電磁波的發(fā)現(xiàn)講課

電磁波的發(fā)現(xiàn)[]講課第1頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁場理論的核心之一變化的磁場產(chǎn)生電場實(shí)驗(yàn)為證如右圖,交流電產(chǎn)生了周期變化的磁場,上面的線圈中產(chǎn)生電流使燈泡發(fā)光討論:如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈,線圈中還有電流電場嗎?線圈不存在時,線圈所處的空間還有電場嗎?若改成恒定的直流電,還有電場嗎?有電場,無電流有無1.變化的磁場產(chǎn)生的電場叫感應(yīng)電場（渦流電場），電場線是閉合的。2.靜止電荷周圍產(chǎn)生的電場叫靜電場，電場線由正電荷起到負(fù)電荷終止，不是閉合的。第2頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場周圍產(chǎn)生電場,是一種普遍存在的現(xiàn)象,跟閉合電路是否存在無關(guān),導(dǎo)體環(huán)只是用來顯示電流的存在說明:在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的(渦旋電場)電場線楞次定律的復(fù)習(xí)：線圈中的磁場增強(qiáng)電場線方向如何？法拉第電磁感應(yīng)定律的復(fù)習(xí)：E=n△BS/△t,第3頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁場理論的核心之二:

變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋假設(shè):變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣,會在空間產(chǎn)生磁場,即變化的電場產(chǎn)生磁場根據(jù)麥克斯韋理論,在給電容器充電的時候,不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場,而且在電容器兩極板間變化著的電場周圍也要產(chǎn)生磁場理解:(1)電場均勻變化產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(2)非均勻電場變化產(chǎn)生變化磁場當(dāng)電荷勻速定向移動時，空間電場均勻變化，電流是恒定的，產(chǎn)生的磁場是恒定的。第4頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月麥克斯韋電磁場理論的理解:恒定的電場不產(chǎn)生磁場（靜止的電荷不產(chǎn)生磁場）恒定的磁場不產(chǎn)生電場（E=NS△B/△t)均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場周期性變化的電場（磁場）叫振蕩電場（磁場）第5頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月非均勻變化磁場激發(fā)變化電場均勻變化激發(fā)穩(wěn)定磁場不在激發(fā)若非均勻變化激發(fā)變化磁場均勻變化激發(fā)穩(wěn)定電場非均勻變化電場和磁場的變化關(guān)系第6頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波電磁場:如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場;這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場,……變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場

