第四章 3 无线电波的发射和接收-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册学习手册（人教版）

高中物理选择性必修第二册（人教版） 例3A【解析】LC振荡电路中产生的振荡电流的 频率上。1一，要想增大颜率，应该减小电容C,诚 2TVLC 小线圆的自盖系数L,再根超G器。，指大电容器两 极板的间距，电容减小，所以A正确；升高电容器的充 电电压，电容不变，B错误；增加线圈的匝数、在线圈 中插人铁芯，自感系数增大，故C、D错误。 变式训练3BC 情境拓展 BCD【解析】电子钟变快说明LC振荡电路的周期 变小了，根据T=2πVC可知，其可能原因是L不变、 C变小，或L变小、C不变，或L、C均变小。故B、 C、D正确。 ●“2.电磁场与电磁波 知识梳理 知识点1 1.(1)均匀变化恒定非均匀变化周期性变 化周期性变化(2)变化的磁场2.均匀变化非 均匀变化周期性变化周期性变化不产生 知识点2 1.电场磁场2.（2)①横波不需要②入f 3.0×108m/s③千涉衍射3.(3)感应电动势电压 (4)赫兹实验(5)麦克斯韦麦克斯韦 要点突破 例1BC【解析】A图中的上图磁场是稳定的，由 麦克斯韦的电磁场理论可知，其周围空间不会产生电 场，A图中的下图是错误的；B图中的上图是均匀变化 的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的， 所以B图正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生 同颜率的振荡电场，且相位相差交，C图是正确的；D 图的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁 场，但是下图中的图像与上图相比较，相位相差π，故 D图错误。 变式训练1D 例2BC【解析】磁场不变，根据麦克斯韦电磁场 理论可知，不变的磁场不会产生电场，A错误；当磁场 变化时，可在其周围产生电场，带电粒子在电场中受到 电场力就会运动，与洛伦兹力无关，故BC正确，D错误。 变式训l练2D 例3AC【解析】由电磁波和声波的概念可知A正 确。因为电磁波可以在真空中传播，而声波属于机械 36 波，它的传播需要介质，在真空中不能传播，故B错 误。电磁波在空气中的传播速度大于在水中的传播速 度，在真空中的传播速度最大；声波在气体、液体、固 体中的传播速度依次增大，故C正确。无论是电磁波还 是声波，从一种介质进人另一种介质频率都不变，所以 由波长=”及它们在不同介质中的速度可知，由空气 进入水中时，电磁波的波长变短，声波的波长变长，故 D错误。 变式训练3ABC 情境拓展 AC【解析】根据公式c=f可知，频率越高的电磁 波，波长越短，故A正确；电磁波在真空中传播速度为 3×10m/s,故B错误；赫兹通过实验捕捉到电磁被，证 实了麦克斯韦的电磁理论，故C正确：均匀变化的电场 激发稳定的磁场，空间不会产生电磁波，故D错误。 m3.无线电波的发射和接收 知识梳理 知识点1 1.(1)足够高的振荡频率大(2)开放电路 2.地线天线3.各种信号改变(1)振幅频率 知识点2 1.感应电流2.固有最强共振(1)电谐振 (2)调幅波 要点突破 例1B【解析】要增大无线电波向空间发射电磁 波的能力，必须提高其振荡频率，即减小L或减小C, 要减小L,可通过减小线圈匝数、向外抽铁芯的方法； 要减小C,可采用增大板间距、减小极板正对面积、减 小介电常数的办法。 变式训练1BCD 例2CD【解析】当调谐电路的固有频率等于接收 电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信 号。本题中收不到信号的原因是调谐电路的固有频率 低，由F、1一知在C无法再调节的情况下，可减小 2TVLC L以提高f,故C、D正确。 变式训练2AD 情境拓展 B【解析】建立模型如图，单位时 R 间辐射源辐射的能量以球状辐射出去， 所以球面上接收到的电磁辐射功率等 情境拓展答图 于基站辐射的功率，故辐射区域中心10m位置处，辐 射量大约是=Wm-0.0s18W/m38 40 uW/cm2,远小于美国4G通信基站的安全标准，故A、 C错误，B正确：因17uW/cm>3.18uW/cm2,所以长 时间使用该款手机对人体的电磁辐射远高于我国5G通 信基站对人体的正常电磁辐射，故D错误。 >"4.电磁波谱 知识梳理 知识点1 1.波长大小频率高低2.3.0×10m/s4.反射 折射衍射干涉 知识点2 1.干涉衍射穿透2.不同大小 要点突破 例1C【解析】根据发生明显的衍射现象的条件 可知障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长还要 小。电磁波谱中无线电波的波长范围在102~104m,而 红外线的波长范围在10~10m,可见光、紫外线、y射 线的波长更短，故只有无线电波才能发生明显的衍射 现象。 