資源簡介

(共48張PPT)
第四章　電磁振蕩與電磁波
3. 無線電波的發射和接收
核心素養：
1. 了解電視廣播的發射與接收的原理與過程.（物理觀念）
2. 能解釋無線電波發射、接收的過程.（科學思維）
3. 了解電磁波的應用和在科技、經濟、社會發展中的作用.（科學態度與責任）
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研習任務一　無線電波的發射
合作　討論
將兩根鋁管固定在感應圈的兩極上，另兩根鋁管接微安表頭并固定在絕緣手柄上，如 圖所示.
（1）接通感應圈電源，把手柄上兩鋁管平行靠近感應圈上的兩鋁管，你看到了什么 現象？為什么？
提示：（1）微安表頭指針偏轉，這說明絕緣手柄上的鋁管接收到了電磁波.
（2）當把感應圈兩極上的鋁管拆掉后，把手柄靠近感應圈有什么現象？為什么？
提示：（2）沒有裝鋁管時，微安表頭指針不偏轉，說明絕緣手柄上的鋁管沒有接收 到電磁波.因為發射電磁波要有天線.
教材　認知
1. 要有效地發射電磁波，振蕩電路必須具有兩個特點：
第一，要有 的振蕩頻率，頻率 ，發射電磁波的本領越大.
第二，應采用 ，使振蕩電路的電場和磁場分散到足夠大的空間.
2. 開放電路：實際的開放電路，線圈的一端用導線與大地相連，這條導線叫作 ， 線圈的另一端與高高地架在空中的 相連.
3. 調制：在電磁波發射技術中，使 隨各種信號而改變的技術.
足夠高　
越高　
開放電路　
地線
天線　
載波　
4. 調制的方法
（1）調幅：使高頻電磁波的 隨信號的強弱而改變，如圖中 是調幅波.
（2）調頻：使高頻電磁波的 隨信號的強弱而改變，如圖中 為調頻波.
甲 乙
振幅　
甲　
頻率　
乙　
要點　歸納
1. 調制的分類
（1）調幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變的調制技術，如圖所示.
（2）調頻：使高頻電磁波的頻率隨信號而改變的調制技術，如圖所示.
2. 無線電波的發射：由振蕩器（常用LC振蕩電路）產生高頻振蕩電流，用調制器將 需傳送的電信號調制到振蕩電流上，再耦合到一個開放電路中激發出無線電波，向四 周發射出去.
研習　經典
B
解析：使電磁波隨各種信號而改變的技術，叫作調制.調制共有兩種方式：一種是調 幅，即通過改變電磁波的振幅來實現信號加載；另一種是調頻，通過改變頻率來實現 信號加載.由各選項的圖形可知，該調制波為調幅波，即發射信號的振幅隨聲音信號 振幅的變化而變化.故選B.
名師點評
　　解決這類問題首先要熟悉電磁波的發射過程，了解調制、調幅、調頻、調 諧、解調、電諧振在電磁波發射、接收過程中的作用；其次在此基礎上形成正 確的物理觀念.
對應　訓練
A. 經過調制后的電磁波向外界輻射能量的本領更強
B. 經過調制后的電磁波波長不變
C. 經過調制后的電磁波在空間才能傳播得快
D. 經過調制后的電磁波才能把我們要告知對方的信息傳遞出去
解析：調制是把低頻信號加到高頻電磁波上增強發射能力，頻率變大，即輻射 本領更強；電磁波的傳播速度不變；調制后波的頻率改變，波長改變，經過調 制后的高頻電磁波帶有低頻信號，能把我們要告知對方的信息傳遞出去，故A、 D正確，B、C錯誤.
AD
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研習任務二　無線電波的接收
合作　討論
在電磁波的接收中，為什么要進行“選臺”？“選臺”的原理是什么？
提示：天空中有各種頻率的電磁波，攜帶著各種信號，這些電磁波在天線中均會產生 感應電流，如果把它們都接收下來，那必然是混亂的信號，因此要進行“選 臺”.“選臺”的原理是利用“電諧振”，即使接收電路的固有頻率與某電磁波的頻 率相同，則該電磁波的振蕩電流最強.
教材　認知
1. 接收原理：電磁波能使 中產生感應電流，所以導體可用來接收電磁波， 這個導體就是 .
2. 電諧振：當接收電路的 跟接收到的電磁波的 相同時，接收 電路中產生的振蕩電流最強，這種現象叫作電諧振.
3. 調諧：使接收電路產生電諧振的過程叫作調諧.
4. 解調：使聲音或圖像信號從接收到的 中還原出來，這個過程是調制 的逆過程，叫作解調.調幅波的解調也叫檢波.
導體　
接收天線　
固有頻率　
頻率　
高頻電流　
要點　歸納
1. 電磁波的接收原理
（1）電磁波在空間傳播時，如果遇到導體，就會使導體中產生感應電流，感應電流 的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同.因此利用放在電磁波傳播空間中的導體，就可 以接收到電磁波.
