第3章 第3節(jié) 電磁波的發(fā)射、傳播和接收

1、.第三節(jié)電磁波的發(fā)射、傳播和接收14分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的四種情況，如下圖，其中能產(chǎn)生電場(chǎng)的有_圖所示的磁場(chǎng)，能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的有_圖所示的磁場(chǎng)【解析】椐麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，可以做如下判斷：A圖的磁場(chǎng)是恒定的，不能產(chǎn)生新的電場(chǎng)，更不能產(chǎn)生電磁波；B圖中的磁場(chǎng)是周期性變化的，可以產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，因此可以產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；C圖中的磁場(chǎng)是均勻變化的，能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，而恒定的電場(chǎng)不能再產(chǎn)生磁場(chǎng)，不能產(chǎn)生向外擴(kuò)展的電磁場(chǎng)，因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；D圖所示磁場(chǎng)是周期性變化的，能產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，能產(chǎn)生電磁波【答案】BCDBD23分所有電磁波在真空中傳播時(shí)，具有的一樣物理量是A頻

2、率B波長(zhǎng)C能量D波速【解析】不同電磁波在真空中傳播時(shí)，只有速度一樣，即為光速【答案】D33分甲坐在人民大會(huì)堂臺(tái)前60 m處聽(tīng)報(bào)告，乙坐在家里離電視機(jī)5 m處聽(tīng)電視傳播，乙所在處與人民大會(huì)堂相距1 000 km，不考慮其他因素，那么空氣中聲速為340 m/sA甲先聽(tīng)到聲音 B乙先聽(tīng)到聲音C甲、乙同時(shí)聽(tīng)到 D不能確定【解析】聲音傳到甲所需時(shí)間為t10.176 s，傳到乙時(shí)需時(shí)間為t20.018 s.【答案】B課 標(biāo) 導(dǎo) 思1.知道赫茲實(shí)驗(yàn)以及它的重大意義.2.知道什么樣的電磁振蕩電路有利于向外發(fā)射電磁波.3.理解無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程和調(diào)制的簡(jiǎn)單概念，理解無(wú)線電波的傳播過(guò)程和波段劃分，理解調(diào)諧、檢涉及

3、無(wú)線電波接收的根本原理. 學(xué)生P36一、模擬赫茲實(shí)驗(yàn)1赫茲利用圖331所示的實(shí)驗(yàn)裝置，證實(shí)了電磁波的存在圖3312無(wú)線電報(bào)的創(chuàng)造1894年意大利的馬可尼、俄國(guó)的波波夫創(chuàng)造了無(wú)線電報(bào)，揭開(kāi)了無(wú)線電通信的新篇章3無(wú)線電波在無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波二、電磁波的發(fā)射1能有效地發(fā)射電磁波的振蕩電路必須具備的兩個(gè)條件1要有足夠高的振蕩頻率，頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大2振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間2調(diào)制1定義：在發(fā)射電磁波前，將需要傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)換成電信號(hào)“加載在高頻振蕩電流上，這個(gè)過(guò)程叫調(diào)制2方式調(diào)幅AM：使高頻電磁波的振幅隨低頻傳輸信號(hào)的變化而變化調(diào)頻FM；使高頻電磁波的頻率隨低頻傳輸

4、信號(hào)的變化而變化三、電磁波的傳播1無(wú)線電波波段根據(jù)波長(zhǎng)或頻率，可將無(wú)線電波分為幾個(gè)波段，即長(zhǎng)波、中波、中短波、短波和微波2三種傳播方式1天波傳播：利用大氣中的電離層的反射來(lái)傳播無(wú)線電波的方式2地波傳播：地球外表傳播無(wú)線電波的方式3空間波；沿直線傳播無(wú)線電波的方式四、無(wú)線電波的接收1調(diào)諧當(dāng)接收電路的固有頻率被調(diào)到與需要接收的電磁波的頻率一樣時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這個(gè)過(guò)程叫做調(diào)諧2檢波從高頻振蕩電流中“檢出它所攜帶的低能信號(hào)電流的過(guò)程檢波又叫解調(diào)，是調(diào)制的逆過(guò)程 學(xué)生P37一、對(duì)電磁波發(fā)射的理解1發(fā)射電路的特點(diǎn)因要使電磁波發(fā)射得更遠(yuǎn)，必須使電磁波的能量足夠大且能量輻射更容易而單位時(shí)間內(nèi)

