資源簡介 第2節(jié) 電磁場與電磁波第3節(jié) 無線電波的發(fā)射和接收學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道電磁場的概念及產(chǎn)生的原理。2.知道有效發(fā)射電磁波的兩個條件。3.了解無線電波的特點(diǎn)及傳播規(guī)律。4.了解調(diào)制(調(diào)幅、調(diào)頻)、電諧振、調(diào)諧、解調(diào)在電磁波發(fā)射、接收過程中的作用。知識點(diǎn)一 電磁場與電磁波 一、電磁場1.變化的磁場產(chǎn)生電場(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ):如圖所示,在變化的磁場中放一個閉合電路,電路里就會產(chǎn)生 。(2)麥克斯韋的見解:電路里能產(chǎn)生感應(yīng)電流,是因?yàn)樽兓摹 ‘a(chǎn)生了電場,電場促使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運(yùn)動。(3)實(shí)質(zhì):變化的 產(chǎn)生了電場。2.變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋假設(shè):既然變化的磁場能產(chǎn)生電場,那么變化的電場也會在空間產(chǎn)生 ,跟閉合電路是否存在無關(guān)。3.變化的電場和磁場總是 ,形成一個不可分割的統(tǒng)一的 。二、電磁波1.電磁波的產(chǎn)生:變化的 和 交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成電磁波。2.電磁波的特點(diǎn)(1)電磁波是 ,在傳播方向上的任一點(diǎn),E和B彼此 且均與傳播方向 。如圖所示。(2)電磁波的傳播 介質(zhì),在真空中電磁波的傳播速度跟光速相同,即v真空=c=3.0×108 m/s。(3)電磁波具有波的共性,能產(chǎn)生 、 、反射、折射和 等現(xiàn)象,電磁波也是傳播能量的一種形式。(4)電磁波波速c、波長λ及頻率f之間的關(guān)系為 。(5) 通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。【思考】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)接在高壓感應(yīng)圈上的兩金屬球間有電火花時,導(dǎo)線環(huán)上兩小球間也會產(chǎn)生電火花,這是為什么?這個實(shí)驗(yàn)證實(shí)了什么? 例1 (多選)關(guān)于電磁場的理論,下列說法中正確的是( )A.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D.振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場聽課筆記 對麥克斯韋電磁場理論的理解例2 (2024·山東濰坊高二期中)現(xiàn)代生活中人類與電磁波結(jié)下了不解之緣,下列陳述中符合事實(shí)的是( )A.麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B.真空中電磁波的傳播速度等于光速C.電磁波傳播過程中,電場和磁場獨(dú)立存在、沒有關(guān)聯(lián)D.把手機(jī)放在抽成真空的玻璃盒中,手機(jī)將接收不到信號聽課筆記 知識點(diǎn)二 無線電波的發(fā)射和接收 一、無線電波的發(fā)射1.要有效地向外發(fā)射電磁波,振蕩電路必須具有的兩個特點(diǎn)(1)要有 的振蕩頻率。頻率越 ,振蕩電路發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大,如果是低頻信號,要用高頻信號運(yùn)載才能將其更有效地發(fā)射出去。(2)采用 電路。可以使振蕩電路的電磁場分散到盡可能大的空間,如圖所示。2.開放電路實(shí)際應(yīng)用中的開放電路,線圈的一端用導(dǎo)線與 相連,這條導(dǎo)線叫作地線;線圈的另一端與高高地架在空中的 相連。3.調(diào)制(1)概念:把要傳遞的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上,使載波隨各種 而改變。(2)調(diào)制的分類①調(diào)幅(AM):使高頻電磁波的 隨信號的強(qiáng)弱而改變的調(diào)制技術(shù),如圖所示。②調(diào)頻(FM):使高頻電磁波的 隨信號的強(qiáng)弱而改變的調(diào)制技術(shù),如圖所示。二、無線電波的接收1.接收原理:電磁波在傳播時如果遇到 ,會使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,空中的導(dǎo)體可以用來接收電磁波,這個導(dǎo)體就是 。2.接收方法(1)電諧振:當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率 時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng),這種現(xiàn)象叫作電諧振,相當(dāng)于機(jī)械振動中的 。(2)調(diào)諧:使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。(3)解調(diào):把聲音或圖像信號從 中還原出來的過程,這個過程也是調(diào)制的逆過程。調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。3.電視廣播的發(fā)射和接收(1)電視廣播信號是一種無線電信號,實(shí)際傳播中需要通過載波將信號調(diào)制成 信號再進(jìn)行傳播。(2)高頻電視信號的三種傳播方式:地面 傳輸、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸以及 傳輸。(3)電視信號的接收:電視機(jī)接收到的高頻電磁波信號經(jīng)過 將得到的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像信號和伴音信號。