《高中物理 第3章 第3 4節(jié) 電磁波譜 電磁波的應(yīng)用 無線電波的發(fā)射 傳播和接收課件 教科版選修34》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第3章 第3 4節(jié) 電磁波譜 電磁波的應(yīng)用 無線電波的發(fā)射 傳播和接收課件 教科版選修34（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 3、4節(jié)理解教材新知把握熱點考向應(yīng)用創(chuàng)新演練第三章知識點一知識點二考向二考向一隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練考向三1.在電磁波譜中波長由長到短的排列順序在電磁波譜中波長由長到短的排列順序 為：無線電波、紅外線、可見光、紫外為：無線電波、紅外線、可見光、紫外 線、線、X射線、射線、射線。不同的電磁波，射線。不同的電磁波， 頻率不同，特性不同，產(chǎn)生機理也不頻率不同，特性不同，產(chǎn)生機理也不 同。同。2要有效地發(fā)射電磁波必須具備兩個條件：要有效地發(fā)射電磁波必須具備兩個條件：(1)開放電路，開放電路，(2)足夠高的振蕩頻率。足夠高的振蕩頻率。3將要傳遞的信號加到載波上的過程叫調(diào)制，調(diào)制有調(diào)幅和將要傳遞的信
2、號加到載波上的過程叫調(diào)制，調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種。調(diào)頻兩種。4要接收傳遞的信號，必須經(jīng)過調(diào)諧和解調(diào)過程，調(diào)諧過程要接收傳遞的信號，必須經(jīng)過調(diào)諧和解調(diào)過程，調(diào)諧過程是選擇信號的過程，解調(diào)過程是分離有用信號的過程。是選擇信號的過程，解調(diào)過程是分離有用信號的過程。自學(xué)教材自學(xué)教材 1電磁波譜電磁波譜 按波長按波長(或頻率或頻率)的順序把所有電磁波排列起來，稱之的順序把所有電磁波排列起來，稱之為為 。按照波長從長到短依次排列為：。按照波長從長到短依次排列為： 、 、 、 、 、 。 電磁波譜電磁波譜無線無線電波電波紅外線紅外線可見光可見光紫外線紫外線X射線射線射線射線2不同電磁波的比較不同電磁波的比較波
3、長、頻率波長、頻率特點特點應(yīng)用應(yīng)用紫外線紫外線能量較高能量較高滅菌消毒促進人體滅菌消毒促進人體對鈣的吸收，利用對鈣的吸收，利用熒光效應(yīng)防偽熒光效應(yīng)防偽X射線射線對生命物質(zhì)有較強對生命物質(zhì)有較強作用，過量會引起作用，過量會引起病變，穿透本領(lǐng)強病變，穿透本領(lǐng)強檢查人體內(nèi)部器官、檢查人體內(nèi)部器官、零件內(nèi)部缺陷零件內(nèi)部缺陷射線射線能量很高，破壞生能量很高，破壞生命物質(zhì)命物質(zhì)治療疾病探測金屬治療疾病探測金屬部件內(nèi)部缺陷部件內(nèi)部缺陷重點詮釋重點詮釋 1電磁波的共性電磁波的共性 (1)它們在本質(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從相它們在本質(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義。
4、同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義。 (2)都遵守公式都遵守公式vf，它們在真空中的傳播速度，它們在真空中的傳播速度都是都是c3.0108 m/s。 (3)它們的傳播都不需要介質(zhì)。它們的傳播都不需要介質(zhì)。 (4)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 2電磁波的個性電磁波的個性 (1)不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短穿性，波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短穿透能力越強。透能力越強。 (2)同頻率的電磁波，在不同介質(zhì)中速度不同。不同同頻率的電