5、輻射出去的能量與頻率的四次方成正比，因此輻射的電磁波的頻率必須足夠高，振蕩電路也必須采用開(kāi)放電路2對(duì)開(kāi)放電路的理解為更有效的發(fā)射電磁波，必須采用開(kāi)放電路，而開(kāi)放電路一般由天線、地線和匝數(shù)很少的線圈組成，對(duì)應(yīng)的L、C都很小，正好滿足電磁波頻率足夠高的條件3調(diào)制的作用調(diào)制就是使電磁波成為聲音、圖像信號(hào)的載體，可以利用電磁波傳遞信號(hào)這樣既滿足了頻率高，發(fā)射本領(lǐng)大的條件，又傳遞了信息一般來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)波段不同，用處不同，選用的調(diào)制方式也不一樣【特別提醒】(1)一般電臺(tái)的中波、中短波、短波播送以及電視機(jī)中的圖像信號(hào)，采用調(diào)幅波.(2)電臺(tái)的立體聲播送和電視中的伴音信號(hào)，采用調(diào)頻波.二、無(wú)線電波的傳播方式及其

6、理解1天波，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越不容易穿透電離層即越容易被電離層反射，但同時(shí)也容易被電離層吸收2地波，無(wú)線電波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易繞過(guò)地面的障礙物3空間波，由于地球是一個(gè)近似的球體，無(wú)線電波沿直線傳播的間隔 不大，一般只有幾十千米，需要設(shè)立許多中繼站，不斷地接收、放大，再傳到下一站，一站一站地把信號(hào)傳送到遠(yuǎn)方三、無(wú)線電波的接收1原理由于電磁感應(yīng)，在接收電路產(chǎn)生和電磁波頻率一樣的振蕩電流2調(diào)諧電路的頻率f.一般情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)可變電容器的電容C，就可實(shí)現(xiàn)調(diào)諧電路的頻率和需接收的電磁波的頻率相等，實(shí)現(xiàn)電諧振【特別提醒】電諧振就是電磁振蕩中的“共振現(xiàn)象；調(diào)諧與電諧振是兩個(gè)不同的概念，調(diào)諧是一個(gè)過(guò)程，而電諧振是

7、一種物理現(xiàn)象.一、電磁波的發(fā)射問(wèn)題要進(jìn)步LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是A增大電容器極板間距B使振蕩電容器兩極板的正對(duì)面積足夠大C盡可能使電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散開(kāi)D增加回路中的電容和電感【導(dǎo)析】電磁波的發(fā)射本領(lǐng)大小與振蕩電路的振蕩頻率有關(guān)，振蕩頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大【解析】要進(jìn)步LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)從兩個(gè)方面考慮，一是進(jìn)步振蕩頻率，二是使電、磁場(chǎng)盡可能地分散開(kāi)，所以C正確，由f可知，當(dāng)增大電容器極板間的間隔 時(shí)，C變小，f增大，A正確；使電容器兩極板正對(duì)面積變大，C變大，f變小，B錯(cuò)誤；增大回路中的L、C，f變小，D也錯(cuò)誤應(yīng)選A、C.【答案】AC熟記f、C和vf是分析

8、或計(jì)算電磁振蕩和電磁波頻率周期、波長(zhǎng)的根底. 1關(guān)于無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A必須對(duì)信號(hào)進(jìn)展調(diào)制B必須使信號(hào)產(chǎn)生電諧振C必須把傳輸信號(hào)加到高頻電流上D必須使用開(kāi)放回路【解析】該題考察電磁波的發(fā)射過(guò)程電磁波的發(fā)射過(guò)程中，一定要對(duì)低頻輸入信號(hào)進(jìn)展調(diào)制，用開(kāi)放電路發(fā)射為了有效地向外發(fā)射電磁波，必須使電路開(kāi)放，A、C、D正確而產(chǎn)生電諧振的過(guò)程是在接收電路，B不正確【答案】ACD二、有關(guān)電磁波的傳播問(wèn)題關(guān)于電磁波的傳播，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)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(zhǎng)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

