第4章 第2、3节 电磁波的发射、传播和接收 电磁波谱（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版2019）

第2、3节　电磁波的发射、传播和接收　电磁波谱 核心素养导学 物理观念 (1)知道有效地发散电磁波的两个条件。 (2)了解电磁波的发射和接收过程。 (3)了解电磁波谱的构成，知道各波段电磁波的作用及应用。 (4)知道电磁波具有能量，是一种物质。 科学思维 (1)领会高频电磁波在无线电发射与接收中的重要应用。 (2)通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关资料，培养学生收集信息、加工处理信息的能力。 科学探究 用电磁波各波段的特点，讨论总结其在生活中的实际应用与防护。 科学态度与责任 通过对无线电波应用原理的基本认识，感悟科学技术的价值和重要性；端正科学态度，培养科学的价值观。 一、电磁波的发射、传播和接收 1．电磁波的发射 (1)振荡电路必须满足两个条件：振荡频率足够高和电场、磁场尽可能分布到较大的空间。 (2)开放电路：一条深入高空成为天线，另一条接入地下成为地线。 (3)调制、调幅和调频 把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上称为调制。调制的方法有两种：一是调幅，使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变；另一种叫调频，使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。 2．电磁波的传播 无线电波通常有三种传播途径：地波、天波和空间波。 3．电磁波的接收 (1)电谐振：当接收电路的固有频率跟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。它相当于机械振动中的共振。 (2)调谐：使接收电路产生电谐振的过程。 (3)拓展一步：检波 使声音或图像信号从调谐电路接收到的高频电流中还原出来的过程称为检波。它是调制的逆过程，也叫解调。 二、电磁波谱 1．电磁波谱的排列 按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 2．不同电磁波的特点及应用 特点 用途 无线电波 波动性强 通信、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用 荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力较强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 1．打开收音机的开关，转动选台旋钮，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量。接着，按照如图所示的方式，在收音机附近将电池盒的两根引线反复碰触，你会听到收音机中发出“咔咔咔”的响声。为什么会产生这种现象？ 提示：两根引线反复碰触，电路反复接通和断开，会发出无线电波，收音机接收后会产生“咔咔咔”的响声。 2．如图是电视信号接收过程示意图。判断下列说法的正误。 (1)电视接收天线接收到的电磁波中包括图像信号和伴音信号。(√) (2)电视接收天线接收到电磁波，天线上并不产生感应电流。(×) (3)电视机接收到电磁波，通过电子枪的扫描显示电视节目的伴音信号。(×) 3．如图是应用电磁波工作的几种设备。判断下列说法的正误。 (1)在医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断，是利用X射线穿透本领强的特性。(√) (2)红外线夜视仪利用的红外线的波长小于可见光的波长。(×) (3)无线路由器是通过电磁波来传递信息的。(√) 新知学习(一)|无线电波的发射和接收 [任务驱动] 如图是无线电波的接收过程。 分析接收过程中各阶段的作用。 提示：(1)通过电谐振来选台。 (2)通过解调获取信号。 (3)放大电路：经解调取出携带的信号，放大后再通过扬声器和显示设备还原成声音或图像的过程。　　　　 [重点释解] 1．无线电波的发射和接收过程 2．“调幅”和“调频”是调制的两个不同的方式 (1)调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。 (2)调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。 3．电磁波的接收原理 (1)电磁波在空间传播时，如果遇到导体，就会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。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。 (2)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。 [典例体验] [典例]　(多选)下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是(　 ) A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强 B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快 C．经过调制后的电磁波在空间传播波长不变 D．经过调制后的电磁波在空间传播波长改变 [解析]　调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡电流上去，频率越高，向外辐射能量的本领越强，传播信息能力越强，A正确；电磁波在空气中以接近光速传播，B错误；由v＝λf，知波长与波速和传播频率有关，C错误，D正确。 [答案]　AD /方法技巧/ 相近概念的辨析技巧 (1)调频和调幅：这是调制的两种方式，使电磁波的频率随信号改变的调制方式叫