5、磁波，在不同介質(zhì)中速度不同。不同頻率的電磁波，在同一種介質(zhì)中傳播時，頻率越大折射頻率的電磁波，在同一種介質(zhì)中傳播時，頻率越大折射率越大，速度越小。率越大，速度越小。(3)產(chǎn)生機理不同：產(chǎn)生機理不同：無線電波無線電波振蕩電路中電子周期性運動產(chǎn)生振蕩電路中電子周期性運動產(chǎn)生紅外線、可見光和紫外線紅外線、可見光和紫外線 原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生X射線射線原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生射線射線原子核受激發(fā)后產(chǎn)生原子核受激發(fā)后產(chǎn)生1電磁波包含了電磁波包含了射線、紅外線、紫外線、無線電波等，射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是按波長
6、由長到短的排列順序是()A無線電波、紅外線、紫外線、無線電波、紅外線、紫外線、射線射線B紅外線、無線電波、紅外線、無線電波、射線、紫外線射線、紫外線C射線、紅外線、紫外線、無線電波射線、紅外線、紫外線、無線電波D紫外線、無線電波、紫外線、無線電波、射線、紅外線射線、紅外線解析：解析：在電磁波家族中，按波長由長到短分別為無線電在電磁波家族中，按波長由長到短分別為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線、射線等，所以射線等，所以A項對。項對。答案：答案：A自學(xué)教材自學(xué)教材 1無線電波的發(fā)射無線電波的發(fā)射 (1)有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有的有效地向外發(fā)射
7、電磁波，振蕩電路必須具有的特點：特點： 采用采用 電路：用開放電路可以使振蕩電路的電路：用開放電路可以使振蕩電路的電磁場盡可能地分散到大的空間。電磁場盡可能地分散到大的空間。 要有足夠高的要有足夠高的 ：頻率越高，發(fā)射電磁：頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越波的本領(lǐng)越 。開放開放振蕩頻率振蕩頻率大大(2)載波：載波：用來用來“運載運載”信號的信號的 波。波。(3)調(diào)制：調(diào)制：把傳遞的信號把傳遞的信號“加加”到到 上的過程。上的過程。(4)調(diào)制分類：調(diào)制分類：調(diào)幅：使高頻振蕩的調(diào)幅：使高頻振蕩的 隨信號的強弱而改變的技術(shù)。隨信號的強弱而改變的技術(shù)。調(diào)頻：使高頻振蕩的調(diào)頻：使高頻振蕩的 隨信號而改變的調(diào)
8、制技術(shù)。隨信號而改變的調(diào)制技術(shù)。2無線電波的傳播無線電波的傳播(1)傳播途徑：傳播途徑：無線電波通常有無線電波通常有3種傳播途徑：地波、天波和空間波。種傳播途徑：地波、天波和空間波。高頻等幅高頻等幅載波載波振幅振幅頻率頻率(2)對比：對比：途徑途徑傳播形式傳播形式適合波段適合波段主要特點主要特點地波地波沿地球表面空間沿地球表面空間傳播傳播長波、長波、 、中短波中短波 能力較強，能力較強，但能量損失較多但能量損失較多天波天波靠大氣中靠大氣中的反射傳播的反射傳播短波短波 能力較強，能力較強，但不夠穩(wěn)定但不夠穩(wěn)定空間波空間波像光束那樣沿像光束那樣沿 傳播傳播超短波和微波超短波和微波穿透能力較強但穿透
9、能力較強但傳播距離受限制傳播距離受限制電離層電離層直線直線中波中波衍射衍射反射反射 3無線電波的接收無線電波的接收 (1)接收原理：接收原理： 電磁波在傳播過程中如果遇到導(dǎo)體，會在導(dǎo)體中感應(yīng)電磁波在傳播過程中如果遇到導(dǎo)體，會在導(dǎo)體中感應(yīng)出出 。 (2)電諧振與調(diào)諧：電諧振與調(diào)諧： 電諧振：當(dāng)振蕩電路的固有頻率跟傳播來的電磁波電諧振：當(dāng)振蕩電路的固有頻率跟傳播來的電磁波的頻率的頻率 時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流 的現(xiàn)象，的現(xiàn)象，叫電磁諧振，也叫電諧振。叫電磁諧振，也叫電諧振。 調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生 的過程。的過程。 (3)調(diào)諧電路：能夠調(diào)諧的接收電
