高中物理電磁波第2節(jié)電磁波的射傳播和接收教案魯科版選修

1、第2節(jié) 電磁波的發(fā)射、傳播和接收課堂互動三點剖析一、電磁波在發(fā)射、接收時的電路要有效地發(fā)射電磁波,發(fā)射電路必須具備:1.足夠高的振蕩頻率,頻率越高,發(fā)射本領(lǐng)越大.2.要使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間.要接收空中某頻率的電磁波必須通過改變接收電路電容、電感使其電諧振.【例1】 用一平行板電容器和一個線圈組成LC振蕩電路,要增大發(fā)射電磁波的波長,可采用的做法是( )A.增大電容器兩極板間的距離 B.減小電容器兩極板間的距離C.減小電容器兩極板正對面積 D.在電容器兩極板間加入電介質(zhì)解析:由=c/f知,要增大發(fā)射電磁波的波長,必須減小振蕩電路的振蕩頻率f,由f=12LC可知,要減小f,就

2、必須增大電容器的電容C或電感L,由C=S4kd,可判斷B、D操作滿足要求.答案:BD二、電磁波的發(fā)射和接收的過程 發(fā)射:1.調(diào)制:在無線電應(yīng)用技術(shù)中,首先將聲音、圖像等信息通過聲電轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換等方式轉(zhuǎn)為電信號,這種電信號頻率很低,不能用來直接發(fā)射電磁波,而需要把傳遞的低頻電信號“加”到高頻電磁波上,使高頻電磁波隨各種信號而改變,這個過程叫做調(diào)制.2.調(diào)幅和調(diào)頻:使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅.使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫調(diào)頻.3.無線電波的發(fā)射:由振蕩器(常用LC振蕩器)產(chǎn)生高頻振蕩電流,用調(diào)制器將需傳送的電信號調(diào)制到振蕩電流上,再耦合到一個開放電路中激發(fā)出無線電波,向四周發(fā)射出去.

3、接收:1.電諧振:當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波頻率相同時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強,這種現(xiàn)象叫做電諧振.2.調(diào)諧:調(diào)諧電路的固有頻率可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變,將調(diào)諧電路的頻率調(diào)節(jié)到與需要接收的某個頻率的電磁波相同,使接收電路產(chǎn)生電諧振,這個過程叫調(diào)諧.3.檢波:從接收到的高頻振蕩中分離出所攜帶的信號的過程叫做檢波,檢波是調(diào)制的逆過程,也叫解調(diào).4.無線電波的接收:天線接收到所有的電磁波,經(jīng)調(diào)諧選擇出所需要的電磁波,再經(jīng)檢波取出攜帶的信號,放大后再還原成聲音或圖像.【例2】 調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋出到完全旋入仍接收不到某較低頻率電臺發(fā)出的信號,要收到該電臺的信號,可采用下

4、列辦法中的（ ）A.增加調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) B.加大電源電壓C.在線圈兩端并聯(lián)一個較小的電容器 D.減小電源電壓解析:由題中條件可知,要接收到較低頻率的信號,則應(yīng)使調(diào)諧電路的頻率減小,由f=和電容公式C=可知,加大調(diào)諧電路中的線圈匝數(shù),可以增大L,減小f,故A選項對.在線圈兩端并聯(lián)一個更小的電容,從而使C更大,故f減小,C選項對,故A、C正確.答案:AC各個擊破類題演練1調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發(fā)出的電信號，要收到電信號,應(yīng)( )A.增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) B.加大電源電壓C.減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) D.將線圈中的鐵芯取走解析:當(dāng)調(diào)諧電路的固有

5、頻率等于電臺發(fā)出信號的頻率時,發(fā)生電諧振才能收聽到電臺信號.由題意知收不到電信號的原因是調(diào)諧電路固有頻率低,由f=,可知在C無法調(diào)節(jié)的前提下,可減小電感L,即可通過C、D的操作升高f.答案:CD變式提升1世界各地有許多無線電臺同時廣播,試想為什么我們用收音機只能聽到某一個電臺的播音,而不是同時聽到許多電臺?解答:此問題涉及無線電波的接收和電磁振蕩的相關(guān)知識,轉(zhuǎn)動收音機旋鈕,實際上是借助于改變電容器的電容間接地改變固有接收頻率,當(dāng)接收電路的固有頻率與接收到的電磁波的頻率相同時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強,這樣就選出某一確定的電臺.類題演練2一收音機調(diào)諧回路中線圈電感是30 H,電容器電容可變,

6、最大電容是270F,最小電容是30 pF,求接收到的無線電波的波長范圍是多大?解析:由T=2可知:電磁波的周期變化范圍;由=T·c進一步確定波長范圍.因為T=2所以Tmax=2s=18×10-8sTmin=2=6×10-8s又因為=cT所以max=3×108×18×10-8s=169.6 mmin=3×108×3×10-8s=56.5 m故169.6 m56.5 m.答案:56.5 m169.6 m變式提升2在電視節(jié)目中，我們經(jīng)?？吹街鞒秩伺c被派到熱帶地區(qū)的記者通過同步通信衛(wèi)星通話，他們之間每一問一答總是遲“半拍”,這是為什么?如果有兩個手持衛(wèi)星電話的人通過同步通信衛(wèi)星通話,一方講話,另一方至少要等多長時間才能聽到對方的講話?(已知地球的質(zhì)量為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106 m,萬有引力常量為6.67×10-11N·m2·kg-2)解析：主持人與記者之間通話的不合拍是因為電磁波是以有限的速度在空中傳播的，利用電磁波傳遞信息是需要時間的