内容正文:
第四章 电磁振荡
与电磁波
3.无线电波的发射
和接收
目录
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考点模型 考点对点练
核心能力提升练
考点模型 考点对点练
典型考点一 无线电波的发射
1.(多选)为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间,除了使用开放电路,还可以( )
A.增大电容器极板间的距离 B.减小电容器极板的正对面积
C.减小线圈的匝数 D.采用低频振荡电流
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2.(多选)下列关于调制的说法中,正确的是( )
A.经调制后得到的电磁波叫作载波
B.调制就是将需要传递的信号加载到高频电磁波上
C.调幅和调频是调制的两种方式
D.经调制后得到的电磁波信号在真空中传播得更快
解析:载波是携带信号的高频电磁波载体,与是否调制无关,A错误;调制就是将需要传递的信号加载到高频电磁波即载波上,它有两种方式,即调幅和调频,B、C正确;电磁波在真空中的速度均等于光速,与其频率无关,故D错误。
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3.对讲机是深山探险爱好者必备的通讯工具,其电路结构如图甲所示,不使用时高频振荡器产生的高频等幅振荡如图乙所示,在正常使用的过程中,即探险爱好者对话筒喊话时发出的声音信号如图丙所示。根据以上信息可知,该对讲机发射的无线电波可能为( )
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解析:分析知,图乙对应用来携带信号的高频电磁波即载波,图丙为需要传递的信号,该对讲机发射的无线电波为将图丙信号加载到图乙载波上的调幅波或调频波,故C、D错误;若该调制的方法为调幅,则高频电磁波的振幅随信号的强弱而变,根据振动关于平衡位置的对称性,可知A错误,B正确。
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典型考点二 无线电波的接收
4.电视机的室外天线能把电信号接收下来,是因为( )
A.天线处于变化的电磁场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路
B.天线只处于变化的电场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路
C.天线只是有选择地接收某电视台信号,而其他电视台信号则不接收
D.天线将电磁波传输到电视机内
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解析:电视机的室外天线处于空中变化的电磁场中,天线中产生的感应电流通过馈线输送给LC电路,此电流包含空中各电视台信号激起的电流,但只有频率与调谐电路频率相等的电视台信号对应的振荡电流才最强,然后再通过解调处理输入后面电路,故A正确,B、C、D错误。
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5.(多选)关于无线电波的接收,下列说法中正确的是( )
A.当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时,该电磁波在接收电路中激起的感应电流最强
B.使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐
C.收音机的接收电路是LC振荡回路
D.从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号,叫作检波
解析:当接收电路与电磁波发生电谐振,即接收电路的固有频率等于收到的电磁波频率时,电路中激起的感应电流最强,A正确;根据调谐概念可知,B正确;收音机的接收电路是LC振荡回路,C正确;把声音或图像信号从高频电流中还原出来,叫作解调,调幅波的解调也叫检波,D错误。
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6.(多选)调谐电路通常情况下是通过调节电容器的电容和电感线圈的自感系数来实现接收,但是在某次调节的过程中,线圈的电感由最小值调到最大值,仍没有接收到某电台发出的低频信号。为了接收到该低频信号,可采取的措施为( )
A.将电容器的两板正对面积增大
B.使用电压更低的电源
C.将电容器的板间距减小
D.增大线圈的总匝数
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典型考点三 电视广播的发射和接收
7.关于电视广播信号的接收,下列说法中正确的是( )
A.电视接收天线接收到的电磁波中包括有图像信号和伴音信号
B.电视接收天线接收到电磁波时,天线上并不产生感应电流
C.电视接收端接收到电磁波后,通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号
D.电视接收端接收到电磁波后,直接经扬声器得到电视节目的伴音信号
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解析:电视接收天线接收到的电磁波中包括有图像信号和伴音信号,A正确;电视接收天线接收到电磁波时,天线上发生电磁感应,产生感应电流,B错误;电视接收端接收到电磁波后,要先经过解调,再通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号,通过扬声器播放电视节目的伴音信号,C、D错误。
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核心能力提升练
1.关于无线电波的发射和接收,下列说法中正确的是( )
A.为了将信号发射出去,先要进行调谐
B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,就要进行调制
C.为了从高频电流中取出声音信号,就要进行调频
D.为了将信号发射出去,必须使用开放电路
解析:要将信号发射出去,必须使用开放电路,且先要进行调制;要从各个电台发出的电磁波中将需要的信号选出来,要进行的是调谐;要从高频电流中把声音信号取出来,要进行的是解调。故D正确,A、B、C错误。
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[名师点拨] 无线电波的发射和接收过程
