《学霸笔记 同步精讲》第4章 电磁振荡与电磁波 3.电磁波谱 4.无线电波的发射、传播与接收（课件）高中物理教科版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》第4章 电磁振荡与电磁波 3.电磁波谱 4.无线电波的发射、传播与接收（课件）高中物理教科版选择性必修2 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-10 00:00:00 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
3.电磁波谱
4.无线电波的发射、传播与接收
第四章
2026
课 标 定 位
1.了解电磁波各波段的特性和主要作用。
2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。
3.了解有效地发射电磁波的两个条件。
4.了解调制、调幅、调频、调谐、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用,了解无线电波的传播。
素 养 阐 释
1.通过了解电磁波的应用,形成科学态度。
2.理解电磁波的发射、传播与接收过程,形成科学思维。
3.通过学习调制、调幅、调频、调谐的概念,形成物理观念。
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
04
随 堂 练 习
自主预习·新知导学
一、电磁波谱
1.电磁波谱
把无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,按波长(或频率)排列起来,就形成了电磁波谱。
2.可见光
作用于我们的眼睛并引起视觉的电磁波,叫作可见光。可见光包含赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色,其中紫光的频率最高,红光的波长最长。
3.电磁波谱的应用
二、无线电波的发射
1.有效地发射电磁波必须具备的条件
第一,振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中,才能有效地把电磁场的能量传播出去。
第二,要有足够高的振荡频率。
2.载波:用来“运载”信号的高频等幅波。
3.调制:把传递的信号“加”到载波上的过程。
三、无线电波的传播
1.地波:沿地球表面空间传播的无线电波。
适用于能够绕过地面障碍物的长波、中波和中短波。
2.天波:依靠电离层的反射来传播的无线电波。
实验证明,波长短于10 m的微波,将穿过电离层而进入太空;波长超过3 000 m的长波,基本会被电离层吸收掉。天波的传播适用于短波。
3.直线传播:沿直线传播的电磁波叫作空间波或视波,适用于微波。
四、无线电波的接收
1.接收原理
电磁波在传播过程中遇到导体,就会在导体里感应出振荡电流。因此空中的导体可以用来接收电磁波。
2.电磁谐振(电谐振)
当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相等时,电路中激起的感应电流最强。
3.调谐
使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,能够调谐的接收电路叫作调谐电路。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)紫外验钞机是利用紫外线的化学作用。( )
(2)工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力。( )
(3)红外遥感技术利用了一切物体都不停地辐射红外线的现象。( )
(4)调谐就是把接收到的电磁波的频率调到某一特定的值。( )
×
√
×
√
2.不同频率的电磁波在同一种介质中的传播速度是否相同
提示:不同。频率越大,速度越小。
3.电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢
提示:电视信号要有效地发射出去,必须采用高频开放电路,电视信号所用电磁波的波长比较短,以直线传播为主,遇到障碍物会被阻挡,所以发射天线要架得高一些。
合作探究·释疑解惑
知识点一
电磁波谱及电磁波的应用
电磁波是一个大家庭,在生产、生活中有广泛的应用,电磁波分为哪几种 它们的波长关系如何
提示:电磁波分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。从无线电波到γ射线,波长逐渐减小。
【归纳提升】
不同电磁波的特点及应用:
比较项 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
频率 由左向右,频率变化为由小到大 真空中的 波长 由左向右,波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强 用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 荧光灯、杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视、治疗 探测、治疗 【典型例题】
【例题1】 (多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是 ( )
A.波长不同的电磁波在本质上完全相同
B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象
C.电磁波谱的频带很宽
D.电磁波的波长很短,所以电磁波的频带很窄
AC
解析:电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的,只是波长或频率不同而已,电磁波谱的频带很宽。
【变式训练1】 关于电磁波的特性和应用,下列说法正确的是( )
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波频率最高的是γ射线,最容易用它来观察衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
D
解析:X射线有很高的穿透本领,常用于医学透视人体,红外线没有,A错误。过强的紫外线照射对人的皮肤有害,B错误。电磁波中频率最大的是γ射线,其波长最短,最不容易发生衍射,C错误。紫外线和X射线都可以使感光底片感光,故D正确。
【问题引领】
知识点二
无线电波的发射、传播与接收
将两根铝管固定在感应圈的两极上,另两根铝管接微安表头并固定在绝缘手柄上,如图所示。
(1)接通感应圈电源,把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管,你能看到什么现象 为什么
(2)当把感应圈两极上的铝管拆掉后,把手柄靠近感应圈有什么现象 为什么
提示:(1)微安表头的指针偏转,这说明绝缘手柄上的铝管收到了电磁波。(2)没有装铝管时,微安表头指针不偏转,说明绝缘手柄上的铝管没有收到电磁波。因为发射电磁波要有天线。
【归纳提升】
1.无线电波的发射、传播与接收过程
2.对概念的理解
(1)“调幅”和“调频”都是调制过程,解调是调制的逆过程。
(2)电谐振就是电磁振荡中的“共振”。
(3)调谐与电谐振不同,电谐振是一个物理现象,而调谐则是一个操作过程。
【典型例题】
【例题2】 (多选)关于电磁波的发射和接收,下列说法正确的是( )
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
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
BCD
解析: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调制信号中取出来,否则就不能显示,故A错误,B、C、D正确。
观念养成
相近概念的辨析