2電磁波:電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波.SWF第7頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的特點(diǎn):(1)電磁波是橫波,電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B做正弦規(guī)律,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直(課本圖14.1-3）(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同.v=λf，不同f的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度不同。(3)電磁波具有波的特性(產(chǎn)生反射、折射、衍射、干涉等波的現(xiàn)象）（4）電場儲存電能、磁場儲存磁能，電磁場儲存電磁能，電磁波的發(fā)射過程是輻射能量的過程第8頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的實(shí)驗(yàn)證明赫茲的電火花實(shí)驗(yàn)（證明電磁波的存在）赫茲觀察到了電磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象.他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論.赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波第9頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波和機(jī)械波的比較機(jī)械波電磁波對象周期性變化的量傳播產(chǎn)生干涉、衍射可以發(fā)生可以發(fā)生橫波、縱波皆有只是橫波研究力學(xué)現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象位移隨時間和空間周期性變化E和B隨時間和空間周期性變化需介質(zhì)，v只與介質(zhì)有關(guān)，與f無關(guān)不需介質(zhì)，v與介質(zhì)和f都有關(guān)。真空中為C。由質(zhì)點(diǎn)（波源）的振動產(chǎn)生的由周期性變化的電流（電磁振蕩）產(chǎn)生的第10頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月題型分類一：對麥克斯韋電磁場理論的理解1.關(guān)于麥克斯韋理論，正確的（）A。在電場的周圍空間一定產(chǎn)生磁場B。任何變化的電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場C。均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生變化的磁場D。振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場產(chǎn)生的磁場（電場)性質(zhì)是由電場（磁場）的變化情況決定的D第11頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月二：感生電場的方向2.某空間出現(xiàn)如圖的一組閉合的電場線，可能（）A。沿AB方向磁場在迅速減弱B。沿AB方向磁場在迅速增加C。沿BA方向磁場在迅速減弱D。沿BA方向磁場在迅速增加AD楞次定律的應(yīng)用：增反減同AB感應(yīng)B感應(yīng)電流的形成實(shí)質(zhì)是：感應(yīng)電場的作用。判斷感應(yīng)電流（電場）的方法：1。明確原B的方向2。明確原B的變化3。由楞次定律判斷感應(yīng)B的方向4。由安培定則判斷感應(yīng)I的方向。第12頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月三：電磁波和機(jī)械波的區(qū)別3.電磁波和聲波的比較，正確的（）A。電磁波的傳播不需介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)B。由空氣進(jìn)入水時，電磁波速度變小，聲波速度變大C。由空氣進(jìn)入水時，電磁波波長變小，聲波波長變大D。電磁波和聲波在介質(zhì)中傳播速度，都是由介質(zhì)決定的，與頻率無關(guān)。ABCV=λf,第13頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月感生電場和力學(xué)的綜合4.一個帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，如圖，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時，此粒子（）A.動能不變B。動能增加C.動能減小D。都可能××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××分析：B均勻增強(qiáng)，產(chǎn)生恒定電場。則感應(yīng)B方向向外，產(chǎn)生的電場逆時針，正電荷的運(yùn)動方向和電場方向同，電場力對正電荷做正功，動能增加。但磁場力（洛倫茲力)不做功B楞次定律的應(yīng)用第14頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月5.如圖14－1－18所示，在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球，正以速率v0沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間成正比例增加的變化磁場，設(shè)運(yùn)動過程中小球的帶電荷量不變，那么()A．小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力不斷增大B．小球受到的磁場力不斷增大C．小球先沿逆時針方向做減速運(yùn)動，過一段時間后，沿順時針方向做加速運(yùn)動D．磁場力對小球一直不做功1.感應(yīng)B向下，產(chǎn)生的電場順時針，電場對正電荷先做負(fù)功，后做正功。（粒子先逆時針減速，后順時針加速）2.向心力由洛倫茲力和環(huán)的彈力提供，洛倫茲力不做功。F彈±f洛=mv2/R極值法求解感應(yīng)Bf洛=qvB,v先逆時針到0再增大。極值法CD第15頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁振蕩的產(chǎn)生1.振蕩電流：大小和方向都周期性迅速變化的電流。2.振蕩電路：產(chǎn)生振蕩電流的電路。最簡單的振蕩電路為LC振蕩電路單刀雙擲開關(guān)SWF第16頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2.電磁振蕩的過程(兩個過程和兩個時刻）兩個過程：放電過程和充電過程。兩個時刻：放電完畢時刻和充電完畢時刻八個物理量：磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場能、電流；電場能、電荷、板間電壓、板內(nèi)電場強(qiáng)度、自感電動勢E自。（1）放電過程:i由0~最大。（由于自感線圈的感抗作用）q減小、U減小、E電減?。‥電=4Kπq/εs）、ε電、而i增大（i=△q/△t).