【思考】如圖,我們調(diào)節(jié)旋鈕改變的是什么?調(diào)節(jié)的目的是什么? 例3 (多選)下列關(guān)于無線電廣播對電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說法正確的是( )A.經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng)B.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播的波長不變D.經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波才能把我們要告知對方的信號有效地傳遞出去聽課筆記 例4 (2024·浙江嘉興高二期中)收音機(jī)的調(diào)諧電路如圖所示,旋轉(zhuǎn)收音機(jī)面板上的“調(diào)頻”旋鈕可以改變可變電容器C的電容,進(jìn)而改變調(diào)諧電路的頻率。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)一個頻率最高的中波電臺收不到,但可以接收其他中波電臺。下列說法或做法正確的是( )A.為了收到這個電臺,他應(yīng)該增加線圈的匝數(shù)B.將可變電容器的動片旋出一些后將接收到波長更大的電信號C.調(diào)節(jié)“調(diào)頻”旋鈕的目的是使調(diào)諧電路的固有頻率跟接收的電磁波頻率相同D.收音機(jī)經(jīng)過調(diào)諧電路后就可以得到我們所需要的聲音信號聽課筆記 調(diào)諧電路的調(diào)節(jié),要特別注意以下問題:(1)調(diào)節(jié)方向:由題中情景準(zhǔn)確判斷出電路的固有頻率應(yīng)該調(diào)大還是調(diào)小。(2)頻率公式f=,根據(jù)(1)中的調(diào)節(jié)方向,可進(jìn)一步準(zhǔn)確判定電容C和電感L是增大還是減小。訓(xùn)練 (多選)關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收,下列說法正確的是( )A.調(diào)制的作用是把低頻信號的信息加載到高頻電磁波上去,調(diào)制的方法有調(diào)幅和調(diào)頻B.在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使載波隨各種信號而改變的技術(shù)叫作調(diào)諧C.要使電視機(jī)的屏上有圖像,必須有解調(diào)過程D.接收電磁波時,通過調(diào)制來使接收電路中出現(xiàn)電諧振現(xiàn)象 隨堂對點(diǎn)自測1.(電磁場)(2024·山西大同高二期末)關(guān)于電磁場理論,下列說法正確的是( )A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場2.(無線電波的發(fā)射)(多選)為了有效地把能量以電磁波形式發(fā)射到盡可能大的空間,除了使用開放電路,還可以( )A.增大電容器極板間的距離B.減小電容器極板的正對面積C.減少線圈的匝數(shù)D.采用低頻振蕩電流3.(無線電波的接收)如圖所示為電視接收過程示意圖,其工作過程順序正確的是( )A.解調(diào)——放大——調(diào)諧——顯示B.調(diào)諧——放大——解調(diào)——顯示C.調(diào)諧——解調(diào)——放大——顯示D.放大——調(diào)諧——解調(diào)——顯示知識點(diǎn)一一、1.(1)感應(yīng)電流 (2)磁場 (3)磁場 2.磁場 3.相互聯(lián)系 電磁場二、1.電場 磁場 2.(1)橫波 垂直 垂直 (2)不需要 (3)干涉 衍射 偏振 (4)c=λf (5)赫茲[思考] 提示 當(dāng)A、B兩金屬球間產(chǎn)生電火花時就會產(chǎn)生變化的電磁場,這種變化的電磁場以電磁波的形式傳播到導(dǎo)線環(huán)時,在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動勢,使導(dǎo)線環(huán)上兩小球間也產(chǎn)生電火花,說明導(dǎo)線環(huán)接收了電磁波,這個實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。例1 BD [變化的電場產(chǎn)生磁場有兩層含義:①均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場。②非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,故B、D正確,A、C錯誤。]例2 B [麥克斯韋首先預(yù)言電磁波,而赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,故A錯誤;在真空中電磁波的傳播速度等于真空中的光速,故B正確;電磁波是變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播產(chǎn)生的。所以變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場,故C錯誤;電磁波在真空中也能傳播,把手機(jī)放在抽成真空的玻璃盒中,手機(jī)能接收到電磁波的信號,故D錯誤。]知識點(diǎn)二一、1.(1)足夠高 高 (2)開放 2.大地 天線 3.(1)信號(2)①振幅 ②頻率二、1.導(dǎo)體 接收天線 2.(1)相同 共振 (3)高頻電流3.(1)高頻 (2)無線電 衛(wèi)星 (3)解調(diào)[思考] 提示 調(diào)節(jié)旋鈕改變的是可變電容器的電容,可以改變調(diào)諧電路的頻率,使它跟要接收的電臺發(fā)出的電磁波的頻率相同,這個頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流,這樣就選出了這個電臺。例3 AD [調(diào)制是把低頻信號加到高頻電磁波上增強(qiáng)發(fā)射能力,也就是把含有信息的低頻信號加載到高頻電磁波上,頻率變大,即輻射能量的本領(lǐng)變強(qiáng),易于向外發(fā)射,A正確;電磁波在空氣中的波速接近光速,傳播速度不變,B錯誤;根據(jù)v=λf可知,傳播速度不變,頻率改變,則波長必然改變,C錯誤;要把電磁波有效地發(fā)射出去,必須有足夠高的頻率,經(jīng)過調(diào)制之后的波具有較高頻率,從而把我們要告知對方的信號有效地傳遞出去,D正確。]