高中物理3 电磁波的发射和接收学案

这是一份高中物理3 电磁波的发射和接收学案，共3页。学案主要包含了电磁波的发射，电磁波的接收等内容，欢迎下载使用。
课堂合作探究


问题导学


一、电磁波的发射


活动与探究1


1．开放电路是如何形成的？


2．在发射电磁波时为什么要对电磁波进行调制？


3．通常情况下如何对电磁波进行调制？


迁移与应用1


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大


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





1．实际的开放电路由天线、线圈和地线组成，天线相当于电容器的一个极板，大地是另一个极板，这样做一方面满足开放的条件，让电场和磁场尽可能地分散到更大的空间，另一方面使电容器的电容非常小，可以做到高频率。


2．不同电磁波频率不同。声音、图像信号的频率很低，不能直接发射出去，只有把声音、图像的低频信号加到高频电磁波上才能向外发射，高频电磁波带着低频信号向外发射，电磁波随着各种信号而改变。


3．不同电磁波采用不同的调制方式：


（1）一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。


（2）电台的立体声广播和电视中的伴音信号采用调频波。


二、电磁波的接收


活动与探究2


1．如何才能接收到我们所需要的电磁波？


2．如何才能从经过调制的电磁波中得到声音、图像信号？


3．为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？


迁移与应用2


下列说法正确的是（ ）


A．当处于电谐振时，所有的电磁波都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





1．电磁波能使导体中感应出同频率的感应电流，若接收电路的固有频率跟要接收的电磁波的频率相同，就能产生电谐振（类似于机械振动中的共振），在回路中激发出的该频率的感应电流最大。无线电接收器中可以通过调节电容器或电感器来改变接收电路的固有频率，实现电谐振。把感应出的高频振荡电流通过检波的方法把声音或图像还原出来。


2．调谐的过程是将所需要的电磁波接收下来的过程，要将高频振荡电流中携带的信号取出来，就需要解调，这是调制的逆过程，调幅波的解调也叫检波。


当堂检测


1．把经过调制的高频电流变为调制信号电流的过程叫（ ）


A．调幅 B．调频 C．调谐 D．检波


2．为了增大无线电台向空间辐射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采取下列哪些措施（ ）


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．增大自感线圈的匝数


D．提高供电电压


3．在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是（ ）


A．调谐→高频放大→检波→音频放大


B．检波→高频放大→调谐→音频放大


C．调谐→音频放大→检波→高频放大


D．检波→音频放大→调谐→高频放大


4．如图所示（a）为一个调谐接收电路，图（b）、（c）、（d）为电路中的电流随时间变化的图象，则（ ）





A．i1是L1中的电流图象 B．i1是L2中的电流图象


C．i2是L2中的电流图象 D．i3是流过耳机的电流图象


答案：


课堂·合作探究


【问题导学】


活动与探究1：


1．答案：在LC振荡电路中减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条长的直线，一条竖立在高空成为天线，另一条接入地下成为地线，使电场完全暴露在空中，形成开放电路。


如图所示：





由闭合电路变成开放电路


2．答案：声音、图像信号的频率很低，不能直接发射出去，只有把声音、图像的低频信号加到高频电磁波上才能向外发射，高频电磁波带着低频信号向外发射，电磁波随着各种信号而改变。同时，用不同的频率的载波发射信号，也便于接收机的调谐接收。


3．答案：通常有调幅和调频两种。


（1）调幅是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变化。


（2）调频是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变化。


迁移与应用1：C 解析：要提高辐射本领，需：①提高频率，频率越高，发射本领越高；②使电场和磁场尽可能扩散到更大的空间。波长越长，频率越小，A错误。正对面积越大，不利于电场、磁场扩散到更大的空间，B错误。由f＝eq \f(1,2π\r(LC))可知，电容、电感越大，f越小，D错误。


活动与探究2：


1．答案：用一个LC接收电路，使LC回路的固有频率等于所要接收的电磁波的频率，使接收电路产生电谐振。


2．答案：要对接收到的调制信号进行解调，去掉高频成分，只保留声音、图像这些低频信号，即从振荡电流中“检”出声音、图像信号。


3．答案：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段。微波波长短，传播时直线性好。雷达正是应用了微波直线性好的特点。


迁移与应用2：AD 解析：当处于电谐振时，所有的电磁波都能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波（也就是调制的逆过程）、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确选项为A、D。


【当堂检测】


1．D


2．B 解析：要增大无线电台向空间辐射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，由f＝eq \f(1,2π\r(LC))知，可减小L和C以提高f。要减小L可采取减少线圈匝数，向外抽或抽出铁芯的办法，要减小C可采取增大极板间距，减小极板正对面积，减小介电常数的办法。故选项B正确，选项A、C、D错误。


3．A


4．ACD 解析：调谐电路中接收的是高频已调波，经二极管D后削去负半周期，L2中电流如（c）所示。高频载波从电容器中流过，耳机中流过的是低频信号电流。