4.3 无线电波的发射和接收 导学单-人教版高中物理选择性必修第二册 试卷

4.3  无线电波的发射和接收

【学习目标】

1．知道什么样的电磁振荡和电路有利于向外发射电磁波。

2．了解利用电磁波传递信号要对电磁波进行调制，调制方法有两种：调幅和调频。知道什么是调制、什么是调幅和调频。

3．了解什么是调谐和解调。知道接收需要的电磁波要进行调谐，知道还原信号还要进行解调，

【开启新探索】

　　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。在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？

【质疑提升1】无线电波的发射

1.　要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有哪些条件？

　　（1）要有足够高的振荡　　　　，　　　　越高，发射电磁波的本领越大。

　　（2）应采用　　　　电路，振荡电路的电场和磁场必须　　　　　　　　的空间。

2.　可以采取些什么措施提高电磁振荡的频率？

3.　如何将闭合电路转化为开放电路？

　　实际的开放电路，线圈的一端用导线与　　　　相连，这条导线叫做　　　　，线圈的另一端高高地架在　　　　，叫做　　　　。无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。

1. 　如何利用无线电波传递声音、图像等各种信号？

　　（1）载波: 用来携带　　　　　的　　　　　电磁波。

　　（2）调制：在电磁波发射技术中，使　　　　　随各种信号而　　　　　的技术。

　　（3）调幅：使高频电磁波的　　　　　随信号的　　　　而变。

　　（4）调频：使高频电磁波的　　　　　随信号的　　　　而变。

2. 通过如图，说明无线电波音频信号的发射过程。

【质疑提升2】无线电波的接收

1.　发射的无线电波如何被接收到呢？

　　电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生　　　　　　　，其频率跟激起它的电磁波的频率　　　　　。因此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了。这就是　　　　　。

2.　我们生活的空间有各种频率的电磁波，如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强呢？

3.　图示为收音机的调谐电路，通过可变电容改变调谐电路的固有频率，使其与接收电台的电磁波频率相同，这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了电台。若要接收频率更高的频率，可变电容的电容大小如何调整？

4.　由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频电流，还不是我们需要的声音或图像信号，如何把声音或图像信号从高频电流中还原出来？

5.　如图所示，说明声音信号的接收、转化过程。

6.　　阅读课本，说说电视广播的发射和接收主要有哪些过程？

【学以致用】

1.  关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

2.  使载波随着发送的信号而改变的过程叫做（    ）           

A. 调谐        B. 检波          C. 调制       D. 解调

3． 某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字）

（1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？

（2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？

182m  0.23mH   392pF

【核心素养提升】

1. 某电路中电场随时间变化的图象如下图所示，能发射电磁波的电场是哪一种？（   ）

A.       B.    C.   D. 

2.  电磁波在真空中传播的速度是3.00×108m/s， 有一个广播电台的频率为90.0MHz，这个台发射的电磁波的波长为（　　）           

A. 2.70m         B. 3.00m        

C. 3.33m         D. 270m

3.  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．使振荡电容的正对面积足够大  

C．增加回路中的电容和电感

D．尽可能使电场和磁场分散到更大的空间   

4．无线电广播需要对电磁波进行调制的原因是（　　）

A．未经调制的高频电磁波无法向外界辐射

B．调制后的电磁波在空间传播的波长保持不变

C．调制后的电磁波在空间传播得更快

D．调制后的高频电磁波才能把要发射的信号传递出去

5． 如图所示的收音机内部含有调谐电路，调节可变电容器的电容可以改变电路的固有频率，从而选出不一样的电台，这一过程叫作（　　）

A．调谐 B．调频 

C．调幅 D．调制

6．关于高频电视信号的发射和接收，下列说法中不正确的是（　　）

A．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程

B．音频电流的频率比较低，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，接收电路产生的振荡电流最强

D．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路

7.  关于无线电广播的接收,下列说法正确的是(　　)

A.用调谐器取出的高频电流，通过喇叭即可听到声音 

B.接收到的高频电流只有通过解调，才能产生音频电流

C.调谐器的作用就是将音频信号从高频信号中取出

D.通过调制电路的电流，再通过喇叭才能听到声音

8． 某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍接收不到某较高频率电台发出的信号。要收到该电台的信号，应采用的方法是（　　）

A．增加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．减小电源电压

9.  实际发射无线电波的过程如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示．则发射出去的电磁波图像应是（   ） 

A.           B.           C.           D. 

10． 在如图所示的LC振荡电路中，已知线圈的电感不变，电容器为可调电容器，开始时电容器的电容为C0，要发生电谐振应使振荡电路的固有频率加倍，则电容器的电容应变为（　　）

A．4C0         B．2C0   

C．C0        D．C0

11．已知某LC振荡电路向外发射的电磁波的波长和频率分别为、f，当该LC振荡电路中的电容器的电容变为原来的时，该LC振荡电路向外发射的电磁波的波长和频率变为（　　）

A．，    B．，

C．，    D．，

12.  某同学自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该增加还是减少线圈的匝数？说明理由。

减小

13. 我国第一颗人造卫星用20.009 MHz和19.995 MHz的电磁波发送信号，求这两种电磁波的波长。

14．一台收音机的LC调谐电路由电感线圈和可变电容器组成，可变电容器电容的变化范围是30～300pF，调谐电路能接收的电磁波的最小频率是550kHz，已知光速c=3×108m/s，求它能接收的电磁波的最大频率和最小波长。