3　電磁波的發(fā)射和接收 (2).doc

選修3-4第十四章電磁波14.2 電磁震蕩14.3電磁波的發(fā)射和接受【教學(xué)目標(biāo)】1知道什么是LC振蕩電路和振蕩電流。2知道LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過程。3知道LC回路的周期和頻率公式。4知道什么樣的電磁振蕩和電路有利于向外發(fā)射電磁波。5了解利用電磁波傳遞信號(hào)要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制方法有兩種：調(diào)幅和調(diào)頻。知道什么是調(diào)制、什么是調(diào)幅和調(diào)頻。6知道接收需要的電磁波要進(jìn)行調(diào)諧，知道還原信號(hào)還要進(jìn)行解調(diào)，了解什么是調(diào)諧和解調(diào)。重點(diǎn)：知道什么是調(diào)制、什么是調(diào)幅和調(diào)頻。了解什么是調(diào)諧和解難點(diǎn)：知道產(chǎn)生電磁振蕩過程中，LC振蕩電路中的能量轉(zhuǎn)換情況【自主預(yù)習(xí)】1.大小和方向都做周期性迅速變化的電流，叫做_電流，產(chǎn)生_的電路叫做振蕩電路。2由_和_組成的電路，就是最簡單的振蕩電路，稱為LC振蕩電路。3在LC振蕩電路中，通過電容器不斷地_，從而使電路中出現(xiàn)了大小、方向都在變化的電流，即振蕩電流。當(dāng)電容器放電結(jié)束時(shí)，電路中的_最大，_最小；當(dāng)電容器充電結(jié)束時(shí)，電路中的_能最大，_能最小。4.要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有如下特點(diǎn)：第一，要有足夠高的_。第二，振蕩電路的電場和磁場必須分散到_的空間，這樣才能有效地把能量輻射出去。5實(shí)際應(yīng)用中的開放電路，線圈的一端用導(dǎo)線與大地相連，這條導(dǎo)線叫做_；線圈的另一端與高高地架在空中的_相連。6在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做_。7一種調(diào)制的方法是使高頻電磁波的_隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變，這種調(diào)制叫做調(diào)幅(AM)；另一種調(diào)制的方法是使高頻電磁波的_隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變，這種調(diào)制叫做調(diào)頻(FM)。8當(dāng)接收電路的_頻率跟收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做_。使接收電路產(chǎn)生_的過程叫做調(diào)諧。9使聲音或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來，這個(gè)過程是_的逆過程，叫做_。調(diào)幅波的_也叫檢波。 10. (1)無線電波無線電波：無線電技術(shù)中使用的波長大于1 mm的電磁波。無線電波的波長范圍從幾毫米到幾十千米。無線電波按波長(或頻率)分成若干個(gè)波段，各個(gè)波段有其不同的主要用途。(2)有效發(fā)射電磁波的條件要有足夠高的振蕩頻率。 采用開放電路 。11. 無線電波的接收(1)電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振。(2)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫調(diào)諧。能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。 調(diào)諧的方法一般是改變電路的L或C。 (3) 解調(diào)：要使聲音或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來，這個(gè)過程是調(diào)制的逆過程，叫做解調(diào)。調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。【典型例題】 一、無線電波的發(fā)射【例1】要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是()A增加輻射波的波長B使振蕩電容的正對(duì)面積足夠小C盡可能使電場和磁場分散開D增加回路中的電容和電感【例2】為了增大無線電臺(tái)向空間輻射無線電波的能力，對(duì)LC振蕩電路結(jié)構(gòu)可采取下列哪些措施()A增大電容器極板的正對(duì)面積B增大電容器極板的間距C增大自感線圈的匝數(shù)D提高供電電壓二、無線電波的接收【例3】如圖所示，為某人收音機(jī)接收電路，其電感為L103 mH，為了接收波長為500 m的電磁波，其電容器C應(yīng)調(diào)到多少？