143电磁波的发射和接收

第三节电磁波的发射和接收自主学目标1.知道调制、调幅、调谐、解调等概念.2.了解开放电路和实际发射电磁波的过程.3.了解电磁波的接收原理和过程.知识点归纳一、无线电波的发射1.有效发射电磁波的条件（1）要有足够高的①，②越高，发射电磁波的本领越强.（2）振荡电路的电场和磁场必须分布到尽可能大的空间，因此采用③电路.2.电磁波的调制（1）调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术.（2）调制的分类：①调幅（AM）：使高频电磁波的④随信号的强弱而变的调制技术.②调频（FM）：使高频电磁波的⑤随信号的强弱而变的调制技术.二、无线电波的接收1.接收原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中产生⑥.因此，空中的导体可以用来接收电磁波.2.电谐振与调谐（1）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率⑦时，接收电路中产生的振荡电流⑧的现象.（2）调谐：使接收电路产生⑨的过程.3.解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，它是⑩的逆过程.4.无线电波：无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段:长波、中波、中短波、短波、微波.提示：①振荡频率②频率③开放④振幅⑤频率⑥感应电流⑦相同⑧最强⑨电谐振⑩调制重难点解析对无线电波的发射和接收过程的理解一、电磁波的发射1.发射电磁波的条件（1）要有足够高额振荡频率，因为频率越高，发射电磁波的本领越大.(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才有可能有效地将电磁场的能量传播出去，因此，可以将LC振荡电路由闭合电路改成开放电路.2.“调幅”和“调频”都是调制过程（1）高频电磁波的振幅随信号的强弱而变化的调制方式叫调幅，一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像采用调幅波.(2)高频电磁波的频率随信号的强弱而变化的调制方式叫调频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波.二、电磁波的接收1.调谐电路通过改变LC振荡电路的固有频率，产生电谐振，选出所需要的无线电波信号.空间中有不同的电台和电视信号，如果不加选择全部接收下来，将会是一片混乱，所以需要选台，即通过“调谐”达到目的.2.“解调”是“调制”的逆过程将声音、图像信号从高频信号中还原出来的过程就是解调.典型例题例1为了有效地把磁场的能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间。如果用敞露空间的电路后，还需要加上行之有效的办法是()A．增大电容器极板间的距离B．减小电容器极板的正对面积C．减小线圈的匝数D．采用低频振荡电流【解析】有效发射电磁波的条件是高频率和开放电路，要提高频率，由f＝12πLC可知，减小L或减小C，L与线圈匝数及有无铁芯等有关，C＝εrS4kπd，与εr、S、d有关，分析可知A、B、C正确。【答案】A、B、C例2收音机中的调谐电路线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)()A．Lc2B．Lc21C．222LcD．2224Lc【解析】波长为λ的信号，频率为f＝cλ，故cλ＝12πLC，解得C＝λ24π2Lc2，选项D正确。【答案】D新课标检测1．下列对电磁波的发射技术中调制的理解正确的是()A．使发射的信号振幅随高频振荡信号而改变叫调幅B．使高频振荡信号振幅随发射的信号的改变叫调幅C．使发射的信号频率随高频振荡信号而改变叫调频D．使高频振荡信号的频率随发射的信号而改变叫调频2．关于电磁波的发射，下列说法中正确的是()A．各种频率的电磁振荡都能辐射电磁波，只是辐射的能量所占振荡总能量的比例不同罢了，振荡周期越大，越容易辐射电磁波B．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率C．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路不必采用开放电路，但要提高振荡频率D．提高振荡频率和电路开放是发射电磁波的必要手段，振荡电路开放的同时，其振荡频率也随之提高3．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为()A．天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路B．天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路C．天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电视台信号则不接收D．天线将电磁波传输到电视机内4．要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是()A．增大电容器极板间距B．使振荡电容器的正对面积足够大C．尽可能使电场和磁场分散开D．增加回路中的电容和电感5．2008年8月8日号举世瞩目的奥运会在我国北京隆重举行，为了实现全球的电视节目转播，需要借助地球卫星，下列对卫星个数及所处位置的说法正确的是()A．只需运用一颗同步卫星，在赤道平面上空运行B．至少需要三颗同步卫星，在赤道平面上空运用C．只需运用一颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行D．至少需要运用三颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行6．一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是细线密绕匝数多的线圈，另一组是粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断()A．匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波B．匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波C．匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收短波D．匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收中波7．关于电磁波的传播，下列叙述正确的是()A．电磁波频率越高，越易沿地面传播B．电磁波频率越高，越易沿直线传播C．电磁波在各种介质中传播波长恒定D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界8．某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400kHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s，求：(1)该中波和微波的波长各是多少？(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？(3)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？课时训练1．为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行()A．调谐B．放大C．调制D．检波2．下列说法正确的是()A．发射出去的无线电波，可以传播到无限远处B．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流C．波长越短的无线电波，越接近直线传播D．电视台发射的是带有信号的微波3．如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的。当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，则电容器的最大电容量与最小电容量之比为()A．3∶1B．9∶1C．1∶3D．1∶94．关于无线电广播的接收，下列说法中正确的是()A．用调谐器取出的高频电流，通过喇叭即可听到声音且接受到的高频电流只有通过解调，才能产生音频电流B．接受到的高频电流只有通过解调，才能产生音频电流C．调谐器的作用就是将音频信号从高频信号中取出D．通过解调电路的电流，再通过喇叭才能听到声音5．在LC振荡电路的电容器两极板距离减小后与某一外来电磁波发生电谐振，那么LC振荡电路原来的周期T1与外来的电磁波的周期T2的关系是()A．T1＞T2B．T1＜T2C．T1＝T2D．都有可能6．如图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段()A．经调制后B．经调谐后C．经检波后D．耳机中7．下列说法正确的是()A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音8．手机A拨手机B时，手机B发出铃声屏上显示A的号码。若将手机A置于一真空玻璃罩中，用手机B拨叫手机A，则()A．能听到A发出的铃声，并看到A显示B的号码B．不能听到A发出的铃声，但看到A显示B的号码C．不能听到A发出的铃声，但看到A显示A的号码D．既不能听到A发出的铃声，也不能显示B的号码9．各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示，天线顶点和焦点的连线(OO′)与水平面间的夹角为仰角α，OO′在水平面上的投影与当地正南方的夹角为偏角β，接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号(如CCTV－5)时，OO′连线应指向卫星，则我国各地接收天线的取向情况是(我国自西向东的经度约为73°～135°)()A．有可能β＝0，α＝90°B．与卫星经度相同的各地，α随纬度增加而减小C．经度大于105°的各地，天线是朝南偏东的D．在几十甚至几百平方千米的范围内，天线取向几乎是相同的10．如图所示，原线圈接频率为f的交流电源，将电感为L的副线圈接一个适当的电容器成为LC振荡电路，这种振荡和机械振动中的________振动相类似，其振荡周期等于________。改变电容器的电容量，当电容等于________时，振荡电流的幅值可达最大值。11．在图示的电路中，C1＝200pH，L1＝40μH，L2＝160μH，怎样才能使回路2与回路1发生电谐振？发生电谐振的频率是多少？12.伟良的居所A位于某山脉的一边，在山脉另一边P处建有一台发射站T1该发射站发送频率为400kHz的无线电波和300MHz的电磁波（注：1MHz=106Hz）.（1）已知电磁波的速率为3×108m·s-1,求该无线电波和电磁波的波长.（2）从T1发送的电磁波需通过哪一种波现象方能到达伟良的居所？（3）伟良发现无线电波的接收效果较电磁波的好.试解释这现象.