例4 C [收不到高頻電臺的信號,因此需要增加調(diào)諧電路的固有頻率,根據(jù)f=可知,減小線圈匝數(shù),會導(dǎo)致自感系數(shù)減小,從而使固有頻率增加,所以應(yīng)該減小線圈匝數(shù),故A錯誤;電容器的動片旋出一些相當(dāng)于電容減小,因此固有頻率會增加,根據(jù)公式λ=可知,頻率越大,波長越小,所以電容器的動片旋出一些后將接收到波長更小的電信號,故B錯誤;調(diào)節(jié)“調(diào)頻”旋鈕的目的是達(dá)到共振,使調(diào)諧電路的固有頻率跟接收的電磁波頻率相同,故C正確;收音機(jī)經(jīng)過調(diào)諧電路后還需要通過解調(diào)才能得到我們需要的聲音信號,故D錯誤。]訓(xùn)練 AC [調(diào)制的作用是把低頻信號加載到高頻電磁信號上去,如果使高頻電磁波的振幅隨低頻信號的變化而變化,則是調(diào)幅,如果使高頻電磁波的頻率隨低頻信號的變化而變化,則是調(diào)頻,A正確;在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,使載波隨各種信號而改變的技術(shù)叫作調(diào)制,B錯誤;將信號從電磁波上還原出來的過程稱為解調(diào),所以要使電視機(jī)的屏上有圖像,必須有解調(diào)過程,C正確;當(dāng)接收電路的固有頻率等于電磁波的頻率時,會在接收電路中發(fā)生電諧振現(xiàn)象,通過調(diào)諧來使接收電路中出現(xiàn)電諧振現(xiàn)象,D錯誤。]隨堂對點(diǎn)自測1.D [根據(jù)電磁場理論可知,在穩(wěn)定電場周圍不會產(chǎn)生磁場,在穩(wěn)定磁場周圍不會產(chǎn)生電場;在均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,故A、B、C錯誤;周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場,故D正確。]2.ABC [使用開放電路和提高發(fā)射頻率是提高電磁波發(fā)射能力的兩種有效方法,由f=、C=可知,要增大發(fā)射頻率,選項(xiàng)A、B、C都可以,D不可以。]3.C [電磁波的接收過程是調(diào)諧——解調(diào)——放大——顯示,故C正確。]第四章 第2節(jié) 電磁場與電磁波第3節(jié) 無線電波的發(fā)射和接收(分值:100分)選擇題1~10題,每小題9分,共90分,11題10分,合計100分。基礎(chǔ)對點(diǎn)練題組一 電磁場與電磁波1.(教材P88A組T1改編)下列四圖表示原磁場或電場以及可能產(chǎn)生的電場或磁場,根據(jù)麥克斯韋電磁場理論判斷,下列說法正確的是( )圖1可能產(chǎn)生圖3圖2可能產(chǎn)生圖3圖4可能產(chǎn)生圖1圖3可能產(chǎn)生圖22.(多選)應(yīng)用麥克斯韋電磁場理論判斷下列表示電場產(chǎn)生磁場(或磁場產(chǎn)生電場)的關(guān)系圖像中(每個選項(xiàng)中的上圖是表示變化的場,下圖是表示變化的場產(chǎn)生的另外的場)正確的是( )A BC D3.(2024·山東淄博高二期中)下列說法錯誤的是( )根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場發(fā)射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路機(jī)械波和電磁波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播題組二 無線電波的發(fā)射和接收4.(2024·河北邯鄲高二期中)關(guān)于無線電波的發(fā)射和接收,下列說法正確的是( )無線電波發(fā)射時,應(yīng)使信號產(chǎn)生電諧振天線在接收到電磁波時,天線上不會產(chǎn)生感應(yīng)電流音頻信號在發(fā)射時,調(diào)頻是調(diào)制的唯一方法要使電視機(jī)的屏上有圖像,必須要有解調(diào)過程5.(多選)下列說法正確的是( )當(dāng)處于電諧振時,所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流當(dāng)處于電諧振時,只有被接收的電磁波才能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流,再經(jīng)過耳機(jī)就可以聽到聲音了由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流,再經(jīng)過檢波、放大,通過耳機(jī)才可以聽到聲音6.世界各地有許多無線電臺同時廣播,用收音機(jī)一次只能收聽到某一電臺的播音,而不是同時收聽到許多電臺的播音,其原因是( )收聽到的電臺離收音機(jī)最近收聽到的電臺頻率最高接收到的電臺電磁波能量最強(qiáng)接收到的電臺電磁波與收音機(jī)調(diào)諧電路的頻率相同,產(chǎn)生了電諧振7.在如圖所示的LC振蕩電路中,已知線圈的電感不變,電容器為可調(diào)電容器,開始時電容器的電容為C0,要發(fā)生電諧振應(yīng)使振蕩電路的固有頻率加倍。則電容器的電容應(yīng)變?yōu)? )4C0 2C0C0 C08.(2024·江蘇常州高二期中)在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制,調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種,如圖所示,甲是需要輸送的低頻信號,乙和丙是調(diào)制后的電磁波,則下列說法中正確的是( )圖甲低頻信號可直接發(fā)射,且發(fā)射效率高在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖中乙是調(diào)頻波在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖中丙是調(diào)幅波通過電諧振可以把需要的電磁波接收下來綜合提升練9.