新教材2025版高中物理第四章電磁振蕩與電磁波4.無(wú)線電波的發(fā)射傳播與接收5.無(wú)線電波與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)生用書(shū)教科版選擇性必修第二冊(cè)

4.無(wú)線電波的放射、傳播與接收5．無(wú)線電波與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)課標(biāo)要求1．了解調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧、解調(diào)、電諧振在電磁波放射、接收過(guò)程中的作用．2．了解電磁波在信息傳遞中的應(yīng)用，初步了解電視的應(yīng)用和原理．3．了解移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，并了解藍(lán)牙、Wi-Fi等無(wú)線通信設(shè)備的原理、運(yùn)用的電磁波頻段和常用頻率．4．了解無(wú)線電波在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用．思維導(dǎo)圖必備學(xué)問(wèn)·自主學(xué)習(xí)——突出基礎(chǔ)性素養(yǎng)夯基一、無(wú)線電波的放射1．要有效地放射電磁波，振蕩電路必需具有兩個(gè)條件(1)振蕩電路產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必需分布到廣闊的開(kāi)放空間．(2)要有________的振蕩頻率．頻率越高，放射電磁波的本事越強(qiáng)．2．放射前(1)載波：用來(lái)運(yùn)載信號(hào)的________電磁波．(2)調(diào)制：把傳遞的信號(hào)加到載波上的過(guò)程．(3)調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而變．(4)調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而變．二、無(wú)線電波的傳播1．地波：沿地球表面空間傳播的無(wú)線電波叫作地波．________、________和中短波可用地波．地波在傳播過(guò)程中________損失較大，傳播距離近，一般只在幾百千米范圍內(nèi)．2．天波：依靠________的反射來(lái)傳播的無(wú)線電波叫作天波．________最適合以天波的形式傳播，可傳播到幾千千米外的地方．3．直線傳播：沿直線傳播的電磁波叫作空間波或視波．________適合沿直線傳播，傳播距離為幾十千米，遠(yuǎn)距離通信時(shí)須要設(shè)立________．三、無(wú)線電波的接收1．接收原理：電磁波在傳播時(shí)遇到________會(huì)使導(dǎo)體里感應(yīng)出振蕩電流．2．電磁諧振：當(dāng)振蕩電路的________與傳播來(lái)的電磁波的________相等時(shí)，電路中激起的感應(yīng)電流就最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫作電磁諧振，也稱為電諧振．3．調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生________的過(guò)程叫作調(diào)諧．四、無(wú)線電波與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)1．信息技術(shù)的核心內(nèi)容：獲得、表達(dá)、________和________．2．蜂窩系統(tǒng)：每一個(gè)________的工作范圍經(jīng)過(guò)合理調(diào)配后呈正六邊形，排列起來(lái)像蜂窩一樣，這就是“蜂窩系統(tǒng)”名字的由來(lái)．3．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：無(wú)線路由器以及與它相連的各種設(shè)備間遵守的一個(gè)共同的約定．設(shè)備間的連接方式除Wi-Fi外還有藍(lán)牙和近場(chǎng)通信(________)等．4．用電磁波傳遞二進(jìn)制數(shù)據(jù)：二進(jìn)制數(shù)據(jù)也可以通過(guò)調(diào)幅波或________向外傳播．[導(dǎo)學(xué)1]頻率越高，放射電磁波的本事就越大，提高電磁波放射頻率的方法有：①減小電容C(增大板間距d，減小正對(duì)面積S)；②減小自感系數(shù)L.