1、人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波3、4.电磁波的发射和接收电磁波的发射和接收电磁波与信息化社会电磁波与信息化社会人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波一、无线电波的发射一、无线电波的发射1有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点个特点(1)要有要有 的振荡频率：频率越的振荡频率：频率越，发射电磁，发射电磁波的本领越大波的本领越大(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到振荡电路的电场和磁场必须分散到 的空的空间，因此，采用间，因此，采用 电路电路足够高足够高高高尽可能大尽可能大开放开放人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波2电磁波的调制电磁
2、波的调制调制调制在电磁波发射技术中，使电磁波随在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术各种信号而改变的技术分分类类调幅调幅(AM)使高频电磁波的振幅随信号的强弱使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术而变的调制技术调频调频(FM)使高频电磁波的频率随信号的强弱使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术而变的调制技术人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波二、无线电波的接收二、无线电波的接收1原理：原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生体中产生，因此，空中的导体可以用来接收电磁，因此，空中的导体可以用来接收电磁波波2电谐振与调谐电
3、谐振与调谐(1)电谐振：当接收电路的电谐振：当接收电路的 跟收到的电磁波的跟收到的电磁波的频率频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象(2)调谐：使接收电路产生调谐：使接收电路产生 的过程的过程感应电流感应电流固有频率固有频率电谐振电谐振人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波3解调：解调：使声音或图象信号从高频电流中还原出来的使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程，它是过程，它是 的逆过程，调幅波的解调也叫的逆过程，调幅波的解调也叫 4无线电波无线电波(1)波段的划分：技术上把波长波段的划分：技术上把波长 1 mm的电磁波称的电磁波称做无线电
4、波，并按波长把无线电波分为若干波段：做无线电波，并按波长把无线电波分为若干波段：、中波、中短波、短波、微波中波、中短波、短波、微波(2)无线电波的接收：天线接收到的所有的电磁波，经无线电波的接收：天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经检波取出携带的信号，放调谐选择出所需要的电磁波，再经检波取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象的过程大后再还原成声音或图象的过程调制调制检波检波大于大于长波长波人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波三、电磁波与信息化社会三、电磁波与信息化社会1电视：电视：能传递活动的图象在电视的发射端，把景能传递活动的图象在电视的发射端，把景物的光信号转换成
5、物的光信号转换成电电信号的过程叫摄像在电视接收端，将信号的过程叫摄像在电视接收端，将电信号还原成像的过程由电视机的电信号还原成像的过程由电视机的 完成，电视的应完成，电视的应用很广泛，发展也很快用很广泛，发展也很快2雷达：雷达：雷达是用无线电波来测定物体位置的设备，雷达是用无线电波来测定物体位置的设备，利用的是电磁波遇到障碍物发生利用的是电磁波遇到障碍物发生 的性质，波长越短，的性质，波长越短，传播的直线性越好，反射性越好传播的直线性越好，反射性越好显像管显像管反射反射人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波3移动电话移动电话(1)功能功能每一部移动电话都是一个每一部移动电话都是一个，它将用户的
6、声音，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台，捕捉空中的，捕捉空中的 使用户接收到通话使用户接收到通话对方送来的信息对方送来的信息(2)特点特点体积体积，发射功率，发射功率；它的天线很它的天线很，灵敏度，灵敏度 因此，它与其因此，它与其他用户的通话要靠较大的无线电台的转接他用户的通话要靠较大的无线电台的转接无线电台无线电台收音机收音机电磁波电磁波很小很小不大不大简单简单不高不高人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波4因特网因特网因特网是世界上最大的计算机互联网因特网是世界上最大的计算机互联网人们可以通过互联网人们可以通过互联网
7、、从事金融活动，也可以通过互联网查阅、从事金融活动，也可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚至可以为身处世界各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚至可以为身处世界各地的人召开电视会议；通过互联网可以进行网上办公、网各地的人召开电视会议；通过互联网可以进行网上办公、网上上班、网上信息发布等上上班、网上信息发布等听音乐听音乐看电影电视看电影电视聊天聊天经商经商购物购物人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波1无线电波的发射和接收过程无线电波的发射和接收过程人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波2“调幅调幅”和和“调频调频”都是调制过程都是调制过程(1)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变