（2）當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產生的振 蕩電流最強.
2. 無線電波的接收
（1）無線電波的接收電路如圖所示.
（2）通過電諧振來選臺.
（3）通過解調獲取信號.
（4）放大電路.
研習　經典
A. 當處于電諧振時，所有的電磁波仍能在接收電路中產生感應電流
B. 當處于電諧振時，只有被接收的電磁波才能在接收電路中產生感應電流
C. 由調諧電路接收的感應電流，再經過耳機就可以聽到聲音了
D. 由調諧電路接收的感應電流，再經過解調、放大，通過耳機才可以聽到聲音
解析：當處于電諧振時，所有的電磁波仍能在接收電路中產生感應電流，只不過頻率 跟接收電路固有頻率相等的電磁波在接收電路中激發的感應電流最強.由調諧電路接 收的感應電流，要再經過解調、放大，通過耳機才可以聽到聲音，故A、D正確，B、 C錯誤.
AD
名師點評
　　電磁波的發射和接收的基本過程，與我們生活中的收發快遞相類似，把包裹裝上 貨車的過程就是調制的過程，貨車就相當于載波；我們取快遞時要核對電話號碼等信 息，就是電諧振的過程，從快遞柜或從快遞員手里拿到包裹的過程就是解調的過程.
對應　訓練
A. i1是L1中的電流圖像
B. i1是L2中的電流圖像
C. i2是L2中的電流圖像
D. i3是流過耳機的電流圖像
ACD
解析：L1中為接收到的攜帶信號的無線電波，如圖乙所示；由于L2和D串聯，所以當 L2的電壓與D反向時，電路不通，因此這時L2沒有電流，所以L2中的電流圖像應是丙 圖，故A、C符合題意，B不符合題意；高頻部分通過C2，通過耳機的電流為通過解調 還原出來的信號，如同丁圖中的i3，只有低頻的音頻電流.故D符合題意.
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研習任務三　電視廣播的發射和接收
教材　認知
1. 電視廣播信號也是一種無線電信號.在現代電視發射系統中，首先通過攝像機的感 光器件將景物的光信號轉變為 信號.
2. 這種電信號通過線路直接傳輸時失真、損耗嚴重，需要通過 將信號調制 成高頻信號再進行傳播.
3. 高頻電視信號的傳播方式主要有三種，即地面無線電傳輸、有線網絡傳輸以 及 .
4. 在電視接收端，接收到高頻電磁波信號以后，經過 處理，就可以將得到 的電信號通過顯示設備轉變為 信息.
電　
載波　
衛星傳輸　
解調　
圖像　
知識　構建
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課后提素養 深刻剖析 提升能力
基礎　題組
1. 判斷正誤.
√
√
√
×
√
A. 調諧 B. 調頻
C. 調幅 D. 調制
解析：調節可變電容器的電容可以改變電路的固有頻率，使它與要接收的電臺的電磁 波的頻率相同，這個電磁波在調諧電路里激起較強的電流，從而選出了這個電臺.這 一過程叫作調諧.故選A.
A
中檔　題組
D
解析：根據麥克斯韋的電磁場理論，周期性變化的電場可以在空間引起周期性變化的 磁場，這個變化的磁場又引起新的變化的電場，變化的電場和磁場交替產生，由近及 遠地向周圍傳播，從而形成電磁波.而恒定不變的電場和隨時間均勻變化的電場都不 能發射電磁波.
A. 把信息加到載波上的過程叫作調制
B. 使高頻載波的振幅隨信號改變，這種調制方式叫作調頻
C. 使高頻載波的頻率隨信號改變，這種調制方式叫作調幅
D. 把信息從高頻信號電流中取出來的過程，叫作解調
解析：把信息加到載波上的過程叫作調制，故A正確；使高頻載波的振幅隨信號 改變，這種調制方式叫作調幅，故B錯誤；使高頻載波的頻率隨信號改變，這種 調制方式叫作調頻，故C錯誤；把信息從高頻信號電流中取出來的過程，叫作解 調，故D正確.
AD
A. 經過調制后的高頻電磁波才能有效地向外傳播出去
B. 音頻電流的頻率比較低，不能直接用來發射電磁波
C. 經過調制后的電磁波波長和頻率不變
D. 經過調制后的電磁波可以讓節目更精彩
解析：經過調制后的高頻電磁波才能有效地向外傳播出去，A正確；音頻電流的頻率 比較低，需放大后搭載到高頻電磁波上去才能發射出去，B正確；經過調制后的電磁 波的波速不變，波長和頻率可能改變，調制與節目是否精彩沒有關系，C、D錯誤.