[導(dǎo)學(xué)2]圖示幾種常見(jiàn)的傳播方式：關(guān)鍵實(shí)力·合作探究——突出綜合性素養(yǎng)形成探究點(diǎn)一無(wú)線電波的放射導(dǎo)學(xué)探究古代人們有哪些傳遞信息的方式？現(xiàn)在我們有哪些傳遞信息的方式？這兩種傳遞方式有什么不同？歸納總結(jié)1.放射電磁波的條件(1)要有足夠高的振蕩頻率．理論探討表明，振蕩電路向外輻射能量的本事，即單位時(shí)間內(nèi)輻射出去的能量，與振蕩頻率親密相關(guān)，頻率越高，放射電磁波的本事越大．(2)開(kāi)放電路，要使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間．2．電磁波的放射示意圖(如圖所示)典例示范例1(多選)為了增大無(wú)線電臺(tái)向空間放射無(wú)線電波的實(shí)力，對(duì)LC振蕩電路的結(jié)構(gòu)可采納下列哪些措施()A．減小電容器極板的正對(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．向外抽出鐵芯素養(yǎng)訓(xùn)練1電臺(tái)將播音員的聲音轉(zhuǎn)換成如圖甲所示的電信號(hào)，再加載到如圖乙所示的高頻載波上，使高頻載波的振幅隨電信號(hào)變更(如圖丙所示)．這種調(diào)制方式稱為()A．調(diào)頻B．調(diào)諧C．調(diào)幅D．電諧振探究點(diǎn)二無(wú)線電波的接收導(dǎo)學(xué)探究如圖，我們調(diào)整旋鈕調(diào)變更的是什么？調(diào)整的目的又是什么？歸納總結(jié)原理：利用電磁感應(yīng)在接收電路產(chǎn)生和電磁波同頻率的電流．調(diào)諧就是使接收電路發(fā)生電諧振的過(guò)程，此時(shí)接收電路的感應(yīng)電流最強(qiáng)．典例示范例2在如圖所示的電路中，C1＝200pF，L1＝40μH，L2＝160μH，怎樣才能使回路2與回路1發(fā)生電諧振？發(fā)生電諧振的頻率是多少？素養(yǎng)訓(xùn)練2(多選)關(guān)于無(wú)線電波的接收，下列說(shuō)法中正確的是()A．當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波頻率相同時(shí)，該電磁波在接收電路中激起的感應(yīng)電流最大B．使接收電路中產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫作調(diào)諧C．收音機(jī)的接收電路是LC振蕩回路D．從接收到的高頻率振蕩中“檢”出所攜帶的信號(hào)，叫作調(diào)諧隨堂演練·自主檢測(cè)——突出創(chuàng)新性素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1．(多選)關(guān)于電磁波的放射過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A．必需對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制B．必需使信號(hào)產(chǎn)生電諧振C．必需把傳輸信號(hào)加到高頻電流上D．必需運(yùn)用開(kāi)放電路2．(多選)雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)探測(cè)目標(biāo)方向和距離的一種裝置，雷達(dá)的天線如同喊話筒，能使電脈沖的能量集中向某一方向放射；接收機(jī)的作用則與人耳相仿，用以接收雷達(dá)放射機(jī)所發(fā)出電脈沖的回波．測(cè)速雷達(dá)主要是利用多普勒效應(yīng)，可由回波的頻率變更數(shù)值，計(jì)算出目標(biāo)與雷達(dá)的相對(duì)速度．以下說(shuō)法正確的是()A．雷達(dá)放射的是不連續(xù)的電磁波B．雷達(dá)用的是微波波段的無(wú)線電波C．目標(biāo)離雷達(dá)天線而去時(shí)，反射信號(hào)頻率將高于放射信號(hào)頻率D．目標(biāo)向雷達(dá)天線靠近時(shí)，反射信號(hào)頻率將高于放射信號(hào)頻率3．簡(jiǎn)潔的、比較有效的電磁波的放射裝置，至少應(yīng)具備以下電路中的()①調(diào)諧電路②調(diào)制電路③高頻振蕩電路④開(kāi)放振蕩電路A．