4.3 無線電波的發(fā)射和接收-2023-2024學(xué)年高二物理下學(xué)期同步學(xué)案+典例+練習(xí)（人教版2019選擇性必修第二冊）-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

?4.3 無線電波的發(fā)射和接收
基礎(chǔ)知識梳理

一、無線電波的發(fā)射
1．要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有的兩個特點：
(1)要有足夠高的，頻率越高，發(fā)射的本領(lǐng)越大．
(2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，因此采用．
2．實際應(yīng)用中的開放電路，線圈的一端用導(dǎo)線與大地相連，這條導(dǎo)線叫作；線圈的另一端與高高地架在空中的天線相連．
3．電磁波的調(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)．
調(diào)制分為和．
(1)調(diào)幅(AM)：使高頻電磁波的隨信號的強弱而改變的調(diào)制方法．
(2)調(diào)頻(FM)：使高頻電磁波的隨信號的強弱而改變的調(diào)制方法．
二、無線電波的接收
1．接收原理：電磁波在傳播時如果遇到導(dǎo)體，會使導(dǎo)體中產(chǎn)生，空中的導(dǎo)體可以用來接收，這個導(dǎo)體就是接收天線．
2．電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟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，這種現(xiàn)象叫作，相當(dāng)于機械振動中的．
(1)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程．
(2)解調(diào)：把聲音或圖像信號從電流中還原出來的過程．調(diào)幅波的解調(diào)也叫．
三、電視廣播的發(fā)射和接收
1．電視廣播信號是一種信號，實際傳播中需要通過載波將信號調(diào)制成高頻信號再進行傳播．
2．高頻電視信號的三種傳播方式：地面無線電傳輸、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸以及衛(wèi)星傳輸．
3．電視信號的接收：電視機接收到的高頻電磁波信號經(jīng)過解調(diào)將得到的信號轉(zhuǎn)變?yōu)?br /> 和．
【參考答案】振蕩頻率電磁波開放電路地線調(diào)幅調(diào)頻振幅頻率感應(yīng)電流電磁波最強電諧振共振高頻檢波無線電圖像信號伴音信號
典型例題分析

考點一：電磁波的發(fā)射和接收
【例1】2022年7月1日，慶祝香港回歸祖國25周年大會隆重舉行，世界各地觀眾都能收看到大會實況，是因為電視信號可通過衛(wèi)星覆蓋全球。關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（　?。?br />
A．電磁波在真空中的傳播速度與頻率、能量有關(guān)，頻率越高、能量越大，傳播速度越大
B．當(dāng)電磁波源消失后就不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會立即消失
C．電磁波不能在真空中傳播，且只能傳遞聲音信號，不能傳遞圖像信號
D．香港電視臺與沈陽電視臺發(fā)射的電磁波的頻率不同，故傳播速度不同
【答案】B
【詳解】A．電磁波在真空中的傳播速度是光速，與頻率、能量無關(guān)，A錯誤；B．一旦電磁波形成了，電磁場就會向外傳播，當(dāng)波源消失后只是不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會立即消失，B正確；C．電磁波傳播不需要介質(zhì)，可在真空中傳播，電磁波既能傳遞聲音信號，又能傳遞圖像信號，C錯誤；D．香港電視臺與沈陽電視臺發(fā)射的電磁波的頻率不同，但傳播速度相同，D錯誤。故選B。
【變式練習(xí)】
1．“神舟五號”飛船飛行過程中，由多個地面測控站和四艘“遠望號”遠洋航天測量船組成了測控網(wǎng)，通過發(fā)射和接收某種波，對飛船進行跟蹤、測量與控制。這種波是（　?。?br /> A．紅外線 B．X射線 C．電磁波 D．超聲波
【答案】C
【詳解】在用于通信的電磁波中，不同用途的設(shè)備使用的電磁波的頻率范圍不同，用于電視、雷達、無線電導(dǎo)航及測控等的是微波（電磁波的一種）。故選C。
2．無線電波可以用于廣播及其他信號的傳輸。無線電波的波長從幾毫米到幾十千米。通常根據(jù)波長把無線電波分成長波、中波、短波和微波。以下關(guān)于無線電波的說法正確的是（　　）
A．長波的波長長，頻率低
B．微波的波長短，頻率也低
C．無論長波、中波、短波和微波，它們在真空中的傳播速度均相同
D．在真空中長波的傳播速度最大
【答案】C
【詳解】AB．長波的波長長、頻率低，微波的波長短、頻率高，故AB錯誤；CD．無論長波、中波、短波和微波，它們在真空中的傳播速度均相同，等于光速c，故C正確，D錯誤。故選C。
考點二：電磁波與信息化社會
【例2】關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是（　?。?br /> A．手機和信號都是縱波
B．電磁波可以傳遞信息，聲波也能傳遞信息
C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同
D．遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同
【答案】B
【詳解】AB．電磁波是橫波，電磁波可以傳遞信息，如電視信號，手機和信號都是橫波；聲波也可以傳遞信息，如人說話。太陽光中的可見光是電磁波，故A錯誤B正確；C．在真空中的傳播速度約為；“B超”中的超聲波是聲波，常溫下，在空氣中的速度大約為，故C錯誤；D．遙控器發(fā)出的紅外線和醫(yī)院“CT”中的射線頻率不同，波速相同，根據(jù)可知波長不同，故D錯誤。故選B。
【變式練習(xí)】
1．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（　?。?br /> A．使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)
B．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波
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．在物理學(xué)史上，最先建立完整的電磁場理論并預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋
【答案】D
【詳解】A．使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)，叫做調(diào)制；將聲音信號從電磁波上分離開來叫做解調(diào)，故A錯誤；B．若只有電場和磁場，而電場和磁場都穩(wěn)定或電場、磁場僅均勻變化都不能產(chǎn)生電磁波，只有當(dāng)振蕩電流周圍會產(chǎn)生周期性變化的電場，周期性變化的電場可以產(chǎn)生同頻率的磁場，周期性變化的磁場再產(chǎn)生同頻率的電場，從而向遠處傳播形成電磁波，所以只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波得說法是錯誤的，故B錯誤；C．利用紫外線的熒光效應(yīng)，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，而紅外線不具有該效應(yīng)，用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字不會發(fā)出可見光，故C錯誤；D．麥克斯韋創(chuàng)立了完整的電磁理論并預(yù)言了電磁波的存在，在物理學(xué)史上，最先建立完整的電磁場理論并預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋，故D正確。故選D。
2．隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，第5代移動通信技術(shù)（簡稱5G）比4G具有更高的頻率和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力。與4G相比，5G使用的電磁波（　　）
A．光子能量更小 B．衍射現(xiàn)象更明顯
C．傳播速度更大 D．波長更短
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)光子能量表達式