qt放電充電放電充電(E、U、E電場能）第17頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁振蕩過程兩個過程放電過程對電容器對電感線圈充電過程對電容器對電感線圈兩個時刻放電完畢時刻對電容器對電感線圈充電完畢時刻對電容器對電感線圈q,UC,EC，ε電減小B,I,ε磁增大q,UC,EC，ε電增大B,I,ε磁減小q,UC,EC，ε電為0B,I,ε磁最大q,UC,EC，ε電最大B,I,ε磁為0ε電轉(zhuǎn)化為ε磁ε磁轉(zhuǎn)化為ε電第18頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月解決問題的方法關(guān)鍵看：是充電還是放電方法有三：1.看電流i：i減小充電、i增大放電2.看電流i方向：i方向指正極板充電、i指負(fù)極板放電3.看B增減：B減小充電、B增大放電放電過程第19頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月4．如圖14－1－9表示LC振蕩電路某時刻的情況，以下說法正確的是()A．電容器正在充電B．電感線圈中的磁場能正在增加C．電感線圈中的電流正在增大D．此時刻自感電動勢正在阻礙電流增大變式訓(xùn)練1.由B的方向和安培定則知：i指向負(fù)極板，為放電2.放電：電流增大、q減小、EC減小、電場能減小、磁場能增加、B增加、自感電動勢阻礙i、B增加。BCD畫出I的方向，有磁場B的方向怎樣判斷I的方向？第20頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月4．如圖14－1－14所示為LC電路中電容器兩極板上的電壓u隨時間t變化的圖象，由圖可知()A．在t1時刻，電路中的磁場能最小B．從t1到t2，電路中的電流不斷變小C．從t2到t3，電容器極板上的帶電荷量增多D．在t4時刻，電容器中的電場能最小1.q、u、EC同步變化，u最大，q最大，電場能最大，磁場能最小2.i和q、u異步變化。ACD第21頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁振蕩中電流i、極板間的電壓u、極板上的電量q、電場能和磁場能之間的對應(yīng)關(guān)系i和q同步反相變化斜率的含義：E自=L△i/△t斜率的含義i=△q/△t充電、放電的時間各為T/4標(biāo)量：電場能和磁場能的轉(zhuǎn)化周期矢量：B、E與電流i的變化周期一樣為第22頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2.如圖14－1－15所示的LC振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向向上，且電路的電流正在增強(qiáng)，則此時()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)低B．電容器兩極板間場強(qiáng)正在減小C．電路中電場能正在增大D．線圈中感應(yīng)電動勢正在減小1.由B的方向知：i方向2.由于i增強(qiáng)可知:放電。i指負(fù)極板則C上板為負(fù)電荷，下極板為正電荷3.放電:電場能減小、電場強(qiáng)度減小、感應(yīng)電動勢減小ABD放電時電容器相當(dāng)電源，充電時線圈相當(dāng)電源第23頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月周期性變化次數(shù)探究T和L、C的關(guān)系。

點(diǎn)擊此處看動畫第24頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月正確理解T和f：1.提高f，可減小L或拔出鐵芯或減小匝數(shù)2.C=εs/4Kπd3.T和f只與L、C有關(guān)，即知與振蕩電路本身有關(guān)，與U無關(guān)回顧下列公式與電源斷開時，電容器板內(nèi)電場場強(qiáng)E第25頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月類型四電磁振蕩過程的分析與計算例4qtT/4T/23T/41.T=2π√LC=6.25×10-4s2.(去整留零法）t=14T+0.33T∴T/4<t<T/2,反向充電、斜率K減小i減小。極板上電荷增大為充電。第26頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2．如圖14－1－13所示帶電的平行板電容器C，在用絕緣工具緩緩拉大板間距離的過程中，在電容器周圍空間()A．會產(chǎn)生變化的磁場B．會產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場C．不產(chǎn)生磁場D．會產(chǎn)生周期性變化的磁場分析：C中電場強(qiáng)度E=U/d,U不變，d增大。則E與d成反比例，反比例函數(shù)非正弦函數(shù)，E雙曲線變化，非正比變化（非均勻變化）則B變化A非均勻變化非均勻變化單向減小，單向變化與電源相連，電壓不變。判斷方法：電場E如何變化？第27頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月5．電子鐘是利用LC振蕩電路來工作計時的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，造成這一現(xiàn)象的原因可能是()A．電池用久了B．振蕩電路中電容器的電容大了C．振蕩電路中線圈的電感大了D．振蕩電路中的電容器的電容小了分析：T=2π√LC，T增大，與U無關(guān)，而L、C增大。BC周期變大了第28頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月8.8.如圖14－1－16甲中通過P點(diǎn)電流的(向右為正)變化規(guī)律如圖乙所示，則在下列時間階段()A．從0.5s～1s，電容器C正在充電B．在0.5s～1s間，電容器C上板帶正電C．在1s～1.5s內(nèi)，電勢Q點(diǎn)比P點(diǎn)高D．1s～1.5s磁場能轉(zhuǎn)化為電場能

