去的过程叫调制。
2.实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话 筒说话产生低频振荡如图乙所示，根据这两个图象，发射出去的电磁波图象应是图中 的( )
知识点一 电磁波的发射 探究导入: 如图甲、乙所示是发射电磁波时常用的信号调制方式，请问这两种调制方式有什么不 同？
提示:甲图中高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变，乙图中高频电磁波的频率随信 号的强弱而改变。
【归纳总结】 1.发射电路的两个特点: (1)发射频率足够高。 (2)应用开放电路。
提示:首先需要我们做的就是想办法从众多的电磁波中把我们所需要的电磁波选择出 来。
【归纳总结】 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。
【解析】选A、C、D。电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开 放电路发射；为了有效地向外发射电磁波，必须把传输信号加到高频电流上，A、C、 D三项正确。而产生电谐振的过程是在接收电路，B项不正确。
2.(多选)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信号的信息加载到高频电磁波上去
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。 (散2)到应尽采可用能_大__的__足空__够_间_高，。振荡电路的电场和磁场必须分
开放电路
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 高地架在空中的天线相连。
【解析】选C、D。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，本题中收不到信号的原因是调谐电路的固有频率
低，由f=
知，在C无法再调节的情况下，可减
小L以提高f，故C、D正确。
1 2 LC
2.一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容是
C.天线只是选择地接收某电台信号，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
【解析】选A。室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流 通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与 调谐电路频率相等的电信号对应的电流最强，然后再通过解调处理进入后面的电路， 故选项A正确，B、C、D错误。
【解析】选D。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。
2.使接收电路产生电谐振的过程叫 ( )
A.调幅
B.调频
C.调谐
D.检波
【解析】选C。使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，故C正确。
3.电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因 为 () A.天线处在变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC 电路 B.天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC 电路
A.调幅
B.调频
C.调谐
D.解调
【正确解答】选C、D。要接收电磁波，收听节目就必须先把电磁波有选择性地接收 下来，这一过程叫作调谐，然后把音频信号从电磁波中“卸载”下来，这一过程叫作 解调，故选项A、B错误，选项C、D正确。
【过关训练】 1.(多选)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.增多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
pF，
【补偿训练】 1.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.因为收听到的电台离收音机最近 B.因为收听到的电台频率最高 C.因为接收到的电台电磁波能量最强 D.因为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
2.调制: (1)使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制。 (2)调制方法。 ①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。 ②调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。
3.无线电波的发射:由振荡器(常用LC振荡电路)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。
天线
固有频率
频率
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___电__谐__振__中还 原出来，这个过程是调制的逆过程，叫作解调。 5.无线电波:波长大于_____(频率低于300 GHz)的电 磁波称作无线电波，并按波长分成若干个波段，如长 波、中波、短波、微波等。
B.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频电磁波的振幅上去 C.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频电磁波的频率上去 D.调制器的作用是将低频信号变成高频信号，再放大后直接发射出去
【解析】选A、B、C。调制器的作用是把低频信号加载到高频振荡信号上去，选项A对， D错；如果高频信号的振幅随低频信号的变化而变化则是调幅，选项B对；如果高频信 号的频率随低频信号的变化而变化则是调频，选项C对。
Байду номын сангаас1 mm
高频电流
【思考辨析】 (1)接收天线必须利用导体材料制作。 ( ) (2)利用接收天线接收到的信号可以直接还原成声音或图像。 ( ) (3)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。 ( )
(4)波长越短的无线电波，越接近直线传播。 ( ) (5)电视台发射的是带有信息的无线电波。 ( )
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，
调谐电路里电容器的电容应变为
()
A.40 pF
B.120 pF
C.1 080 pF
D.3 240 pF
【解析】选A。由f= 得 因为f1=535×103 Hz、f2=1 故选项A正确。
6052×1013LHCz、L1=Lff212、C1=3LL6210CCp12F；，解得C2=40
【正确解答】选B。根据f= 及v=λf可知， 1
λ=2πv ，增大电容器电容，可以增大发射电磁波
的波长，由C= 可知，减小电容器两极板2的距离LC、
增大正对面积都可以增大电容器电容，故选项B正确。
LC
rS
4kd
【过关训练】 1.(多选)关于无线电波的发射过程，下列说法中正确的是 ( ) 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
3.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
【解析】选A。振荡器的作用是产生等幅高频信号，故A正确。
【补偿训练】
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
提示:(1)√。电磁波能使导体中产生感应电流，不能使绝缘体中产生感应电流。 (2)×。利用接收天线接收到的信号需要先经过解调才能还原成声音或图像。 (3)√。无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内 产生涡流(同频率的振荡电流)。
(4)√。波长越短，传播方式越接近光的直线传播。 (5)√。电视台发射的是带有信息的无线电波。
【解析】选B。振荡器产生高频等幅振荡，话筒里边有碳膜电阻，它的阻值随压力变 化而变化。当我们对着它说话时，空气对它的压力随着声音而变化，那么它的电阻也 就随声音信号而变化，振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化，这就是调制。它不 但影响了正半周，也影响了负半周，故选B。
知识点二 电磁波的接收 探究导入: 在我们周围空间中存在许许多多电磁波，要想接收到对我们有用的电磁波，首先需要 我们做的是什么？
地线
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:一种叫调幅，使高频电磁 波的_____随信号的强弱而变；另一种叫调频，使高频 电磁调波制的_____随信号的强弱而变。
振幅
频率
二、无线电波的接收 1.接收原理:电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生 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。
【特别提醒】 需要传送的电信号必须经过调制才能向外发射，常用的调制方式有调频和调幅两种。
【典题通关】 【典例】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.增大电容器两极板的电压
(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.无线电波的接收:天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再 经解调取出携带的信号，放大后再还原成声音或图像的过程。
【典题通关】 【典例】(多选)要接收到载有音频信号的电磁波，并通过耳机发出声音，在接收电路 中必须经过下列过程中的 ( )