人教版 选修3-4 第十四章 第三节 电磁波的发射与接收 学案

第十四章 电磁波
3.电磁波的发射与接收
【学习目标】
1．了解无线电波的波长范围。
2．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。
3．了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。
【重点难点】
电磁波的产生、发射、接收过程及基本电路的简单分析
【课前预习】
1．电磁场在空间由近及远的传播形成电磁波．
2．电磁波的特点：
(1)电磁波是械波．
(2)三个特征量的关系v＝λ/T＝λf
(3)电磁波能在真空中传播，向周围空间传播电磁能．
（4）能发生反射，折射，干涉和衍射．
3．有效发射电磁波的条件：①振荡频率要有足够高．②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，采用开放电路．
4．无线电波的发射：发射前将要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫调制，有两种方式：调幅和调频．
无线电波的传播：有方式三种，天波、地波、直线传播．其中直线传播往往要中继站．
无线电波的接收：包括调谐和检波（解调）．
【预习检测】
1、下列关于电磁波的说法中正确的是（　 ）
　　A．电磁波传播时需要介质
　　B．电磁波是沿某一特定方向在空间传播的
　　C．宇航员在月球上面对面交谈时是靠移动无线电话来实现的
　　D．水波、声波是自然现象，而电磁波是人工制造出的现象
2、关于电磁波的产生原因，以下说法中正确的是（ 　）
　　A．只要电路中有电流通过，电路的周围就有电磁波产生
　　B．电磁波就是水波
　　C．电磁波只能在通电导体内传播
　　D．只要有变化的电流，周围空间就存在电磁波
3、关于电磁波的波长，下面叙述中正确的是（ 　）
　　A．频率越高的电磁波，波长越短　B．电磁波的波长都是3×m
C．频率越低的电磁波，波长越短　D．电磁波的波长与频率有关
【参考答案】
【预习检测】
1.C 2.D 3,AD
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【典题探究】
【例1】 为了使需要传递的信息（如声音、图像等）加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行（ ）
A.调谐 B.放大 C.调制 D.检波
【解析】由于声音与图像信号的频率很低，因 ( http: / / www.21cnjy.com )而不能满足直接发射的条件，只有高频电磁波才能有效地向外发射。所以应该先对振荡电流进行调制。答案选C。
【例2】调谐电路的可变电容器的动片从完全旋 ( http: / / www.21cnjy.com )入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，如果要接收到这个电台的信号，应该采取的措施是（ ）
A.增大调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压
C.减少调谐电路中线圈的匝数 D.将线圈中的铁芯抽出
【解析】当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信号，本题中接收不到信号的原因是调谐电路的固有频率较低，由可知，在电容C无法再调节的情况下，可减小L以提高，因而正确选项应该是C、D。
【例3】一台收音机调谐回路中线圈电感是，电容器的电容变化范围为，求能接收到的无线电波的波长范围。
【解析】由可知电磁波的周期变化范围，然后再由即可确定能接收到的波长范围：
则可知有：
因而能接收到的无线电波的波长范围为。
【例4】如图所示中A 为某火箭发射场，B 为山区，C 为城市。发射场 正在进行某型号火箭的发射试验。为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为，而传输电视信号所用的电磁波波长为，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发__________（填“无线电广播信号”或“电视信号”），这是因为_______。
【解析】
从题目中可知，传输无线电广播所用电磁波波长为，根据波发生明显衍射现象的条件可知电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置，而电视信号所用的电磁波波长为，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶而不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发。
【答案】电视信号 电视信号波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不容易衍射。