变式训练1D 例2D【解析】X射线有很高的穿透本领，医学 第五章 "1.认识传感器 知识梳理 知识点1 4.非电学量电学量 知识点3 2.检测转换 要点突破 例D【解析】在0~t内，I恒定，压敏电阻阻值不 变，由小球的受力不变可知，小车可能做匀速或匀加速 直线运动；在~内，I变大，压敏电阻阻值变小，压 力变大，小车做变加速运动，A、B错误；在2~t3内， I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C错误，D 正确。 变式训练C 参考答案与解析⊙ 上常用于透视人体，红外线不能，A错误；过强的紫外 线照射对人的皮肤有害，B错误：电磁波中频率最大的 为y射线，其波长最短，最不容易发生衍射，C错误； 紫外线和X射线都可以使感光底片感光，D正确。 变式训练2(1)C(2)B(3)D 例3ACD【解析】由公式U=f可得，=” 3×108 00m-03m,A点-2300m=15m,A正 3×108 确；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，B 错误；由雷达的工作原理可知C正确；波长越短的电 磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，D正确。 变式训练3(1)电磁波，3×108m/s(2)2.0× 102m(3)375m/s 情境拓展 ACD【解析】生活中用微波炉来加热食物，可见电 磁波具有能量，故A正确；电磁波在真空中或空气中传 播的速度=3.0×10°m/s,空间站到地球表面的距离s=4x 10m,电磁波从空间站传播到地面的时间t=ミ≈0.0013 S,故B错误；1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波， 证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开 拓了道路，故C正确；英国物理学家麦克斯韦系统总结 了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此 基础上，他最终建立了经典电磁场理论，故D正确。 感 器 情境拓展 0402)左3)9(4)光 【解析】(1)加速度为零时，滑块应处于电阻器的 中央，电阻器全长8.0cm,应将滑片调到距电阻器左端 4.0cm处。 (2)当物体具有图示方向的加速度α时，滑块所受 的弹簧拉力的合力向右，滑块向左移动，根据顺着电流 方向电势降低可知，P端的电势低于Q点的电势，则电 压表的指针将向零点左侧偏转。 (3)设加速度最大时，滑块向左移动的距离为xm, 根据牛顿第二定律得2kxm=mam,解得xm=3cm。此时电 压表的读数为U=m2E=9V。故电压表的量程应为9V。 (4)设加速度为a时，电压表的读数为U,则2kx= mm。又U=产2E,联立解得U瓷a 37N 高中物理选择性必修第二册（人教版） 3.无线电波日 知识梳理 川知识点1电磁波的发射 1.要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须 具有的两个特点： (1)要有 频率越 高，发射电磁波的本领越 (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 2.实际应用中的开放电路，线圈的一端用导 线与大地相连，这条导线叫作 线圈的另一端与高高地架在空中的 相连。 3.电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使 电磁波随 而 的技术。 调制包括： (1)调幅(AM):使高频电磁波的 随信号的强弱而改变的调制方法。 (2)调频(FM):使高频电磁波的 随信号的强弱而改变的调制方法。 川知识点2电磁波的接收 1.接收原理：电磁波在传播时遇到导体，会 使导体中产生 ，导体可用来 接收电磁波，这个导体就是接收天线。 2.电谐振：接收电路的 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 ，相当于机械振动中 的 54)学 的发射和接收 (1)调谐：使接收电路产生 的过程。 (2)解调：把声音或图像信号从高频电流中 还原出来的过程。 的解调也叫 检波。 要点突破 川要点1电磁波发射 1.要想有效地发射电磁波，应增大电磁波的 频率，且使电磁场分布到尽可能大的空 间，实际应用中常用地线和天线形成敞开 的电容器，和线圈组成高频振荡电路 2.为发射有用信号，需对电磁波进行调制， 把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电 流上，使电磁波随各种信号而改变。其中 使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变 的调制方法叫作调幅；使高频振荡电流的 频率随调制信号而改变的调制方法叫作调频。 