4.2 电磁场与电磁波 无线电波的发射和接收(共26张）
文档属性
| 名称 | 4.2 电磁场与电磁波 无线电波的发射和接收(共26张） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-04 09:56:29 | ||
图片预览
文档简介
(共26张PPT)
电磁场与电磁波
无线电波的发射和接收
第四章 电磁振荡与电磁波
2
知道有效发射电磁波的两个条件。
1
知道电磁场的概念及产生的原理。
重点
3
了解无线电波的特点及传播规律。
重点
4
了解调制(调幅、调频)、电谐振、调谐、解调在电磁波发射、接收过程中的作用。
电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去，那么， 这些电磁波是怎样产生的？
电磁场
1.变化的磁场产生电场
(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生 。
甲 B增大时的情形
(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的 产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。
(3)实质：变化的 产生了电场。(如图甲)
感应电流
磁场
磁场
2.变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生 。(如图乙)
乙 E增大时的情形
3.变化的电场和磁场总是 ，形成一个不可分割的统一的 。
磁场
相互联系
电磁场
1.关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是
A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生
变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
√
对麦克斯韦电磁场理论的理解
2.(多选)用麦克斯韦电磁场理论判断如图所示的四组电场(左侧)产生的磁场(右侧)，或磁场(左侧)产生的电场(右侧)随时间t的变化规律，其中正确的是
√
√
√
电磁波
如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实验证实了什么？
当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场传播到导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使导线环上两小球间也产生电火花。这个实验证实了电磁波的存在。
对麦克斯韦电磁场理论的理解
1.电磁波的产生：变化的 和 交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
2.电磁波的特点
(1)电磁波在真空传播时，它的电场强度E与磁感应
强度B互相 且均与传播方向 。如图所示。
(2)电磁波的传播 介质，在真空中电磁波的传播速度跟光速相同，即v真空＝c＝3.0×108 m/s。
(3)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，电磁波也是传播能量的一种形式。
(4)电磁波波速c、波长λ及频率f之间的关系为c＝λf。
(5) 通过实验证实了电磁波的存在。
电场
磁场
垂直
垂直
不需要
赫兹
3.(2023·福建省莆田一中校考期末)2022年3月23日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了“天宫课堂”第二课。“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行天地互动。下列关于电磁波的说法正确的是
A.电磁波传播需要介质
B.交替变化的电磁场传播出去形成电磁波
C.麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
D.不同频率的电磁波在真空中传播的速度是不同的
√
无线电波的发射
在如图所示的普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波？
在普通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。在电磁振荡过程中，周围空间的电磁场很弱，辐射出去的能量很少，不能有效地发射电磁波。
1.有效发射电磁波的条件
要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：
(1)要有 的振荡频率。频率越 ，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去。
(2)采用 电路。可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图。
(3)实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与 相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的 相连。
足够高
高
开放
大地
天线
2.调制
(1)概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种 而改变。
(2)调制的分类
①调幅(AM)：使高频电磁波的 随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。
②调频(FM)：使高频电磁波的 随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。
信号
振幅
频率
4.(多选)如图所示为无线电波实际发射过程的示意图，如图甲、乙、丙所示为发射过程产生的电流图像，关于这三种图像，下列说法中正确的是
A.图甲为高频振荡器产生的高频等幅振荡电流
B.图乙为人对着话筒说话时产生的低频信号
C.图丙表示高频电磁波的振幅随信号的强弱而变
D.图丙表示高频电磁波的频率随信号的强弱而变
√
√
√
无线电波的接收
1.接收原理：电磁波在传播时如果遇到 ，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是 。
2.接收方法
(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程。
电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率 时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振。
(2)解调：把声音或图像信号从 中还原出来的过程。调幅波的解调也叫检波。
导体
接收天线
相同
高频电流
3.电视广播的发射和接收
(1)电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成 信号再进行传播。
(2)高频电视信号的三种传播方式：地面 传输、有线网络传输以及 传输。
(3)电视信号的接收：在电视接收端，接收到的高频电磁波信号经过____将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号。
高频
无线电
卫星
解调
5.调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率的电台信号，为接收到该电台信号，则应
A.加大电源电压
B.减小电源电压
C.增加谐振线圈的圈数
D.减少谐振线圈的圈数
√
调谐电路的调节，要特别注意以下问题：
(1)调节方向：由题中情景准确判断出电路的固有频率应该调大还是调小。
(2)频率公式f＝ ，根据(1)中的调节方向，可进一步准确判定电容C和电感L是该调大还是调小。
6.在如图所示的LC振荡电路中，已知线圈的电感不变，电容器为可调电容器，开始时电容器的电容为C0，要发生电谐振应使振荡电路的固有频率加倍，则电容器的电容应变为
√
电磁场与
电磁波
无线电波
的发射和
接收
一、电磁场
二、电磁波
变化的电场产生磁场
