第四章3 无线电波的发射和接收4 电磁波谱-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套教参（人教版，多选）

3　无线电波的发射和接收 4　电磁波谱 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.了解有效发射电磁波的两个条件。 2.了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用。 3.知道电磁波谱的组成。 4.了解电磁波谱各波段的特性及应用。 5.知道电磁波谱各波段传播方式及用途。 1.核心素养 (1)调制与解调中互逆的思想。 (2)各电磁波波段的特点、传播方式及用途，太阳光光谱分布与人类感知有关现象之间的关系。 (3)利用雷达工作原理确定物体的距离、方位和速度。 (4)探究调制与解调；探究电谐振发生的本质。 2.关键能力 空间想象能力和物理分析能力。 授课提示：对应学生用书第107页 一 无线电波的发射 1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点： (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)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 在实际的开放电路中，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．无线电技术 使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制。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改变；另一种叫调频，使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。 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，这种现象叫作电谐振。 3．调谐：使接收电路中产生电谐振的过程叫作调谐。 4．解调：使声音或图像信号从接收到的高频电流中还原出来，这个过程是调制的逆过程，叫作解调，也叫检波。 三 电视广播的发射和接收 1．电视广播的发射：通过摄像机的感光器件将景物的光信号转变为电信号，通过载波将信号调制成高频信号传播出去。 2．传播方式：地面无线电传输，有线网络传输及卫星传输。 3．电视广播的接收：在电视接收端将高频电磁波信号解调，就可以得到图像信号和伴音信号，通过显示设备转变为图像信息和声音信息。 四 电磁波谱 1．概念：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱。 2．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。 3．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、预防佝偻病等 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 自主评价———————————————————— 1．判断正误 (1)频率越高，振荡电路发射电磁波的本领越大。(√) (2)当接收电路的固有频率和电磁波的频率相同时，出现电谐振现象。(√) (3)要使电视机的屏幕上出现图像，必须将电视机接收到的无线电信号解调。(√) (4)电磁波按照频率由高到低依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。(×) (5)太阳辐射的能量集中在红外线、可见光、紫外线三个区域。(√) (6)各种电磁波在本质上是一样的，都能够发生反射、折射、衍射和干涉。(√) (7)X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。(√) 2．(多选)关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是(　　) A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路 B．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路 C．当接收电路的固有频率与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 D．要使电视机的屏上有图像，必须要有检波过程 解析：为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，故A错误，B正确。当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，发生电谐振，接收电路中产生的振荡电流最强，故C正确。将信号从高频电流中还原出来的过程称为解调，又称为检波，故D正确。 答案：BCD 3．按频率由低到高，下列电磁波谱排列顺序正确的是(　　) A．红外线、无线电波、紫外线、可见光、γ射线、X射线 B．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 C．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D．无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线 解析：波长越长，频率越低，按照波长逐渐变小，即频率逐渐变高的顺序，电磁波谱可大致分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故B正确。 答案：B 授课提示：对应学生用书第108页 　无线电波的发射 　将两根铝管固定在感应圈的两极上，另两根铝管接微安表头并固定在绝缘手