第4章 第3、4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（粤教版2019）

第三、四节　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)知道有效地发射电磁波的两个条件。 (2)了解电磁波的发射、传播和接收过程。 (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。 科学态度与责任 体会电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响，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、电磁波的发射　电磁波的传播 1．电磁波的发射 (1)两个条件：要有足够高的振荡频率和要使LC振荡电路的电场、磁场分散到尽可能大的空间。 (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，使电场和磁场扩展到电容器的外部。 (3)无线电波：无线电技术中使用的电磁波。 (4)调制、调幅和调频 把低频的电信号“加载”到高频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 无线电波的三种传播方式：地波、天波和直线传播。 二、电磁波的接收 1．选台：在空间弥漫着的许多不同频率的无线电波中把需要的选出来的过程。 2．调谐：当接收电路的固有频率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，该过程称为调谐。 3．调谐电路：能够调谐的接收电路，简单的调谐电路如图所示。 4．检波：从高频振荡电流中“检”出它所携带的低频信号电流的过程。检波是调制的逆过程，所以又叫解调。 三、电磁波谱 1．认识电磁波谱 (1)定义：将各种电磁波按波长或频率大小的顺序排列成谱，称为电磁波谱。 (2)组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 (3)产生机理：无线电波是自由电子振荡产生的，红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的，X射线是原子的内层电子受到激发后产生的，γ射线是原子核受激发后产生的。 2．电磁波家族成员的特性及其应用 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、育种 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