【例4】調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào)，要收到電信號(hào)，應(yīng)()A增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B加大電源電壓C減少調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D將線圈中的鐵芯取走【課后練習(xí)】1在LC振蕩電路中，電容器上的帶電量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是()A. B.C D22在LC振蕩電路中，用以下的哪種辦法可以使振蕩頻率大一倍()A自感L和電容C都增大一倍B自感L增大一倍，電容C減小一半C自感L減小一半，電容C增大一倍D自感L和電容C都減小一半3為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列辦法中可采取的是()A增大電容器兩極板的正對(duì)面積并在線圈中放入鐵芯B減小電容器兩極板的距離并增加線圈的匝數(shù)C減小電容器兩極板的距離并在線圈中放入鐵芯D減小電容器兩極板的正對(duì)面積并減小線圈的匝數(shù)4下列對(duì)電磁波的發(fā)射技術(shù)中調(diào)制的理解正確的是()A使發(fā)射的信號(hào)振幅隨高頻振蕩信號(hào)而改變叫調(diào)幅B使高頻振蕩信號(hào)振幅隨發(fā)射的信號(hào)的改變叫調(diào)幅C使發(fā)射的信號(hào)頻率隨高頻振蕩信號(hào)而改變叫調(diào)頻D使高頻振蕩信號(hào)的頻率隨發(fā)射的信號(hào)而改變叫調(diào)頻5關(guān)于電磁波的發(fā)射，下列說法中正確的是()A各種頻率的電磁振蕩都能輻射電磁波，只是輻射的能量所占振蕩總能量的比例不同罷了，振蕩周期越大，越容易輻射電磁波B為了有效向外輻射電磁波，振蕩電路必須采用開放電路，同時(shí)提高振蕩頻率C為了有效向外輻射電磁波，振蕩電路不必采用開放電路，但要提高振蕩頻率D提高振蕩頻率和電路開放是發(fā)射電磁波的必要手段，振蕩電路開放的同時(shí)，其振蕩頻率也隨之提高6收音機(jī)中的調(diào)諧電路線圈的自感系數(shù)為L，要想接收波長為的電臺(tái)信號(hào)，應(yīng)把調(diào)諧電路中電容器的電容調(diào)至(c為光速)()A/2Lc B1/2C2/2Lc2 D2/42Lc27為了有效地把磁場的能量以電磁波形式發(fā)射到盡可能大的空間。如果用敞露空間的電路后，還需要加上行之有效的辦法是()A增大電容器極板間的距離B減小電容器極板的正對(duì)面積C減小線圈的匝數(shù)D采用低頻振蕩電流8電視機(jī)的室外天線能把電信號(hào)接收下來，是因?yàn)?)A天線處于變化的電磁場中，天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流，相當(dāng)于電源，通過饋線輸送給LC電路B天線只處于變化的電場中，天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流，相當(dāng)于電源，通過饋線輸送給LC電路C天線只是有選擇地接收某電臺(tái)信號(hào)，而其他電視臺(tái)信號(hào)則不接收D天線將電磁波傳輸?shù)诫娨暀C(jī)內(nèi)9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。當(dāng)接收的電磁波的最長波長是最短波長的3倍時(shí)，則電容器的最大電容量與最小電容量之比為()A31 B91C13 D1910一臺(tái)收音機(jī)可接收中波、短波兩個(gè)波段的無線電波，打開收音機(jī)后蓋，在磁棒上能看到兩組線圈，其中一組是細(xì)線密繞匝數(shù)多的線圈，另一組是粗線疏繞匝數(shù)少的線圈，由此可以判斷()A匝數(shù)多的電感大，使調(diào)諧電路的固有頻率較小，故用于接收中波B匝數(shù)多的電感小，使調(diào)諧電路的固有頻率較大，故用于接收短波C匝數(shù)少的電感小，使調(diào)諧電路的固有頻率較小，故用于接收短波D匝數(shù)少的電感大，使調(diào)諧電路的固有頻率較大，故用于接收中波11關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A雷達(dá)是用X光來測定物體位置的設(shè)備B使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C用紅外線照射時(shí)，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會(huì)發(fā)出可見光D變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場12關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是()A電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑電磁波頻率越高，越易沿直線傳播C電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長恒定D只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號(hào)傳遍全世界13手機(jī)A撥手機(jī)B時(shí)，手機(jī)B發(fā)出鈴聲屏上顯示A的號(hào)碼。