例1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.增大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.提高供电电压 思路点拨 电磁波的发射本领大小与振荡电路 的振荡频率有关。振荡频率越高，发射 电磁波的本领越大。 变式训练1 (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， 电路必须是闭合的 B.音频电流的频率比较低，不能直接用来 发射电磁波 C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波 的频率相同时，接收电路产生的振荡电 流最强 D.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有 解调过程 川要点2电磁波的接收 1.调谐实际上就是从众多电磁波中选出我们 所需要的电磁波的过程，解调就是把有 用信号从高频电流中还原出来的过程。 2.无线电波的发射和接收过程如图所示： 调幅 调制气调频 调谐 解调 信号 发射 接收 信号 例2（多选）调谐电路的可变电容器的动片 从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频 率电台发出的电信号，要收到电信号，应 A.增大调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压 C.减少调谐电路中线圈的匝数 D.将线圈中的铁芯取走 思路点拨 可变电容器的动片完全旋出时，C最 小，调谐电路的频率最大。 第四章电磁振荡与电磁波。 总结提升 对概念的理解： (1)调幅和调频都是调制过程，解调是 调制的逆过程。 (2)电谐振相当于机械振动中的共振。 (3)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。 B变式训练2 (多选)如图所示是 某收音机的调谐电路。当 单刀双掷开关S置于位置 1时，电路中线圈的自感 为L1,接收中波段的无线 变式训练2题图 电波；当单刀双掷开关S置于位置2时，电 路中线圈的自感为L2,接收短波段的无线电 波。C为可变电容器的电容。已知LC电路 的周期为T=2πVLC,则() A.Li>L2 B.LI<L2 C.当该调谐电路的单刀双掷开关S置于1， 并把可变电容器的电容调到最小时，接 收的频率最高 D.当该调谐电路的单刀双掷开关S置于2， 并把可变电容器的电容调到最小时，接 收的频率最高 情境拓展 通信设备的电磁辐射量越小，对人们健 康的影响越小。通信基站辐射的测量标准 是—测量位置距离基站辐射区域中心10m, 学 (55 高中物理选择性必修第二册（人教版） 手机辐射的测量标准是测量位置距离手机 30cm。美国4G基站要求接收到的辐射量 小于等于600W1cm。某款手机距离人体 30cm时，人体接收到的待机辐射约为 17uW/cm2,通话辐射约为93uW/cm。我 国5G通信基站正常工作时的辐射功率是 40W,若此类电磁辐射可视为球面波，下 列说法正确的是（) A.在距离我国某5G通信基站辐射区域中心 4.电磁 知识梳理 川知识点1电磁波谱及电磁波的共性， 1.电磁波谱：按电磁波的 或 的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱。 2.都遵守公式=入f,它们在真空中的传播速 度c= 3.它们的传播都不需要介质。 4.它们都具有 和 的特性。 川知识点2电磁波的个性 1.不同电磁波的频率或波长不同，表现出不 同的特性，波长越长越容易产生 现象，波长越短 能力 越强。 2.同频率的电磁波，在不同介质中速度 。不同频率的电磁波，在同一种介 质中传播时，频率越大折射率越 速度越 56)学 10m位置处，辐射量大约是318uW/cm2 B.在距离我国某5G通信基站辐射区域中心 10m位置处，辐射量大约是3.18W/cm2 C.我国5G通信基站的辐射量大于美国4G 通信基站的安全标准 D.长时间使用该款手机对人体的电磁辐射 远低于我国5G通信基站对人体的正常电 磁辐射 炫波谱 要点突破 川要点1电磁波谱 按波长（或频率）的顺序把所有电磁波 排列起来，称之为电磁波谱。按照波长从长 到短依次排列为无线电波、红外线、可见 光、紫外线、X射线、Y射线。 例1一种电磁波入射到半径为1m的孔 上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电 磁波谱的区域是( A.y射线 B.可见光 C.无线电波 D.紫外线 思路点拨 根据电磁波谱中各种电磁波波长的 范围及发生明显衍射的条件判断。 B变式训练① 太赫兹波是指频率在0.1~10THz(波长 在0.03~3mm)的电磁波(1THz=102Hz),