8、的调制方式使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅，一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的叫调幅，一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图象信号采用调幅波图象信号采用调幅波(2)使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频叫调频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波波人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波3解调是调制的逆过程解调是调制的逆过程声音、图象等信号频率相对较低，不能转化为电信号直声音、图象等信号频率相对较低，不能转化为电信号直接发射出去，而要将这些低频信号加
9、载到高频电磁波信号上接发射出去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去将声音、图象信号加载到高频电磁波中的过程就是调去将声音、图象信号加载到高频电磁波中的过程就是调制而将声音、图象信号从高频信号中还原出来的过程就是制而将声音、图象信号从高频信号中还原出来的过程就是解调解调人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波4正确理解调谐的作用正确理解调谐的作用世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电通世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电通信设备它们不断地向空中发射不同频率的电磁波，如果不信设备它们不断地向空中发射不同频率的电磁波，如果不加选择全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不清因此加
10、选择全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不清因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台在无线电技术中利用电谐振达到目的通常叫选台在无线电技术中利用电谐振达到目的人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波 (2012深圳高二检测深圳高二检测)如图所示，是一个调谐接如图所示，是一个调谐接收电路，收电路，(a)、(b)、(c)为电路中的电流随时间变化的图象，为电路中的电流随时间变化的图象，则则()人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波Ai1是是L1中的电流图象中的电流图象Bi1是是L2中的电流图象中的电流图象Ci2是是L2中的电
11、流图象中的电流图象Di3是流过耳机的电流图象是流过耳机的电流图象解析：解析：L1中由于电磁感应，产生的感应电动势的图象中由于电磁感应，产生的感应电动势的图象是同是同(a)图相似的，但是由于图相似的，但是由于L2和和D串联，所以当串联，所以当L2的电压与的电压与D反向时，电路不通，因此这时反向时，电路不通，因此这时L2没有电流，所以没有电流，所以L2中的电中的电流图象应是流图象应是(b)图高频部分通过图高频部分通过C2，通过耳机的电流如同，通过耳机的电流如同(c)图中的图中的i3，只有低频的音频电流故选项，只有低频的音频电流故选项A、C、D正确正确答案：答案：ACD人教版物理选修3-4 第十四章
12、 电磁波无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，主要的传无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，主要的传播方式有：地波传播、天波传播和直线传播三种播方式有：地波传播、天波传播和直线传播三种传播形式传播形式适合的波段适合的波段特点特点地波地波沿地球表面空间传沿地球表面空间传播播长波、中波、长波、中波、中短波中短波衍射能衍射能力较强力较强天波天波靠大气中电离层的靠大气中电离层的反射传播反射传播短波短波反射能反射能力较强力较强空间空间波波沿直线传播沿直线传播超短波和微波超短波和微波穿透能穿透能力较强力较强人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波下列说法正确的是下列说法正确的是()A发射出去的电磁波，可以传
13、到无限远处发射出去的电磁波，可以传到无限远处B无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流振荡电流C波长越短的电磁波，越接近直线传播波长越短的电磁波，越接近直线传播D移动电话是利用无线电波进行通信的移动电话是利用无线电波进行通信的人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波解析：解析：无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡同频率的振荡电流电流)，故，故B对，对，A错；波长越短，传播方式越接近光的直线错；波长越短，传播方式越
14、接近光的直线传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，段，C、D正确正确答案：答案：BCD人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波1雷达的原理：雷达的原理：利用电磁波遇到障碍物发生反射的特利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性性2构造及特点构造及特点一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置(显显示器示器)，电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及，电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成防干扰设备等构成(1)雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收雷达既是无线电波
15、的发射端，又是无线电波的接收端；端；人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波(2)雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波段；波波段；(3)雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，每次发雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，每次发射时间短于射时间短于1 s，两次发射的时间间隔约为，两次发射的时间间隔约为0.1 ms；(4)障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来3应用：应用：探测飞机、导弹等军事目标；可以用于导探测飞机、导弹等军事目标；可以用于导航；天文学上研究星体；在气象上可以用于探测台风、雷航；天文学上
