14.3電磁波的發射和接收學習目標：1.能說出電磁波的發射、傳播和接收的過程知道無線電通信的基本原理2能正確區分調制、調幅、調頻、調諧、解調等概念3能結合生活實際，說出無線電通信在生活中的應用. 重點：能說出電磁波的發射、傳播和接收的過程難點：能正確區分調制、調幅、調頻、調諧、解調等概念預習新課：電磁波的發射1發射電磁波的振蕩電路的特點(1)要有足夠高的振蕩頻率：頻率越高，發射電磁波的本領越大(2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，因此采用開放電路2電磁波的調制調制在電磁波發射技術中，使電磁波隨各種信號而改變的技術分類調幅(am)使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變的調制技術調頻 (fm)使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變的調制技術問題：1怎樣才能形成開放電路？【提示】在振蕩電路中，使電容器變成兩條長的直導線，一條深入高空成為天線，另一條接入地下成為地線，形成開放電路2電視中的伴音信號是怎樣從電視臺發射出去的？【提示】通過“調頻”的方法發射1發射電磁波的條件(1)要有足夠高的振蕩頻率理論研究表明，振蕩電路向外輻射能量的本領，即單位時間內輻射出去的能量，與振蕩頻率密切相關，頻率越高，發射電磁波的本領越大(2)開放電路，要使振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間2電磁波的發射示意圖(如圖1431所示)圖1431無線電波的發射及相關問題1無線電波的發射：由振蕩器(常用lc振蕩電路)產生高頻振蕩電流，用調制器將需要傳送的電信號調制到振蕩電流上，再耦合到一個開放電路中激發出無線電波，向四周發射出去2一般電臺的中波、中短波、短波廣播以及電視中的圖象信號，都采用調幅波；電臺的調頻廣播和電視中的伴音信號，都采用調頻波低頻信號類比成貨物，高頻波類比成運載工具，調制的過程類比成將貨物裝載到運載工具上電磁波的接收1原理電磁波在傳播過程中如果遇到導體，會使導體中產生感應電流，因此，空中的導體可以用來接收電磁波2電諧振與調諧(1)電諧振：當接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產生的振蕩電流最強的現象(2)調諧：使接收電路產生電諧振的過程3解調使聲音或圖象信號從高頻電流中還原出來的過程，它是調制的逆過程4無線電波技術上把波長大于1_mm的電磁波稱做無線電波，并按波長把無線電波分為若干波段：長波、中波、中短波、短波、微波思考：1無線電波和可見光都是電磁波，為什么無線電波很容易繞過障礙物繼續傳播，而可見光不能繞過障礙物？【提示】無線電波的波長比較長，而可見光的波長很短(41077.7107m)，無線電波很容易發生明顯的衍射現象，而可見光則不易發生明顯的衍射現象2調諧電路能進行調諧的基本原理是什么？【提示】調諧電路能進行調諧的基本原理是電諧振，即讓接收電磁波的頻率和被接收電磁波的頻率相同電磁波的傳播特性傳播方式適合的波段特點地波沿地球表面空間傳播長波、中波、中短波衍射能力較強天波靠大氣電離層的反射傳播中短波、短波反射能力較強空間波沿直線傳播短波、超短波、微波穿透能力較強相近概念的辨析技巧1調頻和調幅：這是調制的兩種方式，使電磁波的頻率隨信號改變的調制方式叫調頻；使電磁波的振幅隨信號改變的調制方式叫調幅2調制和解調：把低頻電信號加載到高頻等幅振蕩電流上叫作調制；把低頻電信號從高頻載波中檢出來叫解調，是調制的逆過程課堂練習：1為了把需要傳遞的信號(圖象、聲音等)加載到電磁波上發射出去，必須對振蕩電流進行_(填“調諧”“調制”或“解調”)【答案】調制2有一個lc接收電路，原來接收較低頻率的電磁波，現在要想接收較高頻率的電磁波，其調節方式應把可動電容器的動片適當_一些.【答案】旋出3世界各地有許多無線電臺同時廣播，用收音機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，其原因是因為接收到的電臺電磁波與收音機調諧電路的固有頻率_，產生了_【答案】相同電諧振4關于電磁波的發射和接收，下列說法中正確的是()a為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，電路必須是閉合的b音頻電流的頻率比較低，不能直接用來發射電磁波c當接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時，接收電路產生的振蕩電流最強d要使電視機的屏幕上有圖象，必須要有檢波過程e振蕩電路的頻率越高，產生的電磁波在空間傳播越快【答案】bcd5要提高lc振蕩電路輻射電磁波的本領，應該采取的措施是() a增加輻射波的波長b增加輻射波的頻率c使振蕩電容的正對面積足夠小d盡可能使電場和磁場分散開e減小回路中的電容和電感【答案】bce作業：1.