AB
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課時作業（十五）
[基礎訓練]
A. 增大調諧電路中線圈的匝數
B. 加大電源電壓
C. 增加調諧電路中的電容
D. 將線圈中的鐵芯抽出
D
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A. 增大電容器極板間的距離
B. 減少線圈的匝數
C. 減小電容器極板的正對面積
D. 采用低頻振蕩電流
ABC
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A. 由于手機信號屏蔽器的作用，考場內沒有電磁波了
B. 電磁波必須在介質中才能傳播
C. 手機信號屏蔽器工作時基站發出的電磁波不能傳播到考場內
D. 手機信號屏蔽器是通過發射電磁波干擾手機工作來達到目的的
D
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解析：手機信號屏蔽器工作時基站發出的電磁波仍能傳播到考場內，手機信號屏蔽器 的作用只是使手機不能與基站建立連接，考場內仍然有電磁波，選項A、C錯誤；電 磁波在真空中也可以傳播，選項B錯誤；手機信號屏蔽器是通過發射電磁波干擾手機 工作來達到目的的，選項D正確.
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A. 因為收聽到的電臺離收音機最近
B. 因為收聽到的電臺頻率最高
C. 因為接收到的電臺電磁波能量最強
D. 因為接收到的電臺電磁波與收音機調諧電路的頻率相同，產生了電諧振
解析：選臺就是調諧過程，因為接收到的電臺電磁波與收音機調諧電路的頻率相同， 產生了電諧振，即f固＝f電磁波，在接收電路中產生電諧振激起的感應電流最強.故D正 確，A、B、C錯誤.
D
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A. 信號→調制→傳播→接收→調諧→解調→信號
B. 信號→調制→傳播→接收→解調→調諧→信號
C. 信號→調諧→傳播→接收→調制→解調→信號
D. 信號→調諧→傳播→接收→解調→調制→信號
解析：要將信號發射出去，首先要調制再傳播，接收電路要經過接收、調諧，選出需 要的信號，再經過解調將信號還原出來，故A正確，B、C、D錯誤.
A
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A. 調幅 B. 調諧
C. 調頻 D. 解調
A
解析：使電磁波隨各種信號而改變的技術，叫作調制.而調制共有兩種方式：一種是 調幅，即通過改變電磁波的振幅來實現信號加載；另一種是調頻，即通過改變頻率來 實現信號加載.由題意可知高頻載波的振幅隨電信號改變，因此為調幅，故A正確， B、C、D錯誤.
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A. 使接收電路產生電諧振的過程叫作解調
B. 在電磁波發射技術中，只有調頻這種調制方式
C. 為更好接收波長為300 m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到1 MHz
D. 為了能收到頻率最高的中波電臺，應增加線圈的匝數
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[能力提升]
A. 電視信號的發射、接收過程中：景物→電信號→電磁波→電信號→圖像
B. 攝像機在一秒鐘內要傳遞24張畫面
C. 顯像管是將電信號還原成景物的像的關鍵部分
D. 由于畫面更換迅速和視覺暫留現象使人們看到的是活動的景象
解析：電視信號的發射、接收過程中：景物→電信號→電磁波→電信號→圖像，故A 正確；攝像機在一秒鐘內要傳遞25張畫面，故B錯誤；顯像管是將電信號還原成景物 的像的關鍵部分，故C正確；由于畫面更換迅速和視覺暫留現象使人們看到的是活動 的景象，故D正確.
ACD
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A. 僅當讀卡機發射電磁波的頻率與IC卡內部接收電路的頻率相等時，IC卡才能有效 工作
B. 若讀卡機發射的電磁波頻率偏離IC卡內部接收頻率，則IC卡中不會接收到電磁波
C. IC卡只能接收讀卡機發射的電磁波，而不能向讀卡機傳輸自身的數據信息
D. IC卡工作所需要的能量來源于卡內的電池
A
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解析：為了使IC卡中的感應電流達到最大，應使LC電路產生電諧振，故只有發射特 定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作，故A正確；若電磁波的頻率偏離該頻率，電 感L中仍可出現感應電流，所以仍能接收到電磁波，但不會達到電諧振，故B錯誤； IC卡接收到讀卡機發射的電磁波，同時將自身數據信息發送給讀卡機進行處理，故C 錯誤；IC卡中沒有電池，工作所需要的能量來源于讀卡機發射的電磁波，故D錯誤.
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10. 某收音機接收電磁波的波長范圍在577 m和182 m之間，該收音機LC回路的 可變電容器的動片全部旋出時，回路總電容為39 pF，試分析：（計算結果保留 三位有效數字）
（1）動片全部旋出時，對應收音機接收電磁波的波長為多大？此LC回路的線圈的自 感系數為多少？
答案：（1）182 m　0.239 mH
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（2）該收音機LC回路的可變電容器的動片完全旋入時，電容器的電容為多大？
答案：（2）392 pF

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