[學習目標] 1.知道電磁場的概念及產(chǎn)生的原理(重點)。2.知道有效發(fā)射電磁波的兩個條件。3.了解無線電波的特點及傳播規(guī)律。4.了解調制(調幅、調頻)、電諧振、調諧、解調在電磁波發(fā)射、接收過程中的作用(重點)。
一、電磁場
1．變化的磁場產(chǎn)生電場
(1)實驗基礎：如圖所示，在變化的磁場中放一個閉合電路，電路里就會產(chǎn)生________________。
(2)麥克斯韋的見解：電路里能產(chǎn)生感應電流，是因為變化的________產(chǎn)生了電場，電場促使導體中的自由電荷做定向運動。
(3)實質：變化的________產(chǎn)生了電場。
2．變化的電場產(chǎn)生磁場
麥克斯韋假設，既然變化的磁場能產(chǎn)生電場，那么變化的電場也會在空間產(chǎn)生________。
3．變化的電場和磁場總是________________，形成一個不可分割的統(tǒng)一的____________。
例1 關于麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是( )
A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場
B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場
C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場
D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場
對麥克斯韋電磁場理論的理解
針對訓練 1 用麥克斯韋電磁場理論判斷如圖所示的四組電場(左側)產(chǎn)生的磁場(右側)，或磁場(左側)產(chǎn)生的電場(右側)隨時間t的變化規(guī)律，其中錯誤的是( )
二、電磁波
如圖所示的實驗裝置，當接在高壓感應圈上的兩金屬球間有電火花時，導線環(huán)上兩小球間也會產(chǎn)生電火花，這是為什么？這個實驗證實了什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．電磁波的產(chǎn)生：變化的________和________交替產(chǎn)生，由近及遠地向周圍傳播，形成電磁波。
2.電磁波的特點
(1)電磁波是____，在傳播方向上的任一點，E和B彼此________且均與傳播方向________。如圖所示。
(2)電磁波的傳播____________介質，在真空中電磁波的傳播速度跟光速相同，即v真空＝c＝3.0×108 m/s。
(3)電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生________、________、反射、折射和________等現(xiàn)象，電磁波也是傳播能量的一種形式。
(4)電磁波波速c、波長λ及頻率f之間的關系為________。
(5)________通過實驗證實了電磁波的存在。
例2 (2023·莆田一中校考期末)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“天宮課堂”第二課。“天宮課堂”主要依靠中繼衛(wèi)星系統(tǒng)通過電磁波進行天地互動。下列關于電磁波的說法正確的是( )
A．電磁波傳播需要介質
B．交替變化的電磁場傳播出去形成電磁波
C．麥克斯韋預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
例3 (多選)下列關于機械波與電磁波的說法中，正確的是( )
A．機械波和電磁波本質上是一致的
B．機械波的波速只與介質有關，而電磁波在介質中的波速不僅與介質有關，而且與電磁波的頻率有關
C．機械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波
D．它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象
三、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____________的振蕩頻率。頻率越________，振蕩電路發(fā)射電磁波的本領越大，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________電路?？梢允拐袷庪娐返碾姶艌龇稚⒌奖M可能大的空間，如圖。
(3)實際應用中的開放電路，線圈的一端用導線與________相連，這條導線叫作地線；線圈的另一端與高高地架在空中的______相連。
2．調制
(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________而改變。
(2)調制的分類
①調幅(AM)：使高頻電磁波的________隨信號的強弱而改變的調制技術，如圖所示。
②調頻(FM)：使高頻電磁波的________隨信號的強弱而改變的調制技術，如圖所示。
例4 (多選)如圖所示為無線電波實際發(fā)射過程的示意圖，如圖甲、乙、丙所示為發(fā)射過程產(chǎn)生的電流圖像，關于這三種圖像，下列說法中正確的是( )
A．圖甲為高頻振蕩器產(chǎn)生的高頻等幅振蕩電流
B．圖乙為人對著話筒說話時產(chǎn)生的低頻信號
C．圖丙表示高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變
D．圖丙表示高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變
四、無線電波的接收
1．接收原理：電磁波在傳播時如果遇到____，會使導體中產(chǎn)生感應電流，空中的導體可以用來接收電磁波，這個導體就是________________。
2．接收方法
(1)調諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。
電諧振：當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，這種現(xiàn)象叫作電諧振，相當于機械振動中的________。
(2)解調：把聲音或圖像信號從______________中還原出來的過程。調幅波的解調也叫檢波。
3．電視廣播的發(fā)射和接收
(1)電視廣播信號是一種無線電信號，實際傳播中需要通過載波將信號調制成______信號再進行傳播。
(2)高頻電視信號的三種傳播方式：地面____________傳輸、有線網(wǎng)絡傳輸以及________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________將得到的電信號轉變?yōu)閳D像信號和伴音信號。
例5 調節(jié)收音機的調諧回路時，可變電容器的動片從全部旋入到完全旋出仍接收不
到某較高頻率的電臺信號，為接收到該電臺信號，則應( )
A．加大電源電壓
B．減小電源電壓
C．增加諧振線圈的圈數(shù)
D．減少諧振線圈的圈數(shù)
調諧電路的調節(jié)，要特別注意以下問題：
(1)調節(jié)方向：由題中情景準確判斷出電路的固有頻率應該調大還是調小。
(2)頻率公式f＝eq \f(1,2π\(zhòng)r(LC))，根據(jù)(1)中的調節(jié)方向，可進一步準確判定電容C和電感L是該調大還是調小。
針對訓練2 在如圖所示的LC振蕩電路中，已知線圈的電感不變，電容器為可調電容器，開始時電容器的電容為C0，要發(fā)生電諧振應使振蕩電路的固有頻率加倍。則電容器的電容應變?yōu)? )
A．4C0 B．2C0
C.eq \f(1,2)C0 D.eq \f(1,4)C0

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