人教版高中物理选择性必修二 4.3 无线电波的发射和接收 同步学案
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选择性必修二 4.3 无线电波的发射和接收 同步学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 302.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-30 16:17:26 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
4.3 无线电波的发射和接收 学案
一、自主预习
1. 在调谐电路中由于电感的调节不方便，因此一般采用调节__________的方法来改变。
2．“wifi”是以无线方式互相连接的技术，无线路由器和电脑、手机之间是通过________传递信息的；电视遥控器前端的发光二极管可以发出不同的__________。
课堂探究
情景设问
在普通的 LC 振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？
新知探究
考点一：无线电波的发射
1、发射电磁波的条件：
第一，要有足够高的振荡频率。频率越高，发射电磁波的本领就越大。
第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。
2、开放电路：
为了满足发射条件，可以减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条长直线，一条伸入高空称为天线，另一条接入地下成为地线。
3、电磁波的调制：
（1）定义：把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上称为调制。
（2）分类：
①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。
②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。
4、无线电波音频信号的发射过程
考点二：无线电波的接收
1、无线电波的接收原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体会使导体中产生感应电流，因此空中的导体可以用来接收电磁波。
电谐振与调谐：
（1）电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。（这种现象叫做电谐振）
（2）调谐：接收电路产生电谐振的过程。
3、解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来。这个过程是调制的逆过程。
4、检波：调幅波的解调也叫检波。
5、如何利用无线电波传递各种信号
（1）载波: 用来携带信号的高频电磁波。
（2）调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术。
（3）调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。
（4）调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。
考点三：电视广播的发射和接收
发射：电视广播信号是一种无线信号，现代电视发射系统中，首先将光信号转变为电信号，再通过载波将信号调制成高频信号进行传播。
2、传播方式 ：
(1)地面无线电传输
(2)有线网络传输
(3)卫星传输。
说明：不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波，采取不同的调制方式。
3、接收：电视接收端接收到高频电磁波信号经过调解处理，就可以将得到的信号通过显示设备转变为图像信息。
三、典例精讲
例题展示：例1：下列关于电磁场与电磁波的说法错误的是（ ）
A．麦克斯韦提出光是电磁波的一种形态
B．赫兹的火花实验证明了电磁波的存在
C．电磁波是纵波，不能发生偏振现象
D．变化的电场周围可能产生稳定的磁场
例2：下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A．可见光的波长比紫外线的短
B．电磁波不可以在真空中传播
C．在电磁波谱中，频率最高的是γ射线
D．因红外线具有荧光作用，可以用于防伪
四、核心素养专练
1. 下列说法正确的是（ ）
A．电磁波必须依赖介质才能向远处传播
B．光由空气进入水中，频率不变，波长变短
C．光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性
D．介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大
2. 按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是（ ）
A．电场一定产生磁场，磁场一定产生电场
B．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
C．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场
D．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
3. 现行的第四代移动通信技术4G，采用1880～2635MHz频段的无线电波；2020年我国将全面推行第五代移动通信技术5G，采用3300～5000MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50-100倍。下列说法中正确的是（ ）
A．5G信号和4G信号都是横波
B．在空气中5G倍号比4G信号传播速度大
C．5G信号和4G信号相遇能产生干涉现象
D．5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
4. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．变化的电场一定可以产生电磁波
五、参考答案
参考答案
自主预习
1. 电容
2. 电磁波；红外线
典例精讲
例1. A.1865年麦克斯韦提出电磁场理论，并提出光是电磁波的一种形态。故A正确；
B．赫兹的火花实验证明了电磁波的存在。故B正确；
C．电磁波为横波，可以发生偏振现象。故C错误；
D．如果是均匀变化的电场，其周围可产生稳定的磁场，故D正确。
本题选说法错误的，
故选：C。
例2. A、可见光的波长比紫外线的长。故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播。故B错误；
C、在电磁波谱中，频率最高的是γ射线。故C正确；
D、紫外线具有荧光作用，可以用于防伪。故D错误；
故选：C。
核心素养专练
1． A、电磁波传播的是振荡的电磁场，而电磁场本身就是物质，所以电磁波传播不需要依赖介质，在真空中也能传播，故A错误。
B、光由空气进入水中，频率不变，波速变小，由波速公式v=λf知波长变短。故B正确。
C、偏振是横波特有现象，光的偏振现象表明光是横波，说明了光的波动性，故C错误。
D、根据临界角公式sinC=1/n 分析知，介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越小，故D错误。
故选：B。
2． AB、稳定电场不能产生磁场，稳定磁场不能产生电场，变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场。故A、B错误；
C、根据麦克斯韦理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场，故C正确；
D、均匀变化电场周围产生稳定的磁场，均匀变化磁场周围产生稳定的电场，故D错误；
故选：C。
3． A、5G和4G信号都是电磁波，电磁波都是横波，故A正确；
B、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故B错误；
C、波的干涉条件是两列波的频率相同，振动情况相同，5G和4G信号的频率不同，相遇不能产生干涉现象，故C错误；
D、根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，不能形成电磁波，故5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间不是均匀变化的，故D错误。
故选：A。
4．A、雷达是根据超声波测定物体位置的，故A错误；
B、使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故B正确；
C、用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用紫外线的荧光效应，故C错误；