0.5s～1s內(nèi)，i減小，充電。i指正極板，則下板為正極板。2.1s～1.5s內(nèi)，i增大，放電。i指負(fù)極板，放電電場能轉(zhuǎn)化為電磁能AC第29頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月11.如圖14－1－19所示，電源電動勢為E，電容器的電容為C，線圈的電感為L.將開關(guān)S從a撥向b，經(jīng)過一段時間后電容器放電完畢．求電容器的放電時間，放電電流的平均值是多少？解析：LC振蕩周期：T＝2π√LC第一次放電時間t＝T/4＝π√LC/2放電電量：Q＝CU=CE平均電流I＝Q/t＝CE/t＝

.2CEπ√LC=π2Eπ√C/L第30頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月3．關(guān)于電磁波，下列說法中正確的是()A．在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大B．在真空中，電磁波的能量越大，傳播速度越大C．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)，速度變小，頻率不變D．只要發(fā)射電路的電磁振蕩一停止，產(chǎn)生的電磁波立即消失在真空中，所有電磁波的傳播速度都等于C電磁振蕩一停止，不再產(chǎn)生新的電磁波，但產(chǎn)生過的電磁波依然存在且向外傳播CV=λf第31頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月9．LC振蕩電路在t1和t2時刻自感線圈中磁感線方向和電容器中極板帶電情況如圖14－1－17所示，若t2－t1＝π√LC/2，則(

)A．在t1時刻電容器正充電B．在t2時刻電容器兩極間電場正在增強(qiáng)C．在t1時刻電路中電流正在增大D．在t2時刻自感線圈中磁場正在增強(qiáng)BCi如圖，指向負(fù)極板、放電。電場能減小，磁場能增大、B增大、i增大。i如圖，指向正極板、充電。電場能增大，磁場能減小、B減小、i減小。第32頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月12．實(shí)驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器，其電容C＝1μF.在兩板帶有一定電荷時，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩板間．手頭上還有一個自感系數(shù)L＝0.1mH的電感器，現(xiàn)連成如圖所示電路，試分析以下兩個問題：(1)從S閉合時開始計時，經(jīng)過π×10－5s時，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少？(2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時，線圈中電流最大？解：1.振蕩T=2π√LC=2π×10-5S.則t=T/2。2.S斷開時，粒子受力平衡：F電=mg。在t時，反向充電完畢，電場恰好相反，電場力向下，則F電+mg=ma1,a1=2g3.放電完畢，i最大。極板上無電荷，板間無電場。只受重力：mg=ma2,a2=g分析此時粒子受力情況由受力分析電路的狀態(tài)qt上極板帶電荷變化圖像第33頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月13。如圖振蕩電路，電感線圈電阻不計，在振蕩過程中的某一狀態(tài)，此時電路中電流達(dá)到峰值，下列說法正確的（）A.此時電容器極板間的場強(qiáng)最大。B.此時線圈L產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大。C.此時穿過線圈L的磁通量的變化率為0。D.此時電容器和自感線圈兩端的電壓均為0。CDi、B、E磁場能t1.i最大，B最大。q、E、U最小。E自=第34頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月14.如圖，平行板電容器與電源相連，在用絕緣工具緩緩拉大板間距離的過程中，關(guān)于電場和磁場，說法正確的（）A.板間電壓和場強(qiáng)都將逐漸減小。B.板間電壓不變，場強(qiáng)逐漸減小。C.板間將產(chǎn)生順時針的磁場。D.板間將產(chǎn)生逆時針的磁場。BD1.與電源相連電壓不變，A錯2.，d增大，E減小，將產(chǎn)生磁場。Q減小。B對3.原先上板帶正電。Q減小，放電。放電電流方向背離正極板，指向負(fù)極板，則放電電流向上，有安培定則知，產(chǎn)生的磁場逆時針方向。D對+-第35頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月15.如圖，L電阻不計，S處于閉合狀態(tài)，D正常發(fā)光?，F(xiàn)突然將S斷開，且開始計時，能正確反映a板上電量q隨t變化圖像的是（圖中q為正值表示a板帶正電）（）qtABtqCtqDtq1.S閉合，C被L短路。板間無電壓，板上無電荷。L中電流向下。DbaSC2.S突然斷開，由于電感作用，電流方向不變，逐漸減小，給C充電。b板帶正電，a板帶負(fù)電。經(jīng)T/4，a板電荷增大到負(fù)最大。B第36頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的發(fā)射和接收第37頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月無線電波的波段分布（根據(jù)：波長/頻率）第38頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月無線電波的傳播方式：長波短波微波微波swf1第39頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月問題討論:為什么不同波段的無線電電波采用不同的傳播方式?知識拓展第40頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的傳播方式地波傳播：因?yàn)椴ㄩL很長，能夠很好的繞過障礙物，所以可以貼地面?zhèn)鞑ァ！L波、中波、中短波。第41頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的傳播方式天波傳播：波長比較短，不容易衍射，容易被吸收，靠距地表50-幾百km的電離層反射傳播電磁波?！滩ǖ?2頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的傳播方式直線傳播：波長非常短，能夠穿透電離層，沿直線傳播?！⒉ǖ?3頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月長波:

