第4章 第3、4节 无线电波的发射和接收 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（人教版2019，江苏专用）

第3、4节　无线电波的发射和接收　电磁波谱 核心素养导学 物理观念 (1)知道有效地发射电磁波的两个条件。 (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作用。 (2)通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关资料，培养收集信息、加工处理信息的能力。 科学探究 了解电磁波在信息传递中的应用，了解电视广播的发射、接收的原理和过程。 科学态度与责任 体会电磁波的应用对现代社会的影响，明确不同的电磁波具有不同的用途，感悟现代科技的正反两个方面，培养辩证唯物的价值观。 一、无线电波的发射 1．有效发射电磁波，振荡电路须具备的两个特点 (1)要有足够高的振荡频率。频率越高，发射电磁波的本领越大。 (2)应采用开放电路。振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。 2．开放电路 实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。 3．无线电发射技术 (1)载波：携带信号的高频电磁波。 (2)调制：使载波随各种信号而改变的技术。 (3)调制的分类： ①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制。 ②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制。 二、无线电波的接收 1．接收原理 电磁波在传播时遇到导体，会使导体中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。 2．电谐振 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的现象。 3．调谐 使接收电路中产生电谐振的过程。 4．解调 使声音或图像信号从高频电流中还原出来，这个过程是调制的逆过程。调幅波的解调也叫检波。 5．高频电视信号的传播方式有三种：地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输。不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波，采取不同的调制方式。 三、电磁波谱 1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱。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射线等。 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 灭菌消毒、防伪等 X射线 穿透力强 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射线穿透本领弱的特性。(×) (2)红外线夜视仪利用的红外线的波长大于可见光的波长。(√) (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]　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弱 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