3.2 电磁波的发射、传播和接收 课件 (1)

课件26张PPT。3.2 电磁波的发射、传播和接收1.LC振荡电路的周期公式:__________。
2.要增大LC振荡电路的频率可以_____电感线圈的自感系数，
_____电容器的电容。减小减小一、电磁波的发射
1.有效发射电磁波，必须满足的两个条件：
(1)振荡_____足够高。
(2)振荡电路的_____和_____尽可能分布到较大的空间。
2.方法：
(1)减小电容器的_________。频率磁场电场极板面积(2)增大电容器极板_____，使LC电路形成_________。间距开放电路3.电磁波的调制：
(1)调制：把_____电信号加载到_____等幅振荡电流上。
(2)调制的分类
①调幅：使电磁波的_____随信号改变，频率始终保持不变，如图甲。
②调频：使电磁波的_____随信号改变，如图乙。低频高频振幅频率二、电磁波的传播
无线电波通常有3种传播途径:地波、天波和空间波。中波衍射电离层反射直线三、电磁波的接收
1.电谐振现象：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率
相同时，电磁波会使接收电路中产生最强的电流。与机械振动
中的_____现象类似。
2.调谐：在无线电技术中，对空间存在的各种频率电磁波，需
要选择某一种特定的_____接收的过程。
3.调谐电路：能够进行调谐的接收电路。
4.检波：从高频载波中把音频信号“检”出来的过程，是调制
的_______,也叫解调。 共振频率逆过程【思考辨析】
1.判断正误：
(1)波长较长的电磁波绕过障碍物的能力强。( )
(2)调谐是从高频载波中把音频信号检出来的过程。( )
(3)经过调制后的电磁波在空间传播得更快。( )
(4)紫外线用于加热。( )提示:(1)√。电磁波在真空中以光速传播,波长越长的波,衍射能力越强,即绕过障碍物的能力越强。
(2)×。调谐是从各种频率的电磁波中，选择某一特定频率的过程。
(3)×。经过调制后的电磁波在空间传播的速度不变。
(4)×。红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒。2.问题思考：
电台发射信号，如声音信号，为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去，而是放到高频信号中发射呢？
提示:因为声音信号频率较低，而电台要向外发射电磁波，要有足够高的频率才能提高发射能量，因此要把频率较低的信号加载到高频信号上去。高频振荡信号就是那些有用的低频信号的载体，而“加载”过程就是“调制”过程。 一、电磁波的发射和接收
1.电磁波的发射——调制：信息转化为电信号后，往往由于信号频率低、能量低不能直接用来发射，需要把要传递的电信号“加载”到高频电磁波上再发射出去，相当于把货物搭载到火车或飞机上,这就是调制。调制的方式又可分为调频和调幅。2.电磁波的接收：
(1)原理:电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此，利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波。
(2)调谐:空中有许多不同频率的电磁波在传播，为了接收到我们需要的电磁波，要调整接收电路的固有频率，使之与我们需要的电磁波的频率相同(产生电谐振)，这就是调谐。
(3)解调：从接收到的高频电流中“检”出所携带的信号，相当于把运到目的地的货物从火车、飞机等运载工具上卸载下来，这就是解调。解调是调制的逆过程，又叫检波。【学而后思】
调谐与电谐振是否相同？
提示:调谐与电谐振不同,调谐是一个调节过程,电谐振是一种物理现象,也就是电磁振荡中的“共振”。【解题探究】(1)需要传递的图像、声音信号有什么特点？应如何向外发射？
提示:需要传递的信号频率较低，满足不了电磁波发射的条件，可以把要传递的信号加载到高频电磁波上。
(2)调谐、调制与解调有什么区别？
提示:调谐是调整接收电路的固有频率，使之与我们需要的电磁波的频率相同。调制是把要传递的电信号“加载”到高频电磁波上。解调是从接收到的高频电流中“检”出所携带的信号。【典例1】为了把需要传递的信号(图像、声音等)加载到电磁波上发射出去，必须对振荡电流进行( )
A.调谐 B.放大 C.调制 D.解调【标准解答】选C。信息(声音或图像等)转化为电信号后，往往由于信号频率低不能直接用来发射，需要把要传递的电信号“加载”到高频电磁波上，这就是调制。故正确答案为C。【变式训练】关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的
是( )
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路
B.音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程【解析】选B、C、D。有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似；电视机显示图像时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频信号中取出来，否则就不能显示。 二、对电磁波的理解
1.对电磁波的理解：
(1)电磁波是一种物质，像电场、磁场一样，它是客观存在的真实物质，是物质存在的另一种形式。
(2)电磁波具有能量，以电磁场的形式存在，也就是说电磁场的能量通过电磁波来传播。
(3)电磁波不需要其他介质就能传播。
(4)电磁波的能量与频率有关，频率越高，能量越大。
(5)电磁波在真空中的传播速度是c=3.0×108 m/s。
(6)电磁波能传递信息。2.各种电磁波共性与个性的比较：
(1)共性
①在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。
②都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s。
③传播都不需要介质。
④都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
⑤都是横波。(2)个性
①不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性。波长越长,衍射能力越强;波长越短,穿透能力越强。
②同频率的电磁波，在不同介质中传播速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大,折射率越大，速度越小。
③应用范围不同。无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒,X射线应用于医学上的X光照片,γ射线用于检查金属部件的缺陷。【学而后思】
(1)不同频率的电磁波在真空或空气中的传播速度是否相同,在同一介质中的传播速度是否相同？
提示：不同频率的电磁波在真空或空气中的传播速度相同,而在同一介质中的传播速度并不相同。
(2)无线电波和可见光都是电磁波，为什么无线电波很容易绕过障碍物继续传播，而可见光不能绕过障碍物？
提示：无线电波的波长比较长，而可见光的波长很短(4×
10-7～7.7×10-7 m)，无线电波很容易发生明显的衍射现象，而可见光则不易发生明显的衍射现象。对电磁波的理解误区
误区1：误认为机械波和电磁波本质上相同
机械波传播的是一种形式，而电磁波传播的是电磁场，本质上不相同。
误区2：误认为所有的电磁波看不见、摸不着
产生误区的原因为以偏概全，没有分析全面，实际上人的视觉器官能够感受到电磁波，就是我们常说的可见光。【典例】关于机械波和电磁波的比较，下列说法正确的是
( )
A.它们都可以发生反射、折射、干涉、衍射现象
B.机械波和电磁波本质上相同，只是频率不同而已
C.机械波和电磁波都是传播振动的物质
D.机械波的传播一定要有介质，电磁波没有介质也可以传播【解析】通过以下表格进行逐项分析：