波長較長，容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。

長波在地面?zhèn)鞑r能繞過障礙物

（大山、高大建筑物……）長波第44頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月長波容易被電離層吸收；

短波容易被電離層反射；

微波容易穿過電離層。短波第45頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月微波:頻率很高；波長很短。

直線傳播。微波第46頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月特別提醒由表格可知不同波段的電磁波由于其波長不同，表現(xiàn)出不同的特性．波長較長的容易發(fā)生干涉、衍射，以地波的方式傳播；波長較短的因不易發(fā)生衍射，表現(xiàn)為直線傳播．第47頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月一、無線電波的發(fā)射1．有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有的兩個特點(diǎn)(1)要有足夠高的_______：頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越____.(2)采用______電路：用開放電路可以使振蕩電路的電磁場盡可能地分散到大的空間．實(shí)際應(yīng)用中的開放電路：線圈的一端用導(dǎo)線______相連，這就是地線；線圈的另一端高高架在空中，叫做______，無線電波就是由這樣巨大的開放電路發(fā)射出去的．頻率大開放大地天線發(fā)射端

第48頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)制調(diào)頻調(diào)幅聲音信號的調(diào)制過程：調(diào)制電路第49頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的發(fā)射：先調(diào)制調(diào)制方法一：調(diào)幅AM調(diào)制方法二：調(diào)頻FM汽車貨物第50頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的發(fā)射：先調(diào)制調(diào)幅調(diào)制過程演示第51頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月問題：我們要傳遞的訊號不是等幅高頻振蕩電流，而是一些低頻訊號（如：聲音訊號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象訊號頻率也不過上萬赫茲）能否把它們直接發(fā)送出去？類比：(電磁波發(fā)射——汽車運(yùn)貨)“貨物”——要傳送的聲音、圖象等訊號“裝上貨物”的過程——調(diào)制信號過程無線電波的發(fā)射：先調(diào)制再發(fā)射第52頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)幅波的形成：第53頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變叫調(diào)制。1.使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅甲：聲音信號的波形．乙：高頻等幅振蕩電流的波形．丙：經(jīng)過調(diào)幅的高頻振蕩電流的波形．發(fā)射過程:調(diào)制的分類：第54頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻改變的調(diào)制技術(shù)，如圖14－3－2.甲：聲音信號的波形．乙：高頻等幅振蕩電流的波形．丙：經(jīng)過調(diào)頻的高頻振蕩電流的波形．調(diào)頻過程第55頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月無線電波的接收：經(jīng)過調(diào)諧、解調(diào)。接收電路在無線電技術(shù)中，用天線和地線組成的接收電路來接收電磁波．選臺（電諧振

）調(diào)諧調(diào)諧電路感應(yīng)最強(qiáng)的振蕩電流第56頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的接收我想要接收最上面那個101.1MHZ的？第57頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的接收其固有頻率為101.1MHz調(diào)諧——挑選特定的電磁波第58頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的接收其固有頻率為101.1MHz調(diào)諧——挑選特定的電磁波第59頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的接收解調(diào)——分離兩種頻率的波檢波第60頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波的接收全過程示意圖低頻電信號高頻載波信號調(diào)制發(fā)射接收_調(diào)諧解調(diào)檢波還原第61頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)諧利用“電諧振”