(1)调频和调幅:这是调制的两种方式,使电磁波的频率随信号改变的调制方式叫调频;使电磁波的振幅随信号改变的调制方式叫调幅。
(2)调制和解调:把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上叫作调制;把低频电信号从高频载波中检出来叫解调,解调是调制的逆过程。
【变式训练2】 (多选)关于电磁波的接收,下列说法正确的是( )
A.当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
B.当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流
C.由调谐电路接收的感应电流,再经过耳机就可以听到声音了
D.由调谐电路接收的感应电流,再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音
AD
解析:当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流,只不过频率跟调谐电路固有频率相等的电磁波,在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐电路接收的感应电流,要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大,通过耳机才可以听到声音,故正确答案:为A、D。
课 堂 小 结
随 堂 练 习
1.(电磁波谱)(多选)在电磁波中,波长按从长到短排列的是 ( )
A.无线电波、可见光、红外线
B.无线电波、可见光、γ射线
C.红光、黄光、绿光
D.紫外线、X射线、γ射线
BCD
解析:电磁波谱按波长从长到短排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线,由此可知B、C、D选项正确。
2.(无线电波的发射与接收)(多选)关于无线电广播过程,说法正确的是( )
A.话筒将声音信号转变成音频信号
B.每个电台都能使用任意频率发射电磁波信号
C.接收机上的天线,直接接收来自广播台的声音信号
D.收音机上的“调谐”旋钮起到选台的作用
AD
解析:话筒是声传感器,将声音信号转变成音频信号(低频电信号),故A正确。每个电台发射的电磁波的频率都是特定的,故B错误。接收机上的天线,通过电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选择出来,故C错误。收音机上的“调谐”旋钮通过改变自身频率,利用电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选择出来,起到选台的作用,故D正确。
3.(电磁波谱的应用)下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
(1)X光机, 。
(2)紫外线灯, 。
(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用 。
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用
C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线具有较强的穿透能力
E.红外线具有显著的热效应
F.红外线波长较长,易发生衍射
D
C
E
解析:(1)X光机是用来透视人体内部器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线,故选择D。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,故选择C。(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,故选择E。
4.(无线电波的接收)收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF时能收到波长为300 m的电磁波,如果要收到波长为240 m的电磁波,可变电容器的电容要调为多少pF 这个回路的自感系数为多少H
答案:64 pF 2.5×10-4 H
3.电磁波谱
4.无线电波的发射、传播与接收
第四章
2026
课 标 定 位
1.了解电磁波各波段的特性和主要作用。
2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。
3.了解有效地发射电磁波的两个条件。
4.了解调制、调幅、调频、调谐、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用,了解无线电波的传播。
素 养 阐 释
1.通过了解电磁波的应用,形成科学态度。
2.理解电磁波的发射、传播与接收过程,形成科学思维。
3.通过学习调制、调幅、调频、调谐的概念,形成物理观念。
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
04
随 堂 练 习
自主预习·新知导学
一、电磁波谱
1.电磁波谱
把无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,按波长(或频率)排列起来,就形成了电磁波谱。
2.可见光
作用于我们的眼睛并引起视觉的电磁波,叫作可见光。可见光包含赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色,其中紫光的频率最高,红光的波长最长。
3.电磁波谱的应用
二、无线电波的发射
1.有效地发射电磁波必须具备的条件
第一,振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中,才能有效地把电磁场的能量传播出去。
第二,要有足够高的振荡频率。
2.载波:用来“运载”信号的高频等幅波。
3.调制:把传递的信号“加”到载波上的过程。
三、无线电波的传播
1.地波:沿地球表面空间传播的无线电波。
适用于能够绕过地面障碍物的长波、中波和中短波。
2.天波:依靠电离层的反射来传播的无线电波。
实验证明,波长短于10 m的微波,将穿过电离层而进入太空;波长超过3 000 m的长波,基本会被电离层吸收掉。天波的传播适用于短波。
3.直线传播:沿直线传播的电磁波叫作空间波或视波,适用于微波。
四、无线电波的接收
1.接收原理
电磁波在传播过程中遇到导体,就会在导体里感应出振荡电流。因此空中的导体可以用来接收电磁波。
2.电磁谐振(电谐振)
当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相等时,电路中激起的感应电流最强。
3.调谐
使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,能够调谐的接收电路叫作调谐电路。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)紫外验钞机是利用紫外线的化学作用。( )
(2)工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力。( )
(3)红外遥感技术利用了一切物体都不停地辐射红外线的现象。( )
(4)调谐就是把接收到的电磁波的频率调到某一特定的值。( )
×
√
×
√
2.不同频率的电磁波在同一种介质中的传播速度是否相同
提示:不同。频率越大,速度越小。
3.电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢
提示:电视信号要有效地发射出去,必须采用高频开放电路,电视信号所用电磁波的波长比较短,以直线传播为主,遇到障碍物会被阻挡,所以发射天线要架得高一些。
合作探究·释疑解惑
知识点一
电磁波谱及电磁波的应用
电磁波是一个大家庭,在生产、生活中有广泛的应用,电磁波分为哪几种 它们的波长关系如何