16、研究星体；在气象上可以用于探测台风、雷雨、乌云雨、乌云人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波关于雷达的特点，下列说法中正确的是关于雷达的特点，下列说法中正确的是()A雷达所用无线电波的波长比短波更短雷达所用无线电波的波长比短波更短B雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离C雷达在能见度低的黑夜将无法使用雷达在能见度低的黑夜将无法使用D雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标解析：解析：雷达的工作原理是利用波长非常短的微波，雷达的工作原理是利用波长非常短的微波，选项选项A正确在雷达的工作显示屏上，直接标的是距离，选正确在雷达
17、的工作显示屏上，直接标的是距离，选项项B正确雷达在黑夜也能用，选项正确雷达在黑夜也能用，选项C错误雷达发射的是错误雷达发射的是间断的无线电波，选项间断的无线电波，选项D错误错误答案：答案：AB人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波1为了使需要传递的信息为了使需要传递的信息(如声音、图像等如声音、图像等)加载在电加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行()A调谐调谐B放大放大C调制调制 D检波检波人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波解析：解析：声音、图象信号的频率很低，不能直接发射出声音、图象信号的频率很低，不能直接发射出去，只有高频电磁波才能向外发射，
18、所以要用高频带着低频去，只有高频电磁波才能向外发射，所以要用高频带着低频向外发射，而把低频信号加到高频振荡电流上去的过程叫调向外发射，而把低频信号加到高频振荡电流上去的过程叫调制，故应选制，故应选C.答案：答案：C人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波2在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是()A调谐调谐高频放大高频放大检波检波音频放大音频放大B检波检波高频放大高频放大调谐调谐音频放大音频放大C调谐调谐音频放大音频放大检波检波高频放大高频放大D检波检波音频放
19、大音频放大调谐调谐高频放大高频放大答案：答案：A人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波3下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是法正确的是()A经过调制后的高频电磁波向外幅射能量的本领更强经过调制后的高频电磁波向外幅射能量的本领更强B经过调制后的电磁波在空间传播得更快经过调制后的电磁波在空间传播得更快C经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变D经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去信号有效地传递出去解析：解析：调制是把要发射的信号
20、调制是把要发射的信号“加加”到高频等幅振荡到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强，上去，频率越高，传播信息能力越强，A、D对；电磁波在对；电磁波在空气中以接近光速传播，空气中以接近光速传播，B错；由错；由vf知波长与波速和传播知波长与波速和传播频率有关，频率有关，C错错答案：答案：AD人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波4关于电视信号的发射，下列说法正确的是关于电视信号的发射，下列说法正确的是()A摄像管输出的信号可以直接通过天线向外发射摄像管输出的信号可以直接通过天线向外发射B摄像管输出的信号必须摄像管输出的信号必须“加加”在高频等幅振荡电流在高频等幅振荡电流上，才能向外发射上，才
21、能向外发射C伴音信号和图像信号是同步向外发射的伴音信号和图像信号是同步向外发射的D电视台发射的是带有信号的电磁波电视台发射的是带有信号的电磁波人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波解析：解析：摄像管输出的信号是低频图象信号，不能被有摄像管输出的信号是低频图象信号，不能被有效地发射，效地发射，A错；它必须错；它必须“加加”在高频振荡电流上，才能被在高频振荡电流上，才能被有效地发射，有效地发射，B正确；伴音与图象信号同步发射，正确；伴音与图象信号同步发射，C正确；正确；电视台发射的是带有图象和声音信号的电磁波，电视台发射的是带有图象和声音信号的电磁波，D正确正确答案：答案：BCD人教版物理选修3-
22、4 第十四章 电磁波5关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是()A卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信信B光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点损耗小等优点C电磁波可以在真空中传播电磁波可以在真空中传播D电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大人教版物理选修3-4 第十四章 电磁波解析：解析：这是一道关于电磁波和现代通信的问题卫星这是一道关于电磁波和现代通信的问题卫星通信就是以人造地球卫星作为中继站进行通信的；光纤通信通信就是以人造地球卫星作为中继站进行通信的；光纤通信的优点是容量大、不受电磁干扰、通信质量高、传输损耗小的优点是容量大、不受电磁干扰、通信质量高、传输损耗小等；电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，它的等；电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，它的传播速度为光速不同频率的电磁波，在真空中传播的速度传播速度为光速不同频率的电磁波，在真空中传播的速度是一样的是一样的答案：答案：D
