高中物理人教版 (2019)選擇性必修第二冊3 無線電波的發(fā)射和接收優(yōu)秀導(dǎo)學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

4.3 無線電波的發(fā)射和接收學(xué)案一、自主預(yù)習(xí) 1. 在調(diào)諧電路中由于電感的調(diào)節(jié)不方便，因此一般采用調(diào)節(jié)__________的方法來改變。 2．“wifi”是以無線方式互相連接的技術(shù)，無線路由器和電腦、手機(jī)之間是通過________傳遞信息的；電視遙控器前端的發(fā)光二極管可以發(fā)出不同的__________。課堂探究情景設(shè)問在普通的 LC 振蕩電路中，電場主要集中在電容器的極板之間，磁場主要集中在線圈內(nèi)部。在電磁振蕩的過程中，電場能和磁場能主要是在電路內(nèi)互相轉(zhuǎn)化，輻射出去的能量很少，怎樣才能有效地發(fā)射電磁波呢？新知探究考點(diǎn)一：無線電波的發(fā)射　 1、發(fā)射電磁波的條件：第一，要有足夠高的振蕩頻率。頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)就越大。第二，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。 2、開放電路：為了滿足發(fā)射條件，可以減小電容器的極板面積，增大極板間距，使電容器變成兩條長直線，一條伸入高空稱為天線，另一條接入地下成為地線。 3、電磁波的調(diào)制：（1）定義：把低頻電信號加載到高頻等幅振蕩電流上稱為調(diào)制。（2）分類： ①調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強(qiáng)弱而變。 ②調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強(qiáng)弱而變。 4、無線電波音頻信號的發(fā)射過程考點(diǎn)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)體會使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此空中的導(dǎo)體可以用來接收電磁波。電諧振與調(diào)諧：（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）（2）調(diào)諧：接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。 3、解調(diào)：把聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來。這個過程是調(diào)制的逆過程。 4、檢波：調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。 5、如何利用無線電波傳遞各種信號（1）載波: 用來攜帶信號的高頻電磁波。（2）調(diào)制：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使載波隨各種信號而改變的技術(shù)。（3）調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強(qiáng)弱而變。（4）調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強(qiáng)弱而變。考點(diǎn)三：電視廣播的發(fā)射和接收發(fā)射：電視廣播信號是一種無線信號，現(xiàn)代電視發(fā)射系統(tǒng)中，首先將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再通過載波將信號調(diào)制成高頻信號進(jìn)行傳播。 2、傳播方式： (1)地面無線電傳輸 (2)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸 (3)衛(wèi)星傳輸。說明：不同的傳播方式使用不同頻率范圍的電磁波，采取不同的調(diào)制方式。 3、接收：電視接收端接收到高頻電磁波信號經(jīng)過調(diào)解處理，就可以將得到的信號通過顯示設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像信息。三、典例精講例題展示：例1：下列關(guān)于電磁場與電磁波的說法錯誤的是（　?。?A．麥克斯韋提出光是電磁波的一種形態(tài) B．赫茲的火花實(shí)驗證明了電磁波的存在 C．電磁波是縱波，不能發(fā)生偏振現(xiàn)象 D．變化的電場周圍可能產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場例2：下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是（　　） A．可見光的波長比紫外線的短 B．電磁波不可以在真空中傳播 C．在電磁波譜中，頻率最高的是γ射線 D．因紅外線具有熒光作用，可以用于防偽四、核心素養(yǎng)專練 1. 下列說法正確的是（　?。?A．電磁波必須依賴介質(zhì)才能向遠(yuǎn)處傳播 B．光由空氣進(jìn)入水中，頻率不變，波長變短 C．光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象表明光的粒子性 D．介質(zhì)折射率越大，光從介質(zhì)射向真空時發(fā)生全反射的臨界角越大 2. 按照麥克斯韋電磁場理論，以下說法中正確的是（　?。?A．電場一定產(chǎn)生磁場，磁場一定產(chǎn)生電場 B．穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 C．周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場 D．均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場 3. 現(xiàn)行的第四代移動通信技術(shù)4G，采用1880～2635MHz頻段的無線電波；2020年我國將全面推行第五代移動通信技術(shù)5G，采用3300～5000MHz頻段的無線電波。未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率是4G網(wǎng)絡(luò)的50-100倍。下列說法中正確的是（　?。?A．5G信號和4G信號都是橫波 B．在空氣中5G倍號比4G信號傳播速度大 C．5G信號和4G信號相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D．5G和4G電磁波信號的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間是均勻變化的 4. 關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（　　） A．雷達(dá)是用X光來測定物體位置的設(shè)備 B．使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制 C．用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光 D．變化的電場一定可以產(chǎn)生電磁波五、參考答案參考答案自主預(yù)習(xí) 1. 電容 2. 電磁波；紅外線典例精講例1. A.1865年麥克斯韋提出電磁場理論，并提出光是電磁波的一種形態(tài)。故A正確； B．赫茲的火花實(shí)驗證明了電磁波的存在。故B正確； C．電磁波為橫波，可以發(fā)生偏振現(xiàn)象。故C錯誤； D．如果是均勻變化的電場，其周圍可產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，故D正確。本題選說法錯誤的，故選：C。例2. A、可見光的波長比紫外線的長。故A錯誤； B、電磁波可以在真空中傳播。故B錯誤； C、在電磁波譜中，頻率最高的是γ射線。故C正確； D、紫外線具有熒光作用，可以用于防偽。故D錯誤；故選：C。核心素養(yǎng)專練 1． A、電磁波傳播的是振蕩的電磁場，而電磁場本身就是物質(zhì)，所以電磁波傳播不需要依賴介質(zhì)，在真空中也能傳播，故A錯誤。 B、光由空氣進(jìn)入水中，頻率不變，波速變小，由波速公式v=λf知波長變短。故B正確。 C、偏振是橫波特有現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波，說明了光的波動性，故C錯誤。 D、根據(jù)臨界角公式sinC=1/n 分析知，介質(zhì)折射率越大，光從介質(zhì)射向真空時發(fā)生全反射的臨界角越小，故D錯誤。故選：B。 2． AB、穩(wěn)定電場不能產(chǎn)生磁場，穩(wěn)定磁場不能產(chǎn)生電場，變化的電場一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生電場。故A、B錯誤； C、根據(jù)麥克斯韋理論可知，周期性變化的電場周圍產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場周圍產(chǎn)生周期性變化的電場，故C正確； D、均勻變化電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，故D錯誤；故選：C。 3． A、5G和4G信號都是電磁波，電磁波都是橫波，故A正確； B、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故B錯誤； C、波的干涉條件是兩列波的頻率相同，振動情況相同，5G和4G信號的頻率不同，相遇不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤； D、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電（磁）場只能產(chǎn)生恒定不變的磁（電）場，不能形成電磁波，故5G和4G電磁波信號的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間不是均勻變化的，故D錯誤。故選：A。 4．A、雷達(dá)是根據(jù)超聲波測定物體位置的，故A錯誤； B、使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，故B正確； C、用紫外線照射時大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，利用紫外線的熒光效應(yīng)，故C錯誤； D、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場、變化的磁場產(chǎn)生電場，而變化均勻的電場只能產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，則不會產(chǎn)生電磁波，故D錯誤。故選：B。

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