現(xiàn)象檢波（解調(diào)）接收利用“電諧振”接收的利用D，通半波C2通高阻低，第62頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月第63頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月二、無線電波的接收1．無線電波的接收原理電磁波在傳播過程中如果遇到導(dǎo)體，會在導(dǎo)體中產(chǎn)生__________.因此空中的導(dǎo)體可以用來接收電磁波．2．電諧振與調(diào)諧(1)電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率_______時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)的現(xiàn)象，它相當(dāng)于機(jī)械振動中的_______.(2)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生________的過程．①調(diào)諧電路：能夠調(diào)諧的接收電路．感應(yīng)電流相同共振電諧振第64頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月②選臺：調(diào)節(jié)調(diào)諧電路可調(diào)電容或電感，改變電路的固有頻率，使它與要接收的電臺的電磁波的頻率______，這個電磁波在調(diào)諧電路里激起的電流______.3．解調(diào)：使聲音或圖象信號從高頻電流中______出來的過程．它是______的逆過程，調(diào)幅波的解調(diào)也叫______.4．無線電波：波長______1mm(頻率低于300GHz)的電磁波．按______

(頻率)可把無線電波分為若干波段．不同波段的無線電波的傳播特點(diǎn)不同，發(fā)射和接收所用的設(shè)備和技術(shù)也不相同，因此用途也不相同．最強(qiáng)還原調(diào)制檢波大于波長相同第65頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月一、發(fā)射電路的特點(diǎn)1．高頻電路：理論研究證明了發(fā)射電磁波的功率與振蕩頻率的四次方成正比．頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大．2．開放電路：振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，這樣才能有效地把能量輻射出去．實(shí)際應(yīng)用中的開放電路是由天線與地線和匝數(shù)很少的線圈組成的，對應(yīng)的L、C都很小，以滿足電磁波頻率高的條件．核心要點(diǎn)突破第66頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月二、無線電波的接收原理1．原理：由于電磁感應(yīng)，在接收回路中產(chǎn)生和電磁波同頻率的電流．2．方法：(1)利用調(diào)諧產(chǎn)生電諧振，使要接收的電磁波在接收電路的感應(yīng)電流最強(qiáng)．(2)利用解調(diào)把接收電路中的有用信號分離出來．第67頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月1）電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟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(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動中的共振。2）使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。3）檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號，叫做檢波，它是調(diào)制的逆過程，因此也叫解調(diào)。接收過程:第68頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月1.為了增大無線電臺向空間輻射無線電波的能力，對LC振蕩電路結(jié)構(gòu)可采取下列哪些措施()A．增大電容器極板的正對面積B．增大電容器極板的間距C．增大自感線圈的匝數(shù)D．提高供電電壓課堂互動講練類型一電磁波的發(fā)射提高頻率f=1/2π√LC,減小L，C。L與線圈匝數(shù)、有無鐵芯、自感系數(shù)有關(guān)。C=εs/4Kπd,f與電壓無關(guān)。B第69頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月類型二電磁波的接收例2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．減少調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D．將線圈的鐵芯取走1.當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等接收的電磁波的頻率才能激發(fā)最強(qiáng)的感應(yīng)電流，才能較好地接收電臺訊號。2.f=1/2π√LC，C=εs/4Kπd。f與U無關(guān)CD第70頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2．如圖14－3－4所示為某收音機(jī)接收電路，其電感為L＝10－3mH，為了接收波長為500m的電磁波，其電容C應(yīng)調(diào)到________．第71頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月1．為了使需要傳遞的信息(如聲音、圖象等)加載在電磁波上發(fā)射到遠(yuǎn)方，必須對振蕩電流進(jìn)行()A．調(diào)諧B．放大C．調(diào)制D．檢波C2．要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是()A．增加輻射波的波長B．使振蕩電容器的正對面積足夠大C．盡可能使電場和磁場分散開D．增加回路中的電容和電感C3．要接收到載有信號的電磁波，并通過耳機(jī)發(fā)出聲音，在接收電路中必須經(jīng)過下列過程中的()A．