D、根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场可以产生变化的磁场、变化的磁场产生电场，而变化均匀的电场只能产生稳定的磁场，则不会产生电磁波，故D错误。
故选：B。
4.3 无线电波的发射和接收 学案
一、自主预习
1. 在调谐电路中由于电感的调节不方便，因此一般采用调节__________的方法来改变。
2．“wifi”是以无线方式互相连接的技术，无线路由器和电脑、手机之间是通过________传递信息的；电视遥控器前端的发光二极管可以发出不同的__________。
课堂探究
情景设问
在普通的 LC 振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？
新知探究
考点一：无线电波的发射
1、发射电磁波的条件：
第一，要有足够高的振荡频率。频率越高，发射电磁波的本领就越大。
第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。
2、开放电路：
为了满足发射条件，可以减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条长直线，一条伸入高空称为天线，另一条接入地下成为地线。
3、电磁波的调制：
（1）定义：把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上称为调制。
（2）分类：
①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。
②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。
4、无线电波音频信号的发射过程
考点二：无线电波的接收
1、无线电波的接收原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体会使导体中产生感应电流，因此空中的导体可以用来接收电磁波。
电谐振与调谐：
（1）电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。（这种现象叫做电谐振）
（2）调谐：接收电路产生电谐振的过程。
3、解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来。这个过程是调制的逆过程。
4、检波：调幅波的解调也叫检波。
5、如何利用无线电波传递各种信号
（1）载波: 用来携带信号的高频电磁波。
（2）调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术。
（3）调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。
（4）调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。
考点三：电视广播的发射和接收
发射：电视广播信号是一种无线信号，现代电视发射系统中，首先将光信号转变为电信号，再通过载波将信号调制成高频信号进行传播。
2、传播方式 ：
(1)地面无线电传输
(2)有线网络传输
(3)卫星传输。
说明：不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波，采取不同的调制方式。
3、接收：电视接收端接收到高频电磁波信号经过调解处理，就可以将得到的信号通过显示设备转变为图像信息。
三、典例精讲
例题展示：例1：下列关于电磁场与电磁波的说法错误的是（ ）
A．麦克斯韦提出光是电磁波的一种形态
B．赫兹的火花实验证明了电磁波的存在
C．电磁波是纵波，不能发生偏振现象
D．变化的电场周围可能产生稳定的磁场
例2：下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A．可见光的波长比紫外线的短
B．电磁波不可以在真空中传播
C．在电磁波谱中，频率最高的是γ射线
D．因红外线具有荧光作用，可以用于防伪
四、核心素养专练
1. 下列说法正确的是（ ）
A．电磁波必须依赖介质才能向远处传播
B．光由空气进入水中，频率不变，波长变短
C．光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性
D．介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大
2. 按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是（ ）
A．电场一定产生磁场，磁场一定产生电场
B．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
C．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场
D．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
3. 现行的第四代移动通信技术4G，采用1880～2635MHz频段的无线电波；2020年我国将全面推行第五代移动通信技术5G，采用3300～5000MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50-100倍。下列说法中正确的是（ ）
A．5G信号和4G信号都是横波
B．在空气中5G倍号比4G信号传播速度大
C．5G信号和4G信号相遇能产生干涉现象
D．5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
4. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．变化的电场一定可以产生电磁波
五、参考答案
参考答案
自主预习
1. 电容
2. 电磁波；红外线
典例精讲
例1. A.1865年麦克斯韦提出电磁场理论，并提出光是电磁波的一种形态。故A正确；
B．赫兹的火花实验证明了电磁波的存在。故B正确；
C．电磁波为横波，可以发生偏振现象。故C错误；
D．如果是均匀变化的电场，其周围可产生稳定的磁场，故D正确。
本题选说法错误的，
故选：C。
例2. A、可见光的波长比紫外线的长。故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播。故B错误；
C、在电磁波谱中，频率最高的是γ射线。故C正确；
D、紫外线具有荧光作用，可以用于防伪。故D错误；
故选：C。
核心素养专练
1． A、电磁波传播的是振荡的电磁场，而电磁场本身就是物质，所以电磁波传播不需要依赖介质，在真空中也能传播，故A错误。
B、光由空气进入水中，频率不变，波速变小，由波速公式v=λf知波长变短。故B正确。
C、偏振是横波特有现象，光的偏振现象表明光是横波，说明了光的波动性，故C错误。
D、根据临界角公式sinC=1/n 分析知，介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越小，故D错误。
故选：B。
2． AB、稳定电场不能产生磁场，稳定磁场不能产生电场，变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场。故A、B错误；
C、根据麦克斯韦理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场，故C正确；
D、均匀变化电场周围产生稳定的磁场，均匀变化磁场周围产生稳定的电场，故D错误；
故选：C。
3． A、5G和4G信号都是电磁波，电磁波都是横波，故A正确；
B、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故B错误；
C、波的干涉条件是两列波的频率相同，振动情况相同，5G和4G信号的频率不同，相遇不能产生干涉现象，故C错误；
D、根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，不能形成电磁波，故5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间不是均匀变化的，故D错误。
故选：A。
4．A、雷达是根据超声波测定物体位置的，故A错误；
B、使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故B正确；
C、用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用紫外线的荧光效应，故C错误；
D、根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场可以产生变化的磁场、变化的磁场产生电场，而变化均匀的电场只能产生稳定的磁场，则不会产生电磁波，故D错误。
故选：B。