由于5G比4G具有更高的頻率，可知5G使用的電磁波光子能量更大，故A錯誤；C．所有電磁波在真空中的傳播速度都相等，均為光速，故C錯誤；BD．根據(jù)

由于5G比4G具有更高的頻率，可知5G使用的電磁波波長更短，衍射現(xiàn)象比4G不明顯，故B錯誤，D正確。故選D。
方法探究

一、無線電波的發(fā)射
1．有效發(fā)射電磁波的條件
要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有的兩個特點：
(1)要有足夠高的振蕩頻率．頻率越高，振蕩電路發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大，如果是低頻信號，要用高頻信號運載才能將其更有效地發(fā)射出去．
(2)采用開放電路．采用開放電路可以使振蕩電路的電磁場分散到盡可能大的空間，如圖2.

2．調(diào)制
(1)概念：把要傳遞的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上，使載波隨各種信號而改變.
(2)調(diào)制的分類
①調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變的調(diào)制技術(shù)，如圖．

②調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而改變的調(diào)制技術(shù)，如圖．

二、無線電波的接收
1．無線電波的接收原理
利用電磁感應(yīng)在接收電路產(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，使接收電路的感應(yīng)電流最強．
(2)利用解調(diào)把接收電路中的有用信號分離出來．
(3)調(diào)諧和解調(diào)的區(qū)別：調(diào)諧就是一個選臺的過程，即選攜帶有用信號的高頻振蕩電流，在接收電路中產(chǎn)生最強的感應(yīng)電流的過程；解調(diào)是將高頻電流中攜帶的有用信號分離出來的過程．
三、調(diào)諧電路的調(diào)節(jié)，要特別注意三個方面的問題
1.調(diào)節(jié)方向：由題中情景準(zhǔn)確判斷出電路的固有頻率應(yīng)該調(diào)大還是調(diào)小．
2.頻率公式f＝，根據(jù)(1)中的調(diào)節(jié)方向，可進一步準(zhǔn)確判定電容C和電感L是該調(diào)大還是調(diào)?。?br /> 3.決定電容和電感大小的因素：決定電容大小的因素是極板正對面積S、極板間距d、介電常數(shù)εr；決定電感大小的因素是線圈匝數(shù)、線圈粗細、長短、有無鐵芯．這樣就可以在(2)的基礎(chǔ)上做出最準(zhǔn)確的細微調(diào)節(jié)．
課后小練