9、全世界【導(dǎo)析】根據(jù)各種電磁波的特性分析【解析】該題考察無(wú)線電波的用處和特點(diǎn)由cf可斷定：電磁波頻率越高，波長(zhǎng)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(zhǎng)改變，C錯(cuò)；由于同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止在赤道上空3 600 km高的地方，用它作微波中繼站，只要有三顆，就能覆蓋全球，D正確【答案】BD記住波長(zhǎng)越長(zhǎng)衍射才能越強(qiáng)，波在各種介質(zhì)中傳播時(shí)頻率不變，傳播速度公式vf是解題關(guān)鍵. 2圖中A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)展某型號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn)為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射播

10、送與電視信號(hào)傳輸無(wú)線電播送所用的電磁波波長(zhǎng)為550 m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566 m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽(tīng)和收看到火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過(guò)建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)_填“無(wú)線電播送信號(hào)或“電視信號(hào)，這是因?yàn)開(kāi)圖332【解析】從題中知，傳輸無(wú)線電播送所用電磁波波長(zhǎng)為550 m根據(jù)波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，知該電磁波很容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，繞過(guò)山坡而傳播到城市所在的C區(qū)，因此不需要轉(zhuǎn)發(fā)裝置電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566 m，其波長(zhǎng)很短，衍射現(xiàn)象很不明顯，幾乎沿直線傳播，能傳播到山頂卻不能傳播到城市所在的C區(qū)，要想使信號(hào)傳到C區(qū)，必須通過(guò)建在山頂?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)

11、發(fā)【答案】電視信號(hào)電視信號(hào)波長(zhǎng)短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射三、無(wú)線電波的接收調(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【導(dǎo)析】可變電容器的動(dòng)片完全旋出時(shí)，C最小，調(diào)諧電路的頻率最大【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)，此題中收不到信號(hào)的原因是調(diào)諧電路的最大固有頻率偏低，由f知在C無(wú)法再調(diào)節(jié)的情況下，可減小L以進(jìn)步f，故C、D正確【答案】CD有關(guān)調(diào)諧電路的調(diào)節(jié)問(wèn)題，要特別注意三個(gè)方面的問(wèn)題：1調(diào)節(jié)方向

12、：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)確斷定電容C和電感L的調(diào)節(jié)，是該調(diào)大還是調(diào)小3決定電容和電感大小的因素：決定電容的因素：極板正對(duì)面積S、極板間距d、介電常數(shù)；決定電感的因素：線圈匝數(shù)、線圈粗細(xì)、有無(wú)鐵芯，這樣就可以在2根底上做出最準(zhǔn)確的細(xì)微調(diào)節(jié). 1為了有效地把磁場(chǎng)的能量以電磁波形式發(fā)射到盡可能大的空間，除了用敞露空間的電路，還有行之有效的方法是A增大電容器極板間的間隔 B減小電容器極板的面積C減小線圈的匝數(shù)D采用低頻振蕩電流【解析】實(shí)行開(kāi)放電路和進(jìn)步輻射頻率是發(fā)射電磁波的兩種有效方法由f、C可知，A、B、C選項(xiàng)正確【答案】ABC2以下對(duì)無(wú)線電播送要對(duì)電磁波進(jìn)展調(diào)制的原因的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A經(jīng)過(guò)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(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長(zhǎng)不變D經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長(zhǎng)改變【解析】調(diào)制是把要發(fā)射的信號(hào)“加到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息才能越強(qiáng)，A對(duì)；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯(cuò)；由vf，知波長(zhǎng)與波速和傳播頻率有關(guān)，C錯(cuò)D對(duì)【答案】AD3一臺(tái)最簡(jiǎn)單的收音機(jī)，