(多選)如圖所示是我國500 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST),它可以通過接收來自宇宙深處的電磁波,探索宇宙。現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的脈沖星超過240顆,我國也因此成為世界上發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量最多的國家。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是( )頻率越高的電磁波,波長越短電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3×108 m/s赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波,證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論均勻變化的電場激發(fā)變化的磁場,空間將產(chǎn)生電磁波10.實(shí)際發(fā)射無線電波的過程如圖甲所示,高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖乙所示,人對著話筒說話時產(chǎn)生低頻信號如圖丙所示。則發(fā)射出去的電磁波圖像應(yīng)是( )A BC D11.如果收音機(jī)調(diào)諧電路中是采用改變電容的方式來改變回路固有頻率的,那么當(dāng)接收的電磁波的最長波長是最短波長的3倍時,電容器的最大電容與最小電容之比為( )3∶1 9∶16∶1 27∶11.D [麥克斯韋電磁場理論表明,均勻變化的電場產(chǎn)生恒定不變的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,題圖3可能產(chǎn)生題圖2,D正確。]2.BC [A圖中的上圖磁場是穩(wěn)定的,由麥克斯韋電磁場理論可知,其周圍空間不會產(chǎn)生電場,故A錯誤;B圖中的上圖是均勻變化的電場,應(yīng)該產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,下圖的磁場是穩(wěn)定的,故B正確;C圖中的上圖是周期性變化的磁場,它能產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率最大時,感應(yīng)電場最強(qiáng),故C正確;D圖的上圖是周期性變化的電場,在其周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場,當(dāng)電場強(qiáng)度的變化率最大時,感應(yīng)磁場應(yīng)最強(qiáng),故D錯誤。]3.A [根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場;均勻變化的電(磁)場只能產(chǎn)生恒定不變的磁(電)場,故A錯誤;發(fā)射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路,故B正確;機(jī)械波和電磁波,都屬于波,都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象,故C正確;機(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播過程,必須依賴于介質(zhì),沒有介質(zhì)不能形成機(jī)械波;電磁波傳播的是電磁場,而電磁場本身就是一種物質(zhì),不需要借助其他物質(zhì)來傳播,所以電磁波可以在真空中傳播,故D正確。]4.D [接收電路的固有頻率與收到電磁波的頻率相同時,才會產(chǎn)生電諧振,A錯誤;當(dāng)電磁波到達(dá)天線時,由于電磁感應(yīng),天線中會產(chǎn)生相同頻率的感應(yīng)電流,B錯誤;調(diào)制的方法還有調(diào)幅,C錯誤;把聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程稱為調(diào)解,要使電視機(jī)的屏上有圖像,必須要有解調(diào)過程,D正確。]5.AD [當(dāng)處于電諧振時,所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,只不過頻率跟諧振電路固有頻率相等的電磁波,在接收電路中激發(fā)的感應(yīng)電流最強(qiáng)。由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流,要再經(jīng)過檢波(也就是調(diào)制的逆過程)、放大,通過耳機(jī)才可以聽到聲音,故A、D正確,B、C錯誤。]6.D [選臺就是調(diào)諧過程,使f固=f電磁波,在接收電路中產(chǎn)生電諧振激起的感應(yīng)電流最強(qiáng),故D正確。]7.D [由題意,固有頻率變?yōu)樵瓉淼?倍,即周期變?yōu)樵瓉淼模蒚=2π知,L不變,只有C=C0時符合要求,D正確。]8.D [圖甲低頻信號可直接發(fā)射,但發(fā)射效率低,故A錯誤;在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖中乙是調(diào)幅波,圖中丙是調(diào)頻波,故B、C錯誤;通過電諧振可以把需要的電磁波接收下來,故D正確。]9.AC [根據(jù)公式c=λf可知,頻率越高的電磁波,波長越短,故A正確;電磁波在真空中的傳播速度為3×108 m/s,故B錯誤;赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波,證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論,故C正確;均勻變化的電場激發(fā)穩(wěn)定的磁場,空間不會產(chǎn)生電磁波,故D錯誤。]10.B [使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù),叫作調(diào)制。