10、路。調(diào)諧電路：能夠調(diào)諧的接收電路。振蕩電流振蕩電流相等相等最強最強電諧振電諧振重點詮釋重點詮釋1無線電波的發(fā)射和接收過程無線電波的發(fā)射和接收過程 2“調(diào)幅調(diào)幅”和和“調(diào)頻調(diào)頻”都是調(diào)制過程都是調(diào)制過程 (1)高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變的調(diào)制方式叫調(diào)高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變的調(diào)制方式叫調(diào)幅，一般電臺的中波、中短波、短波廣播以及電視中的圖像幅，一般電臺的中波、中短波、短波廣播以及電視中的圖像信號采用調(diào)幅波。信號采用調(diào)幅波。 (2)高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變的調(diào)制方式叫調(diào)高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變的調(diào)制方式叫調(diào)頻，電臺的立體聲廣播和電視中的伴音信號，采用調(diào)頻波。頻，電臺的立
11、體聲廣播和電視中的伴音信號，采用調(diào)頻波。 3解調(diào)是調(diào)制的逆過程解調(diào)是調(diào)制的逆過程 聲音、圖像等信號頻率相對較低，不能轉(zhuǎn)化為電信號直接聲音、圖像等信號頻率相對較低，不能轉(zhuǎn)化為電信號直接發(fā)射出去，而要將這些低頻信號加載到高頻電磁波信號上去。發(fā)射出去，而要將這些低頻信號加載到高頻電磁波信號上去。將聲音、圖像信號加載到高頻電磁波中的過程就是調(diào)制。而將將聲音、圖像信號加載到高頻電磁波中的過程就是調(diào)制。而將聲音、圖像信號從高頻信號中還原出來的過程就是解調(diào)。聲音、圖像信號從高頻信號中還原出來的過程就是解調(diào)。 4調(diào)諧的作用調(diào)諧的作用 世界上有許許多多的無線電臺、電視臺及各種無線電信號，世界上有許許多多的無線電
12、臺、電視臺及各種無線電信號，如果不加選擇全部接收下來，那必然是一片混亂，分辨不清。如果不加選擇全部接收下來，那必然是一片混亂，分辨不清。因此接收信號時，首先要從各種電磁波中把我們需要的選出來，因此接收信號時，首先要從各種電磁波中把我們需要的選出來，通常叫選臺。在無線電技術(shù)中利用電諧振達到目的。通常叫選臺。在無線電技術(shù)中利用電諧振達到目的。2為了使需要傳遞的信息為了使需要傳遞的信息(如聲音、圖像等如聲音、圖像等)加載在電磁波加載在電磁波上發(fā)射到遠方，必須對振蕩電流進行上發(fā)射到遠方，必須對振蕩電流進行()A調(diào)諧調(diào)諧 B放大放大C調(diào)制調(diào)制 D檢波檢波解析：解析：聲音、圖像信號的頻率很低，不能直接發(fā)射
13、出去，聲音、圖像信號的頻率很低，不能直接發(fā)射出去，只有高頻電磁波才能向外發(fā)射，所以要用高頻帶著低頻只有高頻電磁波才能向外發(fā)射，所以要用高頻帶著低頻向外發(fā)射，而把低頻信號加到高頻電磁波上去的過程叫向外發(fā)射，而把低頻信號加到高頻電磁波上去的過程叫調(diào)制，故應(yīng)選調(diào)制，故應(yīng)選C。答案：答案：C例例1下列有關(guān)電磁波的說法中正確的是下列有關(guān)電磁波的說法中正確的是()A電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無線電波電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無線電波B電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是射線射線C頻率大于可見光的電磁波表現(xiàn)為沿直線傳播頻率大于可見光的電磁波表現(xiàn)為沿直線傳播D以上說法都不正確以上說法都不正確
14、解析解析波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，在電磁波波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，在電磁波中，無線電波波長最長，中，無線電波波長最長，射線的波長最短，故選項射線的波長最短，故選項A錯錯誤，誤，B正確；波長越短，頻率越大的電磁波，其衍射現(xiàn)象正確；波長越短，頻率越大的電磁波，其衍射現(xiàn)象不明顯，傳播的直線性越好，故不明顯，傳播的直線性越好，故C項正確。項正確。 答案答案BC 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 掌握電磁波不但要掌握它們的排列順序，還應(yīng)掌握部掌握電磁波不但要掌握它們的排列順序，還應(yīng)掌握部分電磁波的波長分電磁波的波長(頻率頻率)界線，如無線電波、紅外線、紫外界線，如無線電波、紅外線、紫外線等，還要了解有些電磁波
