高中物理第3章電磁波第2節(jié)電磁波的發(fā)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(dòng)三點(diǎn)剖析一、電磁波在發(fā)射、接收時(shí)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(gè)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(gè)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(gè)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(shí),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.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(gè)頻率的電磁波相同,使接收電路產(chǎn)生電諧振,這個(gè)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(dòng)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(gè)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(xiàng)對.在線圈兩端并聯(lián)一個(gè)更小的電容,從而使C更大,故f減小,C選項(xiàng)對,故A、C正確.答案:AC各個(gè)擊破類題演練1調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)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(shí),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(shí)廣播,試想為什么我們用收音機(jī)只能聽到某一個(gè)電臺的播音,而不是同時(shí)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(dòng)收音機(jī)旋鈕,實(shí)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(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng),這樣就選出某一確定的電臺.類題演練2一收音機(jī)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=Tc進(jìn)一步確定波長范圍.因?yàn)門=2所以Tmax=2s=1810-8sTmin=2=610-8s又因?yàn)?cT所以max=31081810-8s=169.6 mmin=3108310-8s=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(gè)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(shí)間才能聽到對方的講話?(已知地球的質(zhì)量為6.01024kg,地球半徑為6.4106 m,萬有引力常量為6.6710-11Nm2kg-2)解析：主持人與記者之間通話的不合拍是因?yàn)殡姶挪ㄊ且杂邢薜乃俣仍诳罩袀鞑サ模?/p>