調(diào)制共有兩種方式:調(diào)幅和調(diào)頻,由題中選項(xiàng)圖形知,該調(diào)制波為調(diào)幅波,即發(fā)射信號的振幅隨聲音信號振幅的變化而變化,故B正確。]11.B [最長波長是最短波長的3倍,根據(jù)公式c=λf可知,最長波長和最短波長對應(yīng)的波的頻率之比為1∶3,而f=,可知電容與頻率的平方成反比,故電容器的最大電容與最小電容之比為9∶1,B正確。](共48張PPT)第2節(jié) 電磁場與電磁波第3節(jié) 無線電波的發(fā)射和接收第四章 電磁振蕩與電磁波1.知道電磁場的概念及產(chǎn)生的原理。2.知道有效發(fā)射電磁波的兩個條件。3.了解無線電波的特點(diǎn)及傳播規(guī)律。4.了解調(diào)制(調(diào)幅、調(diào)頻)、電諧振、調(diào)諧、解調(diào)在電磁波發(fā)射、接收過程中的作用。學(xué)習(xí)目標(biāo)目 錄CONTENTS知識點(diǎn)01隨堂對點(diǎn)自測02課后鞏固訓(xùn)練03知識點(diǎn)1知識點(diǎn)二 無線電波的發(fā)射和接收知識點(diǎn)一 電磁場與電磁波知識點(diǎn)一 電磁場與電磁波一、電磁場1.變化的磁場產(chǎn)生電場(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ):如圖所示,在變化的磁場中放一個閉合電路,電路里就會產(chǎn)生___________。(2)麥克斯韋的見解:電路里能產(chǎn)生感應(yīng)電流,是因?yàn)樽兓腳______產(chǎn)生了電場,電場促使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運(yùn)動。(3)實(shí)質(zhì):變化的______產(chǎn)生了電場。感應(yīng)電流磁場磁場2.變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋假設(shè):既然變化的磁場能產(chǎn)生電場,那么變化的電場也會在空間產(chǎn)生_____,跟閉合電路是否存在無關(guān)。3.變化的電場和磁場總是_________,形成一個不可分割的統(tǒng)一的________。相互聯(lián)系磁場電磁場二、電磁波1.電磁波的產(chǎn)生:變化的_______和______交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成電磁波。2.電磁波的特點(diǎn)(1)電磁波是______,在傳播方向上的任一點(diǎn),E和B彼此______且均與傳播方向______。如圖所示。電場磁場橫波垂直垂直(2)電磁波的傳播________介質(zhì),在真空中電磁波的傳播速度跟光速相同,即v真空=c=3.0×108 m/s。(3)電磁波具有波的共性,能產(chǎn)生______、______、反射、折射和______等現(xiàn)象,電磁波也是傳播能量的一種形式。(4)電磁波波速c、波長λ及頻率f之間的關(guān)系為______。(5) _____通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。不需要干涉衍射偏振c=λf赫茲【思考】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)接在高壓感應(yīng)圈上的兩金屬球間有電火花時,導(dǎo)線環(huán)上兩小球間也會產(chǎn)生電火花,這是為什么?這個實(shí)驗(yàn)證實(shí)了什么?提示 當(dāng)A、B兩金屬球間產(chǎn)生電火花時就會產(chǎn)生變化的電磁場,這種變化的電磁場以電磁波的形式傳播到導(dǎo)線環(huán)時,在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動勢,使導(dǎo)線環(huán)上兩小球間也產(chǎn)生電火花,說明導(dǎo)線環(huán)接收了電磁波,這個實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。例1 (多選)關(guān)于電磁場的理論,下列說法中正確的是( )A.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D.振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場解析 變化的電場產(chǎn)生磁場有兩層含義:①均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場。②非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,故B、D正確,A、C錯誤。BD對麥克斯韋電磁場理論的理解例2 (2024·山東濰坊高二期中)現(xiàn)代生活中人類與電磁波結(jié)下了不解之緣,下列陳述中符合事實(shí)的是( )A.麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B.真空中電磁波的傳播速度等于光速C.電磁波傳播過程中,電場和磁場獨(dú)立存在、沒有關(guān)聯(lián)D.把手機(jī)放在抽成真空的玻璃盒中,手機(jī)將接收不到信號B解析 麥克斯韋首先預(yù)言電磁波,而赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,故A錯誤;在真空中電磁波的傳播速度等于真空中的光速,故B正確;電磁波是變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播產(chǎn)生的。所以變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場,故C錯誤;電磁波在真空中也能傳播,把手機(jī)放在抽成真空的玻璃盒中,手機(jī)能接收到電磁波的信號,故D錯誤。知識點(diǎn)二 無線電波的發(fā)射和接收一、無線電波的發(fā)射1.要有效地向外發(fā)射電磁波,振蕩電路必須具有的兩個特點(diǎn)(1)要有________的振蕩頻率。