①②③B．②③④C．①④D．①②④4．對(duì)講機(jī)是深山探險(xiǎn)愛(ài)好者必備的通訊工具，原理如圖甲所示，不運(yùn)用時(shí)高頻振蕩器產(chǎn)生的高頻等幅振蕩如圖乙所示，在正常運(yùn)用的過(guò)程中，即探險(xiǎn)家對(duì)話筒喊話時(shí)產(chǎn)生的低頻振蕩如圖丙所示．依據(jù)以上可知，該對(duì)講機(jī)放射的無(wú)線電波應(yīng)為()4．無(wú)線電波的放射、傳播與接收5．無(wú)線電波與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)必備學(xué)問(wèn)·自主學(xué)習(xí)一、1．(2)足夠高2．(1)高頻等幅二、1．長(zhǎng)波中波能量2．電離層短波3．微波中繼站三、1．導(dǎo)體2．固有頻率頻率3．電諧振四、1．存儲(chǔ)傳遞2．基站3．NFC4．調(diào)頻波關(guān)鍵實(shí)力·合作探究探究點(diǎn)一【導(dǎo)學(xué)探究】提示：烽火臺(tái)，鴿子，驛站，郵差等；廣播，電視，電話，手機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)；古代通過(guò)的是人力和動(dòng)物，現(xiàn)在依靠的是電磁波．【典例示范】例1解析：要增大無(wú)線電臺(tái)向空間放射電磁波的實(shí)力，必需提高其振蕩頻率，由f＝12πLC知，減小L和C可以提高f.要減小L可實(shí)行削減線圈匝數(shù)、向外抽出鐵芯的方法，要減小C答案：ABD素養(yǎng)訓(xùn)練1解析：使電磁波隨各種信號(hào)而變更的技術(shù)叫作調(diào)制，而調(diào)制共有兩種方式：一種是調(diào)幅，即通過(guò)變更電磁波的振幅來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)加載；另一種是調(diào)頻，即通過(guò)變更電磁波的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)加載．由題意可知高頻載波的振幅隨電信號(hào)變更，所以調(diào)制方式為調(diào)幅，故選C.答案：C探究點(diǎn)二【導(dǎo)學(xué)探究】提示：調(diào)整旋鈕調(diào)變更的是可變電容器的電容，可以變更調(diào)諧電路的頻率，使它跟要接收的電臺(tái)發(fā)出的電磁波的頻率相同，這個(gè)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(gè)電臺(tái)．【典例示范】例2解析：發(fā)生電諧振時(shí)兩電路的固有頻率相同．為使回路發(fā)生電諧振，可以變更可變電容器C2，使f2＝f1，即12πC2＝L1C1發(fā)生電諧振時(shí)的頻率f1＝12πL答案：變更可變電容器C2的電容，使得C2為50pF1．78MHz素養(yǎng)訓(xùn)練2解析：接收電路與電磁波發(fā)生電諧振時(shí)，即接收電路的固有頻率等于電磁波的頻率時(shí)，電路中激起的感應(yīng)電流最大，A正確；依據(jù)調(diào)諧概念可知，B正確，D錯(cuò)誤；收音機(jī)的接收電路是LC回路，C正確．答案：ABC隨堂演練·自主檢測(cè)1．解析：電磁波的放射過(guò)程中，肯定要對(duì)低頻輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，把傳輸信號(hào)加到高頻電流上，為了有效地向外放射電磁波，必需運(yùn)用開(kāi)放電路，A、C、D正確．產(chǎn)生電諧振是在接收過(guò)程，B錯(cuò)誤．答案：ACD2．解析：雷達(dá)放射的是不連續(xù)的電磁波，采納微波進(jìn)行放射．依據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)目標(biāo)離雷達(dá)天線而去時(shí)反射信號(hào)頻率低于放射信號(hào)頻率，當(dāng)目標(biāo)向雷達(dá)天線靠近時(shí)反射信號(hào)頻率高于放射信號(hào)頻率，A、B、D正確，C錯(cuò)誤．答案：ABD3．解析：比較有效的放射電磁波的裝置應(yīng)當(dāng)有調(diào)制電路、高頻振蕩電路和開(kāi)放振蕩電路．調(diào)制電路是把須要放射的信號(hào)裝載在高頻電磁波上才能放射出去，高頻振蕩電路能產(chǎn)生高頻電磁