15、間沒有明顯界線而重疊，如紫線等，還要了解有些電磁波間沒有明顯界線而重疊，如紫外線與外線與X射線、射線、X射線與射線與射線間。射線間。1關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是()A電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波B紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)后紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的產(chǎn)生的C倫琴射線和倫琴射線和射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的D紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線射紅外
16、線解析：解析：波長越長的無線電波波動性越顯著，干涉、衍射現(xiàn)波長越長的無線電波波動性越顯著，干涉、衍射現(xiàn)象易發(fā)生；從電磁波產(chǎn)生的機理可知象易發(fā)生；從電磁波產(chǎn)生的機理可知射線是原子核受激射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的；不論物體溫度高低如何，都能輻射紅外線，發(fā)后產(chǎn)生的；不論物體溫度高低如何，都能輻射紅外線，物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強。選項物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強。選項A、B正確。正確。答案：答案：AB 例例2某一戰(zhàn)斗機正以一定的速度朝雷達的正上方某一戰(zhàn)斗機正以一定的速度朝雷達的正上方水平勻速飛行，已知雷達發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時水平勻速飛行，已知雷達發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時間間隔為
17、間間隔為5104 s，某時刻在雷達熒光屏上顯示的波形，某時刻在雷達熒光屏上顯示的波形如圖如圖331(a)所示，所示，t173 s后雷達向正上方發(fā)射和接后雷達向正上方發(fā)射和接收的波形如圖收的波形如圖331(b)所示，雷達監(jiān)視相鄰刻線間表示所示，雷達監(jiān)視相鄰刻線間表示的時間間隔為的時間間隔為104 s，電磁波的傳播速度為，電磁波的傳播速度為c3108 m/s，則該戰(zhàn)斗機的飛行速度大約為多少？則該戰(zhàn)斗機的飛行速度大約為多少？圖圖331思路點撥思路點撥解答本題時應(yīng)注意以下兩點：解答本題時應(yīng)注意以下兩點：(1)飛機與雷達的位置關(guān)系；飛機與雷達的位置關(guān)系；(2)飛機與雷達的距離與飛機位移的關(guān)系。飛機與雷達
18、的距離與飛機位移的關(guān)系。答案答案335 m/s 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 雷達偵察問題的解決方法：雷達偵察問題的解決方法： 電磁波在空中的傳播可認為等于真空中的光速電磁波在空中的傳播可認為等于真空中的光速c，由波速、波長和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率。根據(jù)雷由波速、波長和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率。根據(jù)雷達熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的間隔，即可求得偵達熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的間隔，即可求得偵察距離，為此反射波必須在下一個發(fā)射波發(fā)出前到達雷察距離，為此反射波必須在下一個發(fā)射波發(fā)出前到達雷達接收器。可見，雷達的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在達接收器?？梢姡走_的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達發(fā)射相鄰兩個