一、單選題
1．近年來，人們大量使用第五代移動通信技術(shù)（簡稱5G）智能手機，它既能實現(xiàn)好的通話信號，還能隨時且快速無線上網(wǎng)，下列說法正確的是（　?。?br /> A．電磁波在空氣中的傳播速度是 B．手機無線上網(wǎng)是利用電磁波傳輸信息的
C．手機無線上網(wǎng)是利用聲波傳輸信息的 D．電磁波不能在真空中傳播
【答案】B
【詳解】A．電磁波在空氣中的傳播速度接近光速c，即接近，故A錯誤；BC．手機無線上網(wǎng)是利用電磁波傳輸信息的，不是聲波，故B正確，C錯誤；D．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，故D錯誤。故選B。
2．以下關(guān)于電磁波的說法不正確的是（　?。?br /> A．醫(yī)院B超發(fā)出的超聲波是電磁波 B．無線通信是用電磁波進行傳播的
C．遙控器發(fā)出的紅外線是電磁波 D．透視使用的X射線是電磁波
【答案】A
【詳解】A．醫(yī)院B超發(fā)出的超聲波是聲波，不是電磁波，故A錯誤；B．無線通信用的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的無線電波，它是電磁波的一部分，故B正確；C．遙控器發(fā)出的紅外線是電磁波的一部分，故C正確；D．透視使用的X射線是電磁波的一部分，故D正確。本題選說法不正確項，故選A。
3．從調(diào)諧電路接收到的高頻振蕩電流中，還原出聲音信號的過程是（　?。?br /> A．調(diào)諧 B．解調(diào) C．調(diào)頻 D．調(diào)幅
【答案】B
【詳解】解調(diào)是從攜帶消息的已調(diào)信號中恢復(fù)消息的過程。所以從調(diào)諧電路接受到的高頻振蕩電流中，還原出聲音信號的過程叫解調(diào)，故選B。
4．天宮二號實現(xiàn)了太空課堂，讓我們實時觀察到了失重環(huán)境下許多奇妙的物理現(xiàn)象，實現(xiàn)了天地互動環(huán)節(jié)，是因為電磁波在空中傳播，下列關(guān)于電磁波的理解正確的是（　?。?br /> A．電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度都是相同的
B．電磁波和機械波一樣，都依靠介質(zhì)傳播振動形式和能量
C．太空中傳送至地面的無線電波是橫波，其傳播方向與電場強度方向和磁感應(yīng)強度方向都垂直
D．電磁波與機械波一樣可以發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象，但不會產(chǎn)生偏振現(xiàn)象
【答案】C
【詳解】A．電磁波在同種介質(zhì)中傳播速度都是相同的，不同介質(zhì)中傳播速度不同，選項A錯誤；B．電磁波可以在真空中傳播，選項B錯誤；C．太空中傳送至地面的無線電波是橫波，其傳播方向與電場強度方向和磁感應(yīng)強度方向都垂直，選項C正確；D．電磁波與機械波一樣可以發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象，但電磁波會產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，選項D錯誤。故選C。
5．我們知道電磁波包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．雷達就是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射而工作的
B．所有物體都發(fā)射紅外線，熱的物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射弱
C．X射線和γ射線的波長都比可見光長
D．機械波和電磁波的傳播都需要借助于介質(zhì)
【答案】A
【詳解】A．雷達發(fā)射電磁波對目標(biāo)進行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息，A正確；B. 所有物體都發(fā)射紅外線，熱的物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強，B錯誤；C．X射線和γ射線的波長比可見光小，C錯誤；D．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，D錯誤．故選A。
6．2022年3月23日，神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站進行了第三次太空授課?！疤鞂m課堂”主要依靠中繼衛(wèi)星系統(tǒng)通過電磁波進行天地互動。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（　?。?br /> A．電磁波傳播需要介質(zhì)
B．交替變化的電磁場傳播出去形成電磁波
C．麥克斯韋預(yù)言并證實了電磁波的存在
D．不同頻率的電磁波在真空中傳播的速度是不同的
【答案】B