提示:电磁波分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。从无线电波到γ射线,波长逐渐减小。
【归纳提升】
不同电磁波的特点及应用:
比较项 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
频率 由左向右,频率变化为由小到大 真空中的 波长 由左向右,波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强 用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 荧光灯、杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视、治疗 探测、治疗 【典型例题】
【例题1】 (多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是 ( )
A.波长不同的电磁波在本质上完全相同
B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象
C.电磁波谱的频带很宽
D.电磁波的波长很短,所以电磁波的频带很窄
AC
解析:电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的,只是波长或频率不同而已,电磁波谱的频带很宽。
【变式训练1】 关于电磁波的特性和应用,下列说法正确的是( )
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波频率最高的是γ射线,最容易用它来观察衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
D
解析:X射线有很高的穿透本领,常用于医学透视人体,红外线没有,A错误。过强的紫外线照射对人的皮肤有害,B错误。电磁波中频率最大的是γ射线,其波长最短,最不容易发生衍射,C错误。紫外线和X射线都可以使感光底片感光,故D正确。
【问题引领】
知识点二
无线电波的发射、传播与接收
将两根铝管固定在感应圈的两极上,另两根铝管接微安表头并固定在绝缘手柄上,如图所示。
(1)接通感应圈电源,把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管,你能看到什么现象 为什么
(2)当把感应圈两极上的铝管拆掉后,把手柄靠近感应圈有什么现象 为什么
提示:(1)微安表头的指针偏转,这说明绝缘手柄上的铝管收到了电磁波。(2)没有装铝管时,微安表头指针不偏转,说明绝缘手柄上的铝管没有收到电磁波。因为发射电磁波要有天线。
【归纳提升】
1.无线电波的发射、传播与接收过程
2.对概念的理解
(1)“调幅”和“调频”都是调制过程,解调是调制的逆过程。
(2)电谐振就是电磁振荡中的“共振”。
(3)调谐与电谐振不同,电谐振是一个物理现象,而调谐则是一个操作过程。
【典型例题】
【例题2】 (多选)关于电磁波的发射和接收,下列说法正确的是( )
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
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
BCD
解析: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调制信号中取出来,否则就不能显示,故A错误,B、C、D正确。
观念养成
相近概念的辨析
(1)调频和调幅:这是调制的两种方式,使电磁波的频率随信号改变的调制方式叫调频;使电磁波的振幅随信号改变的调制方式叫调幅。
(2)调制和解调:把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上叫作调制;把低频电信号从高频载波中检出来叫解调,解调是调制的逆过程。
【变式训练2】 (多选)关于电磁波的接收,下列说法正确的是( )
A.当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
B.当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流
C.由调谐电路接收的感应电流,再经过耳机就可以听到声音了
D.由调谐电路接收的感应电流,再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音
AD
解析:当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流,只不过频率跟调谐电路固有频率相等的电磁波,在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐电路接收的感应电流,要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大,通过耳机才可以听到声音,故正确答案:为A、D。
课 堂 小 结
随 堂 练 习
1.(电磁波谱)(多选)在电磁波中,波长按从长到短排列的是 ( )
A.无线电波、可见光、红外线
B.无线电波、可见光、γ射线
C.红光、黄光、绿光
D.紫外线、X射线、γ射线
BCD
解析:电磁波谱按波长从长到短排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线,由此可知B、C、D选项正确。
2.(无线电波的发射与接收)(多选)关于无线电广播过程,说法正确的是( )
A.话筒将声音信号转变成音频信号
B.每个电台都能使用任意频率发射电磁波信号
C.接收机上的天线,直接接收来自广播台的声音信号
D.收音机上的“调谐”旋钮起到选台的作用
AD
解析:话筒是声传感器,将声音信号转变成音频信号(低频电信号),故A正确。每个电台发射的电磁波的频率都是特定的,故B错误。接收机上的天线,通过电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选择出来,故C错误。收音机上的“调谐”旋钮通过改变自身频率,利用电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选择出来,起到选台的作用,故D正确。
3.(电磁波谱的应用)下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
(1)X光机, 。
(2)紫外线灯, 。
(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用 。
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用
C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线具有较强的穿透能力
E.红外线具有显著的热效应
F.红外线波长较长,易发生衍射
D
C
E
解析:(1)X光机是用来透视人体内部器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线,故选择D。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,故选择C。(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,故选择E。
4.(无线电波的接收)收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF时能收到波长为300 m的电磁波,如果要收到波长为240 m的电磁波,可变电容器的电容要调为多少pF 这个回路的自感系数为多少H
答案:64 pF 2.5×10-4 H
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