關于無線電波的發射過程，下列說法正確的是()a必須對信號進行調制b必須使信號產生電諧振c必須把傳輸信號加到高頻電流上d必須使用開放回路解析該題考查電磁波的發射過程電磁波的發射過程中，一定要對低頻輸入信號進行調制，用開放電路發射為了有效地向外發射電磁波，必須使電路開放，a、c、d正確而產生電諧振的過程是在接收無線電波，b不正確答案acd2.要提高lc振蕩電路輻射電磁波的本領，應該采取的措施是()a增加輻射波的波長b使振蕩電容的正對面積足夠小c減小電容器兩極板間的距離d增加回路中的電容和電感解析研究表明頻率越高，電磁波發射本領越大，電磁場應盡可能擴散到周圍空間，形成開放電路f，c，要使f增大，應減小l或c，只有b符合題意答案b3.關于電磁波的特性和應用，下列說法正確的是()a紅外線和x射線都有很高的穿透本領，常用于醫學上透視人體b過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康c電磁波中頻率最大的為射線，最容易用它來觀察衍射現象d紫外線和x射線都可以使感光底片感光解析x射線有很高的穿透本領，常用于醫學透視人體，紅外線沒有，選項a錯誤；過強的紫外線照射對人的皮膚有害，選項b錯誤；電磁波中頻率最大的為射線，其波長最短，最不容易發生衍射現象，選項c錯誤答案d4如圖1421所示，調諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發出的電信號，要收到電信號，應()圖1421a增大調諧電路中線圈的匝數b加大電源電壓c減少調諧電路中線圈的匝數d將線圈中的鐵芯取走解析當調諧電路的固有頻率等于接收電磁波的頻率時，發生電諧振才能較好地收到電臺信號本題中收不到信號的原因是調諧電路的固有頻率低，由f知，在c無法再調節的情況下，可減小l以提高f，故選項c、d正確答案cd5關于電磁波的接收，下列說法正確的是()a當處于電諧振時，所有的電磁波仍能在接收電路中產生感應電流b當處于電諧振時，只有被接收的電磁波才能在接收電路中產生感應電流c由調諧電路接收的感應電流，再經過耳機就可以聽到聲音了d由調諧電路接收的感應電流，再經過檢波、放大，通過耳機才可以聽到聲音解析當處于電諧振時，所有的電磁波仍能在接收電路中產生感應電流，只不過頻率跟諧振電路固有頻率相等的電磁波，在接收電路中激發的感應電流最強由調諧電路接收的感應電流，要再經過檢波(也就是調制的逆過程)、放大，通過耳機才可以聽到聲音，故正確答案為a、d.答案ad6關于雷達的特點，下列說法正確的是()a雷達所用無線電波的波長比短波更長b雷達只有連續發射無線電波，才能發現目標c雷達的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離d雷達在能見度低的黑夜將無法使用解析雷達是利用無線電波的反射來工作的，因此它利用的無線電波處于微波段，目的是為了增加反射，減少衍射雷達大約每隔0.1 ms發射時間短于1 s的脈沖信號，根據屏上顯示的發射信號和接收到的反射信號可以直接讀出障礙物的距離答案c7下面列出一些醫療器械的名稱和這些器械運用的物理現象，請將相應的字母填寫在運用這種現象的醫療器械后面的空格上(1)x光機，_.(2)紫外線燈，_.(3)理療醫用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好，這里的“神燈”是利用_a光的全反射b紫外線具有很強的熒光作用c紫外線具有殺菌消毒作用dx射線的很強的貫穿力e紅外線具有顯著的熱效應f紅外線波長較長，易發生衍射解析(1)x光機是用來透視人的體內器官的，因此需要具有較強穿透力的電磁波，但又不能對人體造成太大的傷害，因此采用了穿透能力比較強又不會給人體造成太大的傷害的x射線，故選擇d.(2)紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用，故選擇c.(3)“神燈”又稱紅外線燈，主要是用于促進局部血液循環，它利用的是紅外