頻率越____,振蕩電路發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大,如果是低頻信號,要用高頻信號運(yùn)載才能將其更有效地發(fā)射出去。(2)采用______電路。可以使振蕩電路的電磁場分散到盡可能大的空間,如圖所示。足夠高高開放2.開放電路實(shí)際應(yīng)用中的開放電路,線圈的一端用導(dǎo)線與________相連,這條導(dǎo)線叫作地線;線圈的另一端與高高地架在空中的______相連。大地天線3.調(diào)制(1)概念:把要傳遞的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上,使載波隨各種_____而改變。(2)調(diào)制的分類①調(diào)幅(AM):使高頻電磁波的______隨信號的強(qiáng)弱而改變的調(diào)制技術(shù),如圖所示。信號振幅②調(diào)頻(FM):使高頻電磁波的________隨信號的強(qiáng)弱而改變的調(diào)制技術(shù),如圖所示。頻率二、無線電波的接收1.接收原理:電磁波在傳播時如果遇到_______,會使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,空中的導(dǎo)體可以用來接收電磁波,這個導(dǎo)體就是__________。2.接收方法(1)電諧振:當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率______時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng),這種現(xiàn)象叫作電諧振,相當(dāng)于機(jī)械振動中的_____。(2)調(diào)諧:使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。(3)解調(diào):把聲音或圖像信號從__________中還原出來的過程,這個過程也是調(diào)制的逆過程。調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。導(dǎo)體接收天線相同共振高頻電流3.電視廣播的發(fā)射和接收(1)電視廣播信號是一種無線電信號,實(shí)際傳播中需要通過載波將信號調(diào)制成______信號再進(jìn)行傳播。(2)高頻電視信號的三種傳播方式:地面________傳輸、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸以及_____傳輸。(3)電視信號的接收:電視機(jī)接收到的高頻電磁波信號經(jīng)過_______將得到的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像信號和伴音信號。高頻無線電衛(wèi)星解調(diào)【思考】如圖,我們調(diào)節(jié)旋鈕改變的是什么?調(diào)節(jié)的目的是什么?提示 調(diào)節(jié)旋鈕改變的是可變電容器的電容,可以改變調(diào)諧電路的頻率,使它跟要接收的電臺發(fā)出的電磁波的頻率相同,這個頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流,這樣就選出了這個電臺。例3 (多選)下列關(guān)于無線電廣播對電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說法正確的是( )A.經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng)B.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播的波長不變D.經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波才能把我們要告知對方的信號有效地傳遞出去解析 調(diào)制是把低頻信號加到高頻電磁波上增強(qiáng)發(fā)射能力,也就是把含有信息的低頻信號加載到高頻電磁波上,頻率變大,即輻射能量的本領(lǐng)變強(qiáng),易于向外發(fā)射,A正確;電磁波在空氣中的波速接近光速,傳播速度不變,B錯誤;根據(jù)v=λf可知,傳播速度不變,頻率改變,則波長必然改變,C錯誤;要把電磁波有效地發(fā)射出去,必須有足夠高的頻率,經(jīng)過調(diào)制之后的波具有較高頻率,從而把我們要告知對方的信號有效地傳遞出去,D正確。ADC例4 (2024·浙江嘉興高二期中)收音機(jī)的調(diào)諧電路如圖所示,旋轉(zhuǎn)收音機(jī)面板上的“調(diào)頻”旋鈕可以改變可變電容器C的電容,進(jìn)而改變調(diào)諧電路的頻率。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)一個頻率最高的中波電臺收不到,但可以接收其他中波電臺。下列說法或做法正確的是( )A.為了收到這個電臺,他應(yīng)該增加線圈的匝數(shù)B.將可變電容器的動片旋出一些后將接收到波長更大的電信號C.調(diào)節(jié)“調(diào)頻”旋鈕的目的是使調(diào)諧電路的固有頻率跟接收的電磁波頻率相同D.收音機(jī)經(jīng)過調(diào)諧電路后就可以得到我們所需要的聲音信號訓(xùn)練 (多選)關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收,下列說法正確的是( )A.調(diào)制的作用是把低頻信號的信息加載到高頻電磁波上去,調(diào)制的方法有調(diào)幅和調(diào)頻B.在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使載波隨各種信號而改變的技術(shù)叫作調(diào)諧C.要使電視機(jī)的屏上有圖像,必須有解調(diào)過程D.接收電磁波時,通過調(diào)制來使接收電路中出現(xiàn)電諧振現(xiàn)象AC解析 調(diào)制的作用是把低頻信號加載到高頻電磁信號上去,如果使高頻電磁波的振幅隨低頻信號的變化而變化,則是調(diào)幅,如果使高頻電磁波的頻率隨低頻信號的變化而變化,則是調(diào)頻,A正確;在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,使載波隨各種信號而改變的技術(shù)叫作調(diào)制,B錯誤;將信號從電磁波上還原出來的過程稱為解調(diào),所以要使電視機(jī)的屏上有圖像,必須有解調(diào)過程,C正確;當(dāng)接收電路的固有頻率等于電磁波的頻率時,會在接收電路中發(fā)生電諧振現(xiàn)象,通過調(diào)諧來使接收電路中出現(xiàn)電諧振現(xiàn)象,D錯誤。 