第4章 第2节 第3节 电磁波的发射、传播和接收电磁波谱、电磁波谱（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（鲁科版2019）

第2节　电磁波的发射、传播和接收 第3节　电磁波谱 核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 1.能初步了解电磁波、电磁波谱的内涵，知道电磁波的产生、传播和接收。 2．具有与电磁波相关的物质观念、相互作用观念和能量观念。 1.能分析电磁波的产生、传播和接收等问题。 2．了解电磁波谱中各波段电磁波的主要特性。 能根据实验现象及结果提出问题；能通过实验收集关于电磁波如何发射与接收的信息；能解释电磁波的发射与接收；有主动与同学交流的积极性。 了解无线电波在实际生产生活中的应用流程，关注科学技术的现状及发展趋势。能体会电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响。 [对应学生用书P78] 知识点一 电磁波的发射 1.有效发射条件 (1)振荡频率足够高。 (2)电场、磁场尽可能分布到较大的空间。 2．实际应用 为了满足发射条件，可以减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条长直导线，一条深入高空成为天线，另一条接入地下成为地线，形成开放电路。 3．电磁波的调制 (1)定义：把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上。 (2)分类： ①调幅❶：使电磁波的振幅随信号的强弱而改变。 ②调频❷：使电磁波的频率随信号的强弱而改变。 电视台发射的电磁波都经过了调制。(　√　) 知识点二 电磁波的传播❸ 1.无线电波通常有三种传播途径：地波、天波和空间波。 2．地波：沿地球表面空间传播的无线电波。在无线电技术中，通常采用地波的形式传播长波、中波和中短波。 3．天波：靠大气层中电离层的反射传播的无线电波。短波最适合采用天波的形式传播。 4．空间波：像光束那样沿直线传播的无线电波。适用于超短波和微波通信。 1．天波适用于超短波和微波通信。(　×　) 2．空间波适用于超短波和微波通信，此外卫星中继通信，卫星电视转播等也主要以空间波作为传输途径。(　√　) 知识点三 电磁波的接收❹ 1.电谐振现象：当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生最强电流的现象。与机械振动中的共振现象类似。 2．调谐：在无线电技术中，对空间存在的各种频率的电磁波，需要选择某一特定的频率接收的过程。 3．调谐电路 (1)定义：能进行调谐的接收电路。 (2)应用：调节调谐电路的电容或电感，改变电路的固有频率，使它与要接收的电磁波的频率相同。 1．当接收电路的固有频率和电磁波的频率相同时，就会出现电谐振现象。(　√　) 2．收音机能够直接接收声波。(　×　) 知识点四 电磁波谱 1.电磁波谱：电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱。 2．不同波段电磁波❺的应用 (1)无线电波的应用 长波主要用于调幅广播及航海导航；中波主要用于调幅广播及通信；短波主要用于远距离短波通信及调幅广播；微波主要用于调频广播、电视、卫星导航和雷达，微波炉可利用高功率的微波对食物进行加热。 (2)红外线：具有明显的热效应。利用红外线的这种热效应，制成了红外线烤箱、红外线炉等；利用红外线使特制底片感光的性质，制成了红外摄影仪、红外遥感器等。 (3)紫外线❻：紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片感光。医院里的病房利用紫外线进行杀菌消毒；银行则利用紫外线灯鉴别钞票的真伪。 (4)X射线：穿透力较强，在医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断。长期暴露在X射线下，会对人体造成很大的伤害。 (5)γ射线：从原子核内发出的电磁波，能量较高，穿透力很强，对生物的破坏力很大。医学上常用来杀死癌细胞。 批注❶：一般无线电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。 批注❷：无线电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波。 批注❸：高频电视信号的传播方式主要有哪三种？ 提示：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。 批注❹：(1)“调幅”和“调频”都是调制过程，解调是调制的逆过程。 (2)调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程。 批注❺：电磁波的特点 (1)电磁波是横波，即E与B彼此垂直且与波的传播方向垂直。 (2)电磁波的传播不需要介质，在真空中电磁波的传播速度与光速相同，即c＝3.0×108 m/s。 (3)电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象。电磁波与物质相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象。 批注❻：紫外线的作用较强，人体适量接受太阳光里的紫外线照射，能促进钙质吸收。但过多地吸收紫外线，会对皮肤和眼睛造成伤害。 [对应学生用书P80] 探究点一　电磁波的发射、传播和接收　(科学思维之提升) ►情境探究 1895年，一位年轻的意大利人马可尼(公元1874～1937年)发明了无线电