高中物理-电磁波的发射与接收导学案

高中物理-电磁波的发射与接收导学案

【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。

【重点难点】

电磁波的产生、发射、接收过程及基本电路的简单分析

【课前预习】

1．电磁场在空间由近及远的传播形成电磁波．

2．电磁波的特点：

(1)电磁波是械波．

(2)三个特征量的关系v＝λ/T＝λf

(3)电磁波能在真空中传播,向周围空间传播电磁能．

（4）能发生反射,折射,干涉和衍射．

3．有效发射电磁波的条件：①振荡频率要有足够高．②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,采用开放电路．

4．无线电波的发射：发射前将要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫调制,有两种方式：调幅和调频．

无线电波的传播：有方式三种,天波、地波、直线传播．其中直线传播往往要中继站．

无线电波的接收：包括调谐和检波（解调）．

【预习检测】

1、下列关于电磁波的说法中正确的是（）

A．电磁波传播时需要介质

B．电磁波是沿某一特定方向在空间传播的

C．宇航员在月球上面对面交谈时是靠移动无线电话来实现的

D．水波、声波是自然现象,而电磁波是人工制造出的现象

2、关于电磁波的产生原因,以下说法中正确的是（）

A．只要电路中有电流通过,电路的周围就有电磁波产生

B ．电磁波就是水波

C ．电磁波只能在通电导体内传播

D ．只要有变化的电流,周围空间就存在电磁波

3、关于电磁波的波长,下面叙述中正确的是（ ）

A ．频率越高的电磁波,波长越短

B ．电磁波的波长都是3×8

10m

C ．频率越低的电磁波,波长越短

D ．电磁波的波长与频率有关 【参考答案】

【预习检测】

1.C

2.D 3,AD

▲ 堂中互动▲

【典题探究】

【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

【解析】由于声音与图像信号的频率很低,因而不能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。所以应该先对振荡电流进行调制。答案选C 。

【例2】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,如果要接收到这个电台的信号,应该采取的措施是（ ）

A.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.将线圈中的铁芯抽出

【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,本题中接收不到信号的原因是调谐电路的固有频率较低,由LC f π21

=可知,在电容C 无法再

调节的情况下,可减小L 以提高f ,因而正确选项应该是C 、D 。

【例3】一台收音机调谐回路中线圈电感是H μ30,电容器的电容变化范围为pF pF 270~30,求能接收到的无线电波的波长范围。

【解析】由LC T π2=可知电磁波的周期变化范围,然后再由c T ⋅=λ即可确定能接收到的波长范围：

s s C L T 812611max 101810270103022---⨯=⨯⨯⨯==πππ

s s C L T 812622min 1061030103022---⨯=⨯⨯⨯==πππ

则可知有：

m m c T 6.168103101888max max =⨯⨯⨯=⋅=-πλ

m m c T 5.5610310688min min =⨯⨯⨯=⋅=-πλ

因而能接收到的无线电波的波长范围为m m 6.1685.56≤≤λ。

【例4】如图所示中A 为某火箭发射场,B 为山区,C 为城市。发射场 正在进行某型号火箭的发射试验。为了转播火箭发射的实况,在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为m 550,而传输电视信号所用的电磁波波长为m 566.0,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能收听和收看火箭发射的实况,必须通过建在山顶上的转发站来转发__________（填“无线电广播信号”或“电视

信号”）,这是因为_______。

【解析】

从题目中可知,传输无线电广播所用电磁波波长为m 550,根

据波发生明显衍射现象的条件可知电磁波很容易发生衍射现象,绕过山坡而传播到城市所在的C 区,因而不需要转发装置,而电视信号所用的电磁波波长为m 566.0,其波长很短,衍射现象很不明显,几乎沿直线传播,能传播到山顶而不能传播到城市所在的C 区,要想使信号传到C 区,必须通过建在山顶的转发站来转发。

【答案】电视信号 电视信号波长短,沿直线传播,受山坡阻挡,不容易衍射。