若將手機(jī)A置于一真空玻璃罩中，用手機(jī)B撥叫手機(jī)A，則()A能聽到A發(fā)出的鈴聲，并看到A顯示B的號(hào)碼B不能聽到A發(fā)出的鈴聲，但看到A顯示B的號(hào)碼C不能聽到A發(fā)出的鈴聲，但看到A顯示A的號(hào)碼D既不能聽到A發(fā)出的鈴聲，也不能顯示B的號(hào)碼14關(guān)于無線電廣播的接收，下列說法中正確的是()A用調(diào)諧器取出的高頻電流，通過喇叭即可聽到聲音且接受到的高頻電流只有通過解調(diào)，才能產(chǎn)生音頻電流B接受到的高頻電流只有通過解調(diào)，才能產(chǎn)生音頻電流C調(diào)諧器的作用就是將音頻信號(hào)從高頻信號(hào)中取出D通過解調(diào)電路的電流，再通過喇叭才能聽到聲音15在LC振蕩電路的電容器兩極板距離減小后與某一外來電磁波發(fā)生電諧振，那么LC振蕩電路原來的周期T1與外來的電磁波的周期T2的關(guān)系是()AT1T2 BT1T2CT1T2 D都有可能例題答案：1. 【答案】B【解析】理論證明，電磁波發(fā)射本領(lǐng)(功率)與頻率(f)成正比，電磁場盡可能擴(kuò)散到周圍空間，形成開放電路。f，C，要使f增大，應(yīng)減小L或C，通過選項(xiàng)，只有B符合題意。2. 解析：要增大無線電臺(tái)向空間輻射電磁波的能力，必須提高其振蕩頻率，由f知，可減小L和C以提高f，要減小L可采取減少線圈匝數(shù)，向外抽出鐵芯的辦法，要減小C可采取增大極板間距，減小正對(duì)面積，減小介電常數(shù)的辦法。故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。答案：B3. 【答案】7.04102 F【解析】該電磁波的頻率為fc/3108/500 Hz6105 Hz那么該電路的固有頻率也應(yīng)調(diào)到f。由電磁振蕩的頻率公式得C1/42f2L，代入數(shù)據(jù)得C7.04102 F4. 解析：當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于接收電磁波的頻率時(shí)，發(fā)生電諧振才能較好地收到電臺(tái)信號(hào)，本題中收不到信號(hào)的原因是調(diào)諧電路的固有頻率低，由f1/(2 )知在C無法再調(diào)節(jié)的情況下，可減小L以提高f，故C、D正確。答案：C、D課后練習(xí)答案：1.解析：LC振蕩電路的周期T2 ，其電容器上的帶電量從最大值變化到零的最短時(shí)間tT/4，所以t 。答案：B2.解析：由LC的振蕩電路的頻率f，當(dāng)自感系數(shù)L和電容C都減小一半時(shí)，其中振蕩頻率恰好增大一倍。答案：D3. 解析：本題考查LC振蕩電路的頻率公式f。由此式可知增大固有頻率f的辦法是減小L或減小C或同時(shí)減小L和C。另外電容器兩極板的正對(duì)面積增大則C增大，正對(duì)面積減小則C減小。在線圈中放入鐵芯或增加線圈的匝數(shù)則L增大，減小線圈的匝數(shù)則L減小，故選項(xiàng)D正確。答案：D4. 解析：由調(diào)幅和調(diào)頻的概念可知B、D正確。答案：B、D5. 解析：電磁波的發(fā)射應(yīng)該采用開放電路，同時(shí)頻率越高，發(fā)射范圍越大。答案：B6. 解析：波長為的信號(hào)，頻率為f，故，解得C，選項(xiàng)D正確。答案：D7. 解析：有效發(fā)射電磁波的條件是高頻率和開放電路，要提高頻率，由f可知，減小L或減小C，L與線圈匝數(shù)及有無鐵芯等有關(guān)，C，與r、S、d有關(guān)，分析可知A、B、C正確。答案：A、B、C8. 解析：室外天線處于空間變化的電磁場中，天線中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，此電流通過饋線輸送給LC電路，此電流中空間各電臺(tái)信號(hào)激起的電流均存在，但只有頻率與調(diào)諧電路頻率相等的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流最強(qiáng)，然后再通過解調(diào)處理輸入后面電路，故A正確，B、C、D均錯(cuò)誤。答案：A9. 解析：由c2 知，c2 3c2 ，則，B項(xiàng)正確。答案：B10. 解析：解答本題必須對(duì)匝數(shù)與電感大小的關(guān)系，電感與固有頻率的關(guān)系，頻率與波長的關(guān)系和調(diào)諧電路的固有頻率與接收電磁波波長的關(guān)系很清楚，才能準(zhǔn)確選取出正確的選項(xiàng)。根據(jù)匝數(shù)多密繞的線圈電感大，匝數(shù)少疏繞的線圈電感小，可排除B、D選項(xiàng)；根據(jù)T2 ，電感越大，回路固有頻率越小，可排除C選項(xiàng)；根據(jù)cf，頻率越小，波長越大，可知A選項(xiàng)是正確的。答案：A11. 解析：雷達(dá)是利用微波來定位的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鈔票是利用紫外線的熒光作用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，D項(xiàng)正確。答案：D12. 解析：由cf可判定：電磁波頻率越高，波長越短，衍射性越差，不宜沿地面?zhèn)鞑?，而跟光的傳播相似，沿直線傳播，故B對(duì)A錯(cuò)；電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，而傳播速度改變，由vf，可判斷波長改變，C錯(cuò)；由于同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止