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2.(多选)关于电视信号的发射,下列说法中正确的是( )
A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B.摄像管输出的电信号必须“加”在高频振荡电流上,才能向外发射
C.伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D.电视台发射的是带有信号的高频电磁波
解析:电视台发射的是高频电磁波,摄像管输出的电信号是低频的电流,不能直接发射,必须将其“加”在高频振荡电流上才能向外发射,伴音信号和图像信号是通过高频电磁波同步向外发射的,故A错误,B、C、D正确。
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3.(多选)关于电磁波的接收,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.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,必须要有解调过程
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解析: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,只不过频率跟调谐电路固有频率相等的电磁波,在接收电路中激起的感应电流最强,A、C正确,B错误。把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程称为解调,故D正确。
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4.(多选)下面甲、乙两图是发射和接收无线电波的过程示意图,关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是( )
A.甲图是无线电波的发射过程,乙图是无线电波的
接收过程
B.甲图是无线电波的接收过程,乙图是无线电波的
发射过程
C.甲图中波形①到②的过程叫解调,乙图中③到④
的过程叫调制
D.接收的无线电波的波形是④,发射的无线电波的波形是⑤
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解析:甲图有天线接收无线电波,最终将无线电波转化为声音,则甲图是无线电波的接收过程,波形①到②的过程叫解调;乙图中话筒将声波转化为变化的电流,并通过天线发射无线电波信号,所以乙图是无线电波的发射过程,③到④的过程叫调制,故A错误,B、C正确。用高频载波⑤对音频波形③进行调制后,形成调幅波形④,发射和接收的无线电波的波形均是①或④,故D错误。
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5.(多选)如图为小罗同学用手机收听“FM97.5衢州交通音乐广播”的软件界面截图,下列说法正确的是( )
A.FM97.5电磁波的波长约为3 m
B.真空中107.5 MHz的电磁波比97.5 MHz
的电磁波传播速度更快
C.FM97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变
D.为了能接收到FM107.5的信号,在其他条件不变的情况下需要增大接收模块的电容
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6.有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到530 kHz时,则:
(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大?
(2)如果想接收到波长为397 m的无线电波,应该把调谐电路中线圈的匝数增加一些还是减小一些?
答案:(1)波长为566 m的无线电波 (2)减小一些
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解析:应用开放电路和提高发射频率是提高电磁波发射能力的两种有效方法;由f=eq \f(1,2π\r(LC))、C=eq \f(εrS,4πkd)可知,A、B、C正确,D错误。
解析:当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时,才能发生电谐振接收到电台信号。由题意知,收不到低频信号的原因是,调节线圈的电感后,调谐电路固有频率仍然偏高。由公式f=eq \f(1,2π\r(LC))可知,可增大电容器电容C,由C=eq \f(εrS,4kπd)可知,可以将电容器的极板正对面积增大或极板间距减小,A、C正确;根据f=eq \f(1,2π\r(LC))可知,也可以增大电感线圈的自感系数L,由L的影响因素可知,可以增大线圈的总匝数,D正确;改变电源电压,不影响振荡电路的固有频率,故B错误。
解析:由电磁波的波长与频率的关系得FM97.5电磁波的波长λ=eq \f(c,f)=eq \f(3×108,97.5×106) m≈3 m,A正确;真空中107.5 MHz的电磁波与97.5 MHz的电磁波传播速度一样,均是光速,B错误;“FM”是调频,则FM97.5在信号调制的过程中,载波的频率变化,振幅不变,C正确;为了能接收到FM107.5的信号,根据电谐振原理,应使接收电路的固有频率增大,根据振荡电路频率公式f=eq \f(1,2π\r(LC))可知,在其他条件不变的情况下,需要减小接收模块的电容,D错误。
解析:(1)设波长为290 m、397 m、566 m的无线电波的频率分别为f1、f2、f3,根据公式f=eq \f(c,λ),则有
f1=eq \f(c,λ1)=eq \f(3×108,290) Hz=1034 kHz f2=eq \f(c,λ2)=eq \f(3×108,397) Hz=756 kHz
f3=eq \f(c,λ3)=eq \f(3×108,566) Hz=530 kHz
所以波长为566 m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大。
(2)要接收波长为397 m的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,由公式f=eq \f(1,2π\r(LC))可知,应使电感L减小,因此应把调谐电路中线圈的匝数减小一些。
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