【詳解】A．電磁波傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，故A錯誤；B．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，從而形成電磁波，所以電磁波是交替變化的電磁場傳播形成的，故B正確；C．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲證實了電磁波的存在，故C錯誤；D．不同頻率的電磁波在真空中均以光速傳播，故D錯誤。故選B。
7．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（????）
A．麥克斯韋用實驗成功地證明了電磁波的存在
B．電磁波的傳播需要介質(zhì)
C．電磁波的傳播過程是電磁場能的傳播過程
D．均勻變化的電場一定能形成電磁波
【答案】C
【詳解】A．麥克斯韋提出電磁場理論，赫茲用實驗證明了電磁波的存在，故A錯誤；B．電磁波可以在真空中傳播，故B錯誤；C．電磁波的傳播過程就是將信息和電磁場能傳播出去的過程，故C正確；D．均勻變化的電場形成的磁場是穩(wěn)定的，無法形成電磁波，故D錯誤。故選C。
8．關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收，下列說法中不正確的是（　　）
A．音頻電流的頻率比較低，不能直接用來發(fā)射電磁波
B．為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，電路必須是閉合的
C．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，接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強
D．要使電視機的屏幕上有圖像，必須要有解調(diào)過程
【答案】B
【詳解】A．音頻電流的頻率比較低，需放大后搭載到高頻電磁波上，故A正確，不符合題意；B．為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，必須是開放電路，故B錯誤，符合題意；C．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，接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強，故C正確，不符合題意；D．解調(diào)就是從調(diào)頻或調(diào)幅的高頻信號中把音頻、視頻等調(diào)制信號分離出來的過程，要使電視機的屏幕上有圖像，必須要有解調(diào)過程，故D正確，不符合題意。本題選錯誤的，故選B。
二、多選題
9．下列關(guān)于電磁場和電磁波的說法中，正確的是（　　）
A．變化的電場和磁場互相激發(fā)，由近及遠傳播形成電磁波
B．變化的電場周圍一定會產(chǎn)生電磁波
C．電磁波由真空中進入某種介質(zhì)傳播時，波長會變短
D．電磁波是一種波，聲波也是一種波，理論上它們是同種性質(zhì)的波
【答案】AC
【詳解】A．變化的電場和磁場互相激發(fā)，由近及遠傳播形成電磁波，選項A正確；B．均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，只有周期性變化的電場才能產(chǎn)生周期性變化的磁場，選項B錯誤；C．電磁波由真空進入介質(zhì)傳播時，頻率不變，波速變小，結(jié)合c=λf，可知波長將變短，選項C正確；D．電磁波是一種波，聲波也是一種波，它們具有波的共性，但前者是電磁場在空間的傳播，后者是機械振動在介質(zhì)中的傳播，它們是不同性質(zhì)的波，選項D錯誤。故選AC。
10．2022年7月1日，慶祝香港回歸祖國25周年大會隆重舉行，世界各地觀眾都能收看到大會實況，是因為電視信號可通過衛(wèi)星覆蓋全球。關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（　?。?br />
A．電磁波在真空中的傳播速度與頻率、能量有關(guān)，頻率越高、能量越大，傳播速度越大
B．當(dāng)電磁波源消失后就不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會立即消失
C．電磁波不能在真空中傳播，且只能傳遞聲音信號，不能傳遞圖像信號
D．香港電視臺與南京電視臺發(fā)射的電磁波的頻率不同，但傳播速度相同
【答案】BD
【詳解】A．電磁波在真空中的傳播速度是光速，與頻率，能量無關(guān)，故A錯誤；B．一旦電磁波形成了，電磁場就會向外傳播，當(dāng)波源消失后只是不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會立即消失，故B正確；C．電磁波傳播不需要介質(zhì)，可在真空中傳播，電磁波既能傳遞聲音信號，又能傳遞圖像信號，故C錯誤；D．香港電視臺與南京電視臺發(fā)射的電磁波的頻率不同，但傳播速度相同，故D正確。故選BD。