調(diào)幅B．調(diào)頻C．調(diào)諧D．解調(diào)CD4．關(guān)于無線電波的發(fā)送和接收，下列說法中正確的是()A．為了將信號發(fā)送出去，先要進(jìn)行調(diào)諧B．為了從各個電臺發(fā)出的電磁波中將需要的選出來，就要進(jìn)行調(diào)制C．為了從高頻電流中還原出聲音信號，就要進(jìn)行調(diào)頻D．以上說法都不對D調(diào)制解調(diào)（檢波）解調(diào)（檢波）第72頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月5．關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是()A．電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑．電磁波頻率越高，越易沿直線傳播C．電磁波在不同介質(zhì)中傳播波長相同D．只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號傳遍全世界解析：選BD.由c＝λf可判定：電磁波頻率越高，波長越短，衍射性越差，不易沿地面?zhèn)鞑?，而跟光的傳播相似，沿直線傳播，故B對，A錯；電磁波在介質(zhì)中傳播時，頻率不變，而傳播速度改變，由v＝λf，可判斷波長改變，C錯；由于同步衛(wèi)星相對地面靜止在赤道上空36000km高的地方，用它作微波中繼站，只要有三顆，就能覆蓋全球，D正確．BD第73頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月4．下列說法中正確的是()A．發(fā)射電磁波要使用振蕩器、調(diào)諧器和天線B．接收電磁波要使用天線、調(diào)制器、檢波器和喇叭C．電磁波只能傳遞聲音信號，不能傳遞圖象信號D．電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/sD8．如果收音機(jī)調(diào)諧電路中是采用改變電容的方式來改變回路固有頻率的，當(dāng)接收的電磁波的最長波長是最短波長的3倍時，則電容器的最大電容量與最小電容量之比為()A．3∶1B．9∶1C．1∶3D．1∶9答案：Bf=1/2π√LC,V=λfC=1/4π2L2f2=λ2/4π2L2v2B第74頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月6．下列說法正確的是()A．當(dāng)處于電諧振時，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)處于電諧振時，只有被接收的電磁波才能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流C．由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過耳機(jī)就可以聽到聲音了D．由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過檢波、放大，通過耳機(jī)才可以聽到聲音只不過感應(yīng)電流有強(qiáng)有弱經(jīng)調(diào)諧、檢波（解調(diào)）、放大、進(jìn)入耳機(jī)、電視等AD第75頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月7．圖14－3－8甲為一個調(diào)諧接收電路，圖乙、丙、丁為電路中的電流隨時間變化的圖象，則()A．i1是L1中的電流圖象B．i1是L2中的電流圖象C．i2是L2中的電流圖象D．i3是流過耳機(jī)的電流圖象解析：選ACD.乙圖是完整的高頻調(diào)幅電流，是接收電路中的電流，丙圖是經(jīng)二極管半波整流后的電流，在L2中和D中通過，丁圖是通過耳機(jī)的低頻電流．選項(xiàng)ACD正確

第76頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波譜第77頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月一、電磁波譜電磁波譜：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫電磁波譜由無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線合起來構(gòu)成范圍非常廣闊的電磁波譜第78頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月紫靛電磁波譜分布示意圖一、電磁波譜第79頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月一、電磁波譜swf第80頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月二、無線電波無線電波：波長大于1mm（頻率小于300GHz)的電磁波用途：通信、廣播和天體物理研究等第81頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)紅外線是一種波長比紅光的波長還長的不可見光。其波長范圍很寬，約750nm～１×106nm(750nm—1mm)

(2)顯著作用：熱作用。(3)由英國物理學(xué)家赫謝爾于1800年首先發(fā)現(xiàn)紅外線，一切物體都在不停地輻射紅外線，物體溫度越高，輻射紅外線的本領(lǐng)越強(qiáng)。三、紅外線(4)用途:紅外攝影、紅外遙感技術(shù)第82頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月長三角的“熱島”第83頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月觀察物體，照像等等，都是可見光的應(yīng)用。能作用于人的眼睛并引起視覺的稱為可見光，如：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各色光。在電磁波中是一個很窄的波段，（波長為750nm～370nm）。四、可見光第84頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月問題：天空為什么是亮的？大氣對陽光的散射傍晚的陽光為什么是紅的？