隨堂對點(diǎn)自測2D1.(電磁場)(2024·山西大同高二期末)關(guān)于電磁場理論,下列說法正確的是( )A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場解析 根據(jù)電磁場理論可知,在穩(wěn)定電場周圍不會產(chǎn)生磁場,在穩(wěn)定磁場周圍不會產(chǎn)生電場;在均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,故A、B、C錯誤;周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場,故D正確。ABC2.(無線電波的發(fā)射)(多選)為了有效地把能量以電磁波形式發(fā)射到盡可能大的空間,除了使用開放電路,還可以( )A.增大電容器極板間的距離 B.減小電容器極板的正對面積C.減少線圈的匝數(shù) D.采用低頻振蕩電流C3.(無線電波的接收)如圖所示為電視接收過程示意圖,其工作過程順序正確的是( )A.解調(diào)——放大——調(diào)諧——顯示B.調(diào)諧——放大——解調(diào)——顯示C.調(diào)諧——解調(diào)——放大——顯示D.放大——調(diào)諧——解調(diào)——顯示解析 電磁波的接收過程是調(diào)諧——解調(diào)——放大——顯示,故C正確。課后鞏固訓(xùn)練3D題組一 電磁場與電磁波1.(教材P88A組T1改編)下列四圖表示原磁場或電場以及可能產(chǎn)生的電場或磁場,根據(jù)麥克斯韋電磁場理論判斷,下列說法正確的是( )基礎(chǔ)對點(diǎn)練A.圖1可能產(chǎn)生圖3 B.圖2可能產(chǎn)生圖3C.圖4可能產(chǎn)生圖1 D.圖3可能產(chǎn)生圖2解析 麥克斯韋電磁場理論表明,均勻變化的電場產(chǎn)生恒定不變的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,題圖3可能產(chǎn)生題圖2,D正確。BC2.(多選)應(yīng)用麥克斯韋電磁場理論判斷下列表示電場產(chǎn)生磁場(或磁場產(chǎn)生電場)的關(guān)系圖像中(每個選項(xiàng)中的上圖是表示變化的場,下圖是表示變化的場產(chǎn)生的另外的場)正確的是( )解析 A圖中的上圖磁場是穩(wěn)定的,由麥克斯韋電磁場理論可知,其周圍空間不會產(chǎn)生電場,故A錯誤;B圖中的上圖是均勻變化的電場,應(yīng)該產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,下圖的磁場是穩(wěn)定的,故B正確;C圖中的上圖是周期性變化的磁場,它能產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率最大時,感應(yīng)電場最強(qiáng),故C正確;D圖的上圖是周期性變化的電場,在其周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場,當(dāng)電場強(qiáng)度的變化率最大時,感應(yīng)磁場應(yīng)最強(qiáng),故D錯誤。A3.(2024·山東淄博高二期中)下列說法錯誤的是( )A.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場B.發(fā)射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路C.機(jī)械波和電磁波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D.機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播解析 根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場;均勻變化的電(磁)場只能產(chǎn)生恒定不變的磁(電)場,故A錯誤;發(fā)射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路,故B正確;機(jī)械波和電磁波,都屬于波,都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象,故C正確;機(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播過程,必須依賴于介質(zhì),沒有介質(zhì)不能形成機(jī)械波;電磁波傳播的是電磁場,而電磁場本身就是一種物質(zhì),不需要借助其他物質(zhì)來傳播,所以電磁波可以在真空中傳播,故D正確。D題組二 無線電波的發(fā)射和接收4.(2024·河北邯鄲高二期中)關(guān)于無線電波的發(fā)射和接收,下列說法正確的是( )A.無線電波發(fā)射時,應(yīng)使信號產(chǎn)生電諧振B.天線在接收到電磁波時,天線上不會產(chǎn)生感應(yīng)電流C.音頻信號在發(fā)射時,調(diào)頻是調(diào)制的唯一方法D.要使電視機(jī)的屏上有圖像,必須要有解調(diào)過程解析 接收電路的固有頻率與收到電磁波的頻率相同時,才會產(chǎn)生電諧振,A錯誤;當(dāng)電磁波到達(dá)天線時,由于電磁感應(yīng),天線中會產(chǎn)生相同頻率的感應(yīng)電流,B錯誤;調(diào)制的方法還有調(diào)幅,C錯誤;把聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程稱為調(diào)解,要使電視機(jī)的屏上有圖像,必須要有解調(diào)過程,D正確。AD5.(多選)下列說法正確的是( )A.當(dāng)處于電諧振時,所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流B.