19、脈沖的間隔時間內(nèi)傳播距離的一半。雷達發(fā)射相鄰兩個脈沖的間隔時間內(nèi)傳播距離的一半。2.對于雷達指示器的熒光屏上出現(xiàn)的尖形波如圖對于雷達指示器的熒光屏上出現(xiàn)的尖形波如圖332所示，下列說法正確的是所示，下列說法正確的是()兩個尖形波都是雷達向目標(biāo)發(fā)射的無線電兩個尖形波都是雷達向目標(biāo)發(fā)射的無線電波形成的波形成的兩個尖形波都是雷達收到反射回來的無線電波形成的兩個尖形波都是雷達收到反射回來的無線電波形成的第一個尖形波是雷達向目標(biāo)發(fā)射的無線電波形成的第一個尖形波是雷達向目標(biāo)發(fā)射的無線電波形成的第二個尖形波是雷達收到反射回來的無線電波形成的第二個尖形波是雷達收到反射回來的無線電波形成的ABC D圖圖332解
20、析：解析：第一個尖形波振幅大能量大，是發(fā)射的無線電波第一個尖形波振幅大能量大，是發(fā)射的無線電波形成的，第二個尖形波振幅小，能量小，是反射回來的形成的，第二個尖形波振幅小，能量小，是反射回來的無線電波形成的，故無線電波形成的，故C正確。正確。答案：答案：C 例例3如圖如圖333所示，是一個調(diào)諧接收電路，所示，是一個調(diào)諧接收電路，(a)、(b)、(c)為電路中的電流隨時間變化的圖像，則為電路中的電流隨時間變化的圖像，則()Ai1是是L1中的電流圖像中的電流圖像Bi1是是L2中的電流圖像中的電流圖像Ci2是是L2中的電流圖像中的電流圖像Di3是流過耳機的電流圖像是流過耳機的電流圖像思路點撥思路點撥解
21、答本題時應(yīng)注意以下四點：解答本題時應(yīng)注意以下四點：(1)電諧振的原理；電諧振的原理；(2)電磁感應(yīng)；電磁感應(yīng)；(3)電磁波的接收過程；電磁波的接收過程；(4)晶體二極管的作用。晶體二極管的作用。 解析解析L1中由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的圖像中由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的圖像是同是同(a)圖相似的，但是由于圖相似的，但是由于L2和和D串聯(lián)，所以當(dāng)串聯(lián)，所以當(dāng)L2的電壓與的電壓與D反向時，電路不通，因此這時反向時，電路不通，因此這時L2沒有電流，所以沒有電流，所以L2中的電流中的電流圖像應(yīng)是圖像應(yīng)是(b)圖。高頻部分通過圖。高頻部分通過C2，通過耳機的電流如同，通過耳機的電流如同(c)圖
22、圖中的中的i3，只有低頻的音頻電流，故選項，只有低頻的音頻電流，故選項A、C、D正確。正確。 答案答案ACD 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 (1)L1和和C1組成的回路為調(diào)諧電路，其作用是選出攜帶所組成的回路為調(diào)諧電路，其作用是選出攜帶所需信號的電磁波。需信號的電磁波。 (2)L2、C2和和D構(gòu)成檢波回路，其作用是去掉高頻信號，構(gòu)成檢波回路，其作用是去掉高頻信號，選出所需的低頻信號。選出所需的低頻信號。3. 如圖如圖334所示為收音機接收電所示為收音機接收電磁波的電路，由線圈磁波的電路，由線圈L1與可變電與可變電容器容器C1組成，它相當(dāng)于一個組成，它相當(dāng)于一個LC振振蕩電路，當(dāng)各個無線電臺發(fā)射的蕩電路，當(dāng)
23、各個無線電臺發(fā)射的電磁波都通過磁棒后，會在電磁波都通過磁棒后，會在L1中不同程度地產(chǎn)生感應(yīng)電中不同程度地產(chǎn)生感應(yīng)電流流(振蕩電流振蕩電流)，當(dāng)可變電容調(diào)至某一值，當(dāng)可變電容調(diào)至某一值(選臺選臺)使其振蕩頻使其振蕩頻率恰好與武漢人民廣播電臺發(fā)射頻率相同時，僅可接收率恰好與武漢人民廣播電臺發(fā)射頻率相同時，僅可接收該臺廣播節(jié)目。若要改為接收中央人民廣播電臺該臺廣播節(jié)目。若要改為接收中央人民廣播電臺(高于武高于武漢臺頻率漢臺頻率)的節(jié)目，可采取的措施是的節(jié)目，可采取的措施是()圖圖334A增加電容器電容增加電容器電容CB減小電容器電容減小電容器電容CC將磁棒上線圈匝數(shù)減少將磁棒上線圈匝數(shù)減少D將磁棒從線圈中抽出部分將磁棒從線圈中抽出部分答案：答案：BCD
高中物理 第3章 第3 4節(jié) 電磁波譜 電磁波的應(yīng)用 無線電波的發(fā)射 傳播和接收課件 教科版選修34
