内容正文:
物理 选择性必修第二册(人教)
第四章
第三节 无线电波的发射和接收
预习新知,落实必备知识
导学第一步
足够高
越高
开放
振幅
频率
感应电流
固有频率
频率
电谐振
√
√
×
√
课堂探究,培优关键能力
导学第二步
课下培优巩固练(十五)
课标要求
核心素养
知道电磁波的发射、传播和接收。
1.物理观念:能知道电磁波的发射、
传播和接收的过程;能正确区分调
制、调幅、调频、调谐、解调等概念。
2.科学态度与责任:有学习和研究电
磁波的发射和接收的兴趣和求知欲。
一、电磁波的发射
1.发射电磁波的振荡电路的特点
(1)要有 的振荡频率:频率 ,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,因此采用 电路。
2.电磁波的调制
(1)调制:在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术。
(2)分类:
①调幅(AM):使高频电磁波的 随信号的强弱而变的调制技术。
②调频(FM): 使高频电磁波的 随信号的强弱而变的调制技术。
二、电磁波的接收
1.原理:电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生 ,因此,空中的导体可以用来接收电磁波。
2.电谐振与调谐
(1)电谐振:当接收电路的 跟收到的电磁波的 相同时,接收电路中产生的振荡电流最强的现象。
(2)调谐:使接收电路产生 的过程。
【概念辨析·试身手】
(1)频率越高,振荡电路发射电磁波本领越大。( )
(2)电视台发射的电磁波都经过了调制。( )
(3)收音机能够直接接收声波。( )
(4)当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时,出现电谐振现象。( )
要点一 | 电磁波的发射
【要点培优】
1.发射电磁波的条件
(1)要有足够高的振荡频率。理论研究表明,振荡电路向外辐射能量的本领,即单位时间内辐射出去的能量,与振荡频率密切相关,频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)开放电路。要使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。
2.电磁波的发射示意图(如图所示)
[思考·探究]
古代人们有哪些传递信息的方式? 现在我们有哪些传递信息的方式? 这两种传递方式有什么不同?
提示:烽火台,鸽子,驿站,邮差等;广播,电视,电话,手机,互联网;古代通过的是人力和动物,现在依靠的是电磁波。
【应用培优】
[例1] (多选)为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力,对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施( )
A.减小电容器极板的正对面积
B.增大电容器极板的间距
C.增大自感线圈的匝数
D.向外抽出铁芯
解析:选ABD。要增大无线电台向空间发射电磁波的能力,必须提高其振荡频率,由f= eq \f(1,2π\r(LC)) 知,减小L和C可以提高f。要减小L可采取减少线圈匝数、向外抽出铁芯的办法,要减小C可采取增大极板间距、减小极板正对面积、减小介电常数的办法。故选A、B、D。
要点二 | 电磁波的接收
【要点培优】
1.原理:利用电磁感应在接收电路产生和电磁波同频率的电流。
2.方法
(1)利用调谐产生电谐振,使接收电路的感应电流最强。
(2)利用解调把接收电路中的有用信号分离出来。
(3)调谐和解调的区别:调谐就是一个选台的过程,即选携带有用信号的高频振荡电流,在接收电路中产生最强的感应电流的过程;解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程。
[思考·探究]
我们可以通过调节收音机的旋钮来切换频道。
探究:我们调节旋钮改变的是什么?调节的目的又是什么?
提示:调节旋钮改变的是可变电容器的电容,可以改变调谐电路的频率,使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同,这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选出了这个电台。
【应用培优】
[例2] (多选)下列说法正确的是( )
A.当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
B.当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流
C.由调谐电路接收的感应电流,再经过耳机就可以听到声音了
D.由调谐电路接收的感应电流,再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音
解析:选AD。当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流,只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波,在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐电路接收的感应电流,要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大,通过耳机才可以听到声音,故正确答案为A、D。
[训练]1.如图所示的是电视接收信号过程示意图,其工作过程顺序正确的是( )
A.解调——放大——调谐——显示
B.调谐——放大——解调——显示
C.调谐——解调——放大——显示
D.放大——调谐—