紅、黃光波長較大，易發(fā)生衍射。藍(lán)、紫光波長較短不易在大氣層中發(fā)生衍射，易被大氣層吸收,同時易散射。第85頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月五、紫外線（2）由德國物理學(xué)家里特于1801年首先發(fā)現(xiàn)的，一切高溫物體發(fā)出的光中，都有紫外線。（1）紫外線是一種波長比紫光還短的不可見光；其波長范圍約5nm～370nm，顯著作用：A、熒光，B、化學(xué)作用（合成維生素D），C、殺菌消毒第86頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）在“非典”非常時期，常常在教室內(nèi)開“紫外線燈”為什么？（1）你是怎么知道有熒光作用的？討論：

驗(yàn)鈔消毒、殺菌作用、高能量第87頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月利用紫外線的熒光作用檢驗(yàn)人民幣的真?zhèn)蔚?8頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月紫外線殺菌燈第89頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月防紫外線雨傘能量高，適量照射殺菌有益。不能過量照射，破壞生命細(xì)胞。第90頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月倫琴射線（X射線）是一種波長比紫外線更短的不可見光。有較強(qiáng)的穿透能力。六、倫琴射線和γ射線比倫琴射線還短的那就是γ射線。能量高，穿透能力強(qiáng)，檢查金屬內(nèi)部的缺陷第91頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月

X射線的應(yīng)用？討論：

第92頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月X射線照射下的魚第93頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月X射線照射下的手第94頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月七、電磁波的能量電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì)第95頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月八、太陽輻射陽光含有：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線、紫外線三個區(qū)域陽光中波長在5.5x10-7m的黃綠光附近，輻射的能量最強(qiáng)，這區(qū)域恰好是人眼最敏感第96頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月 下列關(guān)于電磁波譜各成員說法正確的是()A．最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波B．紫外線有明顯的熱效應(yīng)C．X射線穿透能力較強(qiáng)，所以可用來檢查工件D．晴朗的天空看起來是藍(lán)色是光散射的結(jié)果課堂互動講練類型一電磁波的特性及應(yīng)用例1波長較大紅外線波長較短的易被大氣散射ACD第97頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月某雷達(dá)工作時，發(fā)射電磁波的波長λ＝20cm，每秒脈沖數(shù)n＝5000，每個脈沖持續(xù)時間t＝0.02μs，問電磁波的振蕩頻率為多少？最大偵察距離是多少？類型二雷達(dá)測距問題例2解：1.C=λf,f=C/λ=1.5×109Hz2.每個脈沖傳播的時間：（天線與發(fā)射機(jī)接觸，發(fā)射第一個脈沖波，經(jīng)一段時間，天線與接收機(jī)接觸，接收第一個脈沖波。然后重復(fù)。從發(fā)射到接收經(jīng)1/n）△t=1/n-t1秒=103毫秒(ms),1秒=106微秒(μs),1秒=109納秒(ns),1秒=1012皮秒

3.△x=C△t/2S=C△t/2第98頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁波在空中的傳播速度可認(rèn)為等于真空中的光速c，由波速、波長和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率．根據(jù)雷達(dá)熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時間間隔，即可求得偵察距離，為此反射波必須在后一個發(fā)射波發(fā)出前到達(dá)雷達(dá)接收器．可見，雷達(dá)的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個脈沖間隔時間內(nèi)傳播距離的一半第99頁，課件共109頁，創(chuàng)作于2023年2月2．(2010年泰安高二調(diào)研)某地的雷達(dá)站正在跟蹤一架向雷達(dá)站勻速飛行的飛機(jī)．設(shè)某一時刻從雷達(dá)站發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時200μs，經(jīng)過4s后又發(fā)出一個電磁波，雷達(dá)站從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時186μs，則該飛機(jī)的飛行速度多大？