4.3 电磁波的发射、传播和接收（课件） -高二物理同步精品课堂（粤教版2019选择性必修第二册）

4.3 电磁波的发射、传播和接收 新粤教版（2019）高中物理选择性必修第二册 第四章 LC振荡电路能够产生振荡电场和磁场。 但在常规的LC振荡电路中，电场能主要集中在电容器内，磁场能主要集中在线圈内，两种能量大都是在电路内相互转化，发射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢? 新课引入 电磁波的发射 研究表明，要有效地发射电磁波，LC振荡电路必须具备以下两个条件 第一，要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大； 的乘积应比较小 ②减小电容器两极板的正对面积 ③增大极板间距 ①减少线圈匝数 电磁波的发射 为了满足以上两个条件，要把LC振荡电路由闭合电路改造成开放电路，使电场和磁场扩展到电容器的外部。 第二，要使LC振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。 研究表明，要有效地发射电磁波，LC振荡电路必须具备以下两个条件 发射设备：发射无线电波可以采用感应耦合开放电路，天线被安装在高大的发射塔上。发射塔越高，发射电磁波的本领越强。 电磁波的发射 发射过程： (2)方式： ①调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变； ②调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。 电磁波的发射 调制： (1)概念：把低频的电信号“加载”在高频振荡电流上的过程称为调制。 【说明】调频广播抗干扰能力较强，在传递过程中不容易失真，多用于音频广播。在电视信号中，调幅用于调制图像信号，调频用于调制声音信号。 电磁波的传播 传播方式与特性： (1)地波：沿地球表面传播，长波更容易绕过地面的障碍物。 (2)天波：利用大气中电离层的反射来传播，容易受到太阳辐射的影响。 (3)直线传播：能穿透电离层沿直线传播，需要设立中继站。同步通信卫星是一个很好的中继站。 电磁波的传播 1、原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，可以用导体制成的天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。 2、调谐：接收电路的固有频率被调到与需要接收的无线电波的频率相同时，这个频率的无线电波在接收电路里将激起最强的振荡电流，这个过程称为调谐。 电磁波的接收 (1)选台(调谐) ——在周围空间不 同频率的电磁波选出需要的电磁波； (2)检波(解调)　——从高频振荡电流中 分离出所携带的低频信号电流的过程。 (3) 放大(扬声)——将音频电信号 放大，并转换成声音。 电磁波的接收 课堂小结 2.电磁波的传播与无线电波的传播方式 3.电磁波的接收 1.电磁波的发射、无线电波 1.手机发射和接收的信号属于电磁波。手机将信号通过天线发送到最近的一个移动基站，基站通过有线连接到机房的交换机，交换机再通过线连接到另一部手机最近的基站，基站将信号发送出去，通过已知信道被另一部手机接收。下列关于电磁波的说法正确的是( ) A.只要有电场和磁场，并且发生变化，就能产生电磁波 B.电磁波的传播必须在介质中才能进行 C.基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播 D.电磁波的传播也就是能量的传播 D 练习 2.有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置.下列有关电磁波的说法，正确的是( ) A.恒定电场可以在其周围产生电磁波 B.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 C.电磁波的传播不需要介质 D.电磁波具有能量，但没有质量 C 练习 3. (多选)关于调制的作用，下列说法正确的是( ) A.调制的作用是把低频信号的信息加载到高频电磁波上去 B.调制的作用是把低频信号的信息加载到高频电磁波的振幅上去 C.调制的作用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 ABC 练习 8.雪深雷达是2020珠峰高程测量主力设备之一，该系统主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚度，如图所示。下列说法正确的是（　　） D 练习 A．雷达利用电磁波的干涉特性工作 B．电磁波发射时需要进行调谐和解调 C．电磁波从空气进入雪地，频率减小，波长增大 D．在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化 6.雷达是利用无线电波来探测目标方向和距离的一种装置，雷达的天线犹如喊话筒，能使电脉冲的能量集中向某一方向发射；接收机的作用则与人耳相仿，用以接收雷达发射机所发出电脉冲的回波．测速雷达主要是利用多普勒效