变化的磁场产生电场
电场和磁场相互垂直
不需要介质，速度为光速
赫兹证实电磁波的存在
麦克斯韦提出电磁场理论
电磁波
三、无线电波的发射和接收
调制
发射
接收
解调
电磁场与电磁波
无线电波的发射和接收
第四章 电磁振荡与电磁波
2
知道有效发射电磁波的两个条件。
1
知道电磁场的概念及产生的原理。
重点
3
了解无线电波的特点及传播规律。
重点
4
了解调制(调幅、调频)、电谐振、调谐、解调在电磁波发射、接收过程中的作用。
电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去，那么， 这些电磁波是怎样产生的？
电磁场
1.变化的磁场产生电场
(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生 。
甲 B增大时的情形
(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的 产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。
(3)实质：变化的 产生了电场。(如图甲)
感应电流
磁场
磁场
2.变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生 。(如图乙)
乙 E增大时的情形
3.变化的电场和磁场总是 ，形成一个不可分割的统一的 。
磁场
相互联系
电磁场
1.关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是
A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生
变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
√
对麦克斯韦电磁场理论的理解
2.(多选)用麦克斯韦电磁场理论判断如图所示的四组电场(左侧)产生的磁场(右侧)，或磁场(左侧)产生的电场(右侧)随时间t的变化规律，其中正确的是
√
√
√
电磁波
如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实验证实了什么？
当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场传播到导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使导线环上两小球间也产生电火花。这个实验证实了电磁波的存在。
对麦克斯韦电磁场理论的理解
1.电磁波的产生：变化的 和 交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
2.电磁波的特点
(1)电磁波在真空传播时，它的电场强度E与磁感应
强度B互相 且均与传播方向 。如图所示。
(2)电磁波的传播 介质，在真空中电磁波的传播速度跟光速相同，即v真空＝c＝3.0×108 m/s。
(3)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，电磁波也是传播能量的一种形式。
(4)电磁波波速c、波长λ及频率f之间的关系为c＝λf。
(5) 通过实验证实了电磁波的存在。
电场
磁场
垂直
垂直
不需要
赫兹
3.(2023·福建省莆田一中校考期末)2022年3月23日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了“天宫课堂”第二课。“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行天地互动。下列关于电磁波的说法正确的是
A.电磁波传播需要介质
B.交替变化的电磁场传播出去形成电磁波
C.麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
D.不同频率的电磁波在真空中传播的速度是不同的
√
无线电波的发射
在如图所示的普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波？
在普通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。在电磁振荡过程中，周围空间的电磁场很弱，辐射出去的能量很少，不能有效地发射电磁波。
1.有效发射电磁波的条件
要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：
(1)要有 的振荡频率。频率越 ，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去。
(2)采用 电路。可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图。
(3)实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与 相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的 相连。
足够高
高
开放
大地
天线
2.调制
(1)概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种 而改变。
(2)调制的分类
①调幅(AM)：使高频电磁波的 随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。
②调频(FM)：使高频电磁波的 随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。
信号
振幅
频率
4.(多选)如图所示为无线电波实际发射过程的示意图，如图甲、乙、丙所示为发射过程产生的电流图像，关于这三种图像，下列说法中正确的是
A.图甲为高频振荡器产生的高频等幅振荡电流
B.图乙为人对着话筒说话时产生的低频信号
C.图丙表示高频电磁波的振幅随信号的强弱而变
D.图丙表示高频电磁波的频率随信号的强弱而变
√
√
√
无线电波的接收
1.接收原理：电磁波在传播时如果遇到 ，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是 。
2.接收方法
(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程。
电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率 时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振。
(2)解调：把声音或图像信号从 中还原出来的过程。调幅波的解调也叫检波。
导体
接收天线
相同
高频电流
3.电视广播的发射和接收
(1)电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成 信号再进行传播。
(2)高频电视信号的三种传播方式：地面 传输、有线网络传输以及 传输。
(3)电视信号的接收：在电视接收端，接收到的高频电磁波信号经过____将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号。
高频
无线电
卫星
解调
5.调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率的电台信号，为接收到该电台信号，则应
A.加大电源电压
B.减小电源电压
C.增加谐振线圈的圈数
D.减少谐振线圈的圈数
√
调谐电路的调节，要特别注意以下问题：
(1)调节方向：由题中情景准确判断出电路的固有频率应该调大还是调小。
(2)频率公式f＝ ，根据(1)中的调节方向，可进一步准确判定电容C和电感L是该调大还是调小。
6.在如图所示的LC振荡电路中，已知线圈的电感不变，电容器为可调电容器，开始时电容器的电容为C0，要发生电谐振应使振荡电路的固有频率加倍，则电容器的电容应变为
√
电磁场与
电磁波
无线电波
的发射和
接收
一、电磁场
二、电磁波
变化的电场产生磁场
变化的磁场产生电场
电场和磁场相互垂直
不需要介质，速度为光速
赫兹证实电磁波的存在
麦克斯韦提出电磁场理论
电磁波
三、无线电波的发射和接收
调制
发射
接收
解调