當(dāng)處于電諧振時,只有被接收的電磁波才能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流C.由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流,再經(jīng)過耳機(jī)就可以聽到聲音了D.由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流,再經(jīng)過檢波、放大,通過耳機(jī)才可以聽到聲音解析 當(dāng)處于電諧振時,所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,只不過頻率跟諧振電路固有頻率相等的電磁波,在接收電路中激發(fā)的感應(yīng)電流最強(qiáng)。由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流,要再經(jīng)過檢波(也就是調(diào)制的逆過程)、放大,通過耳機(jī)才可以聽到聲音,故A、D正確,B、C錯誤。D6.世界各地有許多無線電臺同時廣播,用收音機(jī)一次只能收聽到某一電臺的播音,而不是同時收聽到許多電臺的播音,其原因是( )A.收聽到的電臺離收音機(jī)最近B.收聽到的電臺頻率最高C.接收到的電臺電磁波能量最強(qiáng)D.接收到的電臺電磁波與收音機(jī)調(diào)諧電路的頻率相同,產(chǎn)生了電諧振解析 選臺就是調(diào)諧過程,使f固=f電磁波,在接收電路中產(chǎn)生電諧振激起的感應(yīng)電流最強(qiáng),故D正確。D7.在如圖所示的LC振蕩電路中,已知線圈的電感不變,電容器為可調(diào)電容器,開始時電容器的電容為C0,要發(fā)生電諧振應(yīng)使振蕩電路的固有頻率加倍。則電容器的電容應(yīng)變?yōu)? )D8.(2024·江蘇常州高二期中)在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制,調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種,如圖所示,甲是需要輸送的低頻信號,乙和丙是調(diào)制后的電磁波,則下列說法中正確的是( )A.圖甲低頻信號可直接發(fā)射,且發(fā)射效率高B.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖中乙是調(diào)頻波C.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖中丙是調(diào)幅波D.通過電諧振可以把需要的電磁波接收下來解析 圖甲低頻信號可直接發(fā)射,但發(fā)射效率低,故A錯誤;在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖中乙是調(diào)幅波,圖中丙是調(diào)頻波,故B、C錯誤;通過電諧振可以把需要的電磁波接收下來,故D正確。AC綜合提升練9.(多選)如圖所示是我國500 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST),它可以通過接收來自宇宙深處的電磁波,探索宇宙。現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的脈沖星超過240顆,我國也因此成為世界上發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量最多的國家。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是( )A.頻率越高的電磁波,波長越短B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3×108 m/sC.赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波,證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論D.均勻變化的電場激發(fā)變化的磁場,空間將產(chǎn)生電磁波解析 根據(jù)公式c=λf可知,頻率越高的電磁波,波長越短,故A正確;電磁波在真空中的傳播速度為3×108 m/s,故B錯誤;赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波,證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論,故C正確;均勻變化的電場激發(fā)穩(wěn)定的磁場,空間不會產(chǎn)生電磁波,故D錯誤。B10.實(shí)際發(fā)射無線電波的過程如圖甲所示,高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖乙所示,人對著話筒說話時產(chǎn)生低頻信號如圖丙所示。則發(fā)射出去的電磁波圖像應(yīng)是( )解析 使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù),叫作調(diào)制。調(diào)制共有兩種方式:調(diào)幅和調(diào)頻,由題中選項(xiàng)圖形知,該調(diào)制波為調(diào)幅波,即發(fā)射信號的振幅隨聲音信號振幅的變化而變化,故B正確。B11.如果收音機(jī)調(diào)諧電路中是采用改變電容的方式來改變回路固有頻率的,那么當(dāng)接收的電磁波的最長波長是最短波長的3倍時,電容器的最大電容與最小電容之比為( )A.3∶1 B.9∶1 C.6∶1 D.27∶1 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第2節(jié) 電磁場與電磁波 第3節(jié) 無線電波的發(fā)射和接收 學(xué)案(含答案).docx 第2節(jié) 電磁場與電磁波 第3節(jié) 無線電波的發(fā)射和接收 練習(xí)(含解析).docx 第2節(jié) 電磁場與電磁波 第3節(jié) 無線電波的發(fā)射和接收.pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