11．5G是“第五代移動通信技術(shù)”的簡稱，其最顯著的特征之一為具有超高速的數(shù)據(jù)傳輸速率。信號一般采用3.3×109～6×109Hz頻段的無線電波，而第四代移動通信技術(shù)的頻段范圍是1.88×109～2.64×109Hz，則下列說法正確的是（　　）
A．5G信號的波長比4G信號的波長更短
B．5G信號與4G信號相遇能發(fā)生干涉現(xiàn)象
C．在真空中5G信號比4G信號傳播的更快
D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在
【答案】AD
【詳解】A．5G信號的頻率比4G信號的頻率更高，則5G信號的波長比4G信號的波長更短，選項A正確；B．5G信號與4G信號頻率不同，則相遇時不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，選項B錯誤；C．在真空中5G信號與4G信號傳播的速度相同，均為3×108m/s，選項C錯誤；D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，選項D正確。故選AD。
三、解答題
12．回答以下關(guān)于微波爐的問題。
（1）微波是頻率為的無線電波，微波爐的工作頻率多選用915MHz或2450MHz，從同樣使用微波的其他設(shè)備角度考慮，為什么微波爐要選用這樣的頻率？
（2）微波爐門上一般都安裝有安全聯(lián)鎖開關(guān)，它能確保爐門打開時，微波爐不能工作，爐門關(guān)上時，微波爐才能工作，并且微波爐的玻璃門也要安裝網(wǎng)狀金屬片，請分析這樣設(shè)計的原因。
（3）為什么不能將金屬器皿或鑲有金銀花邊的碗碟放進微波爐中使用？
（4）為什么不能將盒裝的牛奶放進微波爐加熱？
【答案】（1）使用微波是因為微波能周圍的物體發(fā)熱，雷達和其它通信系統(tǒng)使用的是微波這種無線電波，微波爐使用915MHz或2450MHz這兩種頻率的微波主要是為了不干擾雷達和其它通信系統(tǒng)。
（2）電磁波具有能量，對人體有傷害，微波爐門上要安裝“安全聯(lián)鎖開關(guān)”，它能確保爐門打開時，微波爐不能工作，爐門關(guān)上時，微波爐才能工作，并且微波爐的玻璃門也要安裝網(wǎng)狀金屬片，目的防止電磁波從爐門處泄漏，對人體或其它物體造成傷害。
（3）微波爐是利用電磁波來加熱食物的。微波爐中不能使用金屬容器，因為微波能在金屬中產(chǎn)生大量的熱量，會損壞微波爐和器皿。
（4）對于盒裝牛奶，盒子的內(nèi)壁有鋁箔，由于金屬能屏蔽電磁波，所以電磁波無法達到盒內(nèi)的牛奶中。
【詳解】（1）使用微波是因為微波能周圍的物體發(fā)熱，雷達和其它通信系統(tǒng)使用的是微波這種無線電波，微波爐使用915MHz或2450MHz這兩種頻率的微波主要是為了不干擾雷達和其它通信系統(tǒng)。
（2）電磁波具有能量，對人體有傷害，微波爐門上要安裝“安全聯(lián)鎖開關(guān)”，它能確保爐門打開時，微波爐不能工作，爐門關(guān)上時，微波爐才能工作，并且微波爐的玻璃門也要安裝網(wǎng)狀金屬片，目的防止電磁波從爐門處泄漏，對人體或其它物體造成傷害。
（3）微波爐是利用電磁波來加熱食物的。微波爐中不能使用金屬容器，因為微波能在金屬中產(chǎn)生大量的熱量，會損壞微波爐和器皿。
（4）對于盒裝牛奶，盒子的內(nèi)壁有鋁箔，由于金屬能屏蔽電磁波，所以電磁波無法達到盒內(nèi)的牛奶中。
13．雷達是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達發(fā)射電磁波對目標(biāo)進行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。試回答下列問題∶
（1）雷達是如何接收電磁波的？
（2）利用雷達可以測出飛機的運動方向和速度。某固定雷達正在跟蹤一架勻速飛行的飛機，其每隔固定時間T0發(fā)射一短脈沖的電磁波（如圖中幅度大的波形），收到的由飛機反射回的電磁波經(jīng)雷達處理后顯示如圖中幅度較小的波形，反射滯后的時間已在圖中標(biāo)出。其中T0、T和ΔT為已知量，光在真空中的傳播速度為c。則飛機的運動方向和飛機的速度大小分別為多少？

【答案】（1）見解析；（2）遠離雷達方向，
【詳解】（1）電磁波在傳播時遇到導(dǎo)體會使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以導(dǎo)體可用來接收電磁波，這就是雷達接收電磁波的原理。
（2）由屏幕上顯示的波形可以看出，反射波滯后于發(fā)射波的時間越來越長，說明飛機離信號源的距離越來越遠，飛機向遠離雷達方向運動；從雷達發(fā)出第一個電磁波起開始計時，經(jīng)被飛機接收，故飛機第一次接收電磁波時與雷達距離

第二個電磁波從發(fā)出至返回，經(jīng)T+ΔT時間，飛機第二次接收電磁波時與雷達距離

飛機從接收第一個電磁波到接收第二個電磁波內(nèi)前進了，接收第一個電磁波時刻為，接收第二個電磁波時刻為

所以接收第一個和第二個電磁波的時間間隔為

故飛機速度為

解得