,歡迎進(jìn)入物理課堂,33無(wú)線電通信34電磁波家族,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,3.4,課前自主學(xué)案,課標(biāo)定位,課標(biāo)定位,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程和振蕩器、調(diào)制器的作用2了解不同波長(zhǎng)的電磁波的傳播方式3了解調(diào)諧、檢波及無(wú)線電波的接收的基本原理4了解我們生活中的無(wú)線電通信5知道電磁波譜以及各組成部分，并且掌握不同電磁波的產(chǎn)生機(jī)理6知道紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線的主要作用重點(diǎn)難點(diǎn)：無(wú)線電波的發(fā)射和接收,課前自主學(xué)案,一、無(wú)線電波的發(fā)射發(fā)射電磁波是為了傳遞信號(hào)，將需要傳遞的信號(hào)加載在電磁波上，使電磁波隨信號(hào)而改變叫做_，通常有兩種方式，一種是使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變叫做_，另一種是使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變叫做_1振蕩器的作用：產(chǎn)生_信號(hào)2調(diào)制器的作用：把低頻信號(hào)加載到高頻信號(hào)上去,調(diào)制,調(diào)幅,調(diào)頻,等幅高頻,二、電磁波的傳播無(wú)線電波通常有三種傳播途徑：地波、_和_1地波：是沿_的表面空間傳播的無(wú)線電波在無(wú)線電技術(shù)中，通過(guò)采用地波的形式傳播長(zhǎng)波、中波和中短波2天波：是靠大氣層中_的反射傳播的無(wú)線電波短波最適合采用天波的形式傳播,天波,空間波,地球,電離層之間,3空間波：是像光束那樣沿_傳播的無(wú)線電波，這種傳播方式適用于超短波和微波通信，此外衛(wèi)星中繼通信，衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播等也主要是利用空間波作為傳輸途徑三、電磁波的接收1電諧振現(xiàn)像：當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時(shí)，電磁波會(huì)使電路中產(chǎn)生最強(qiáng)的電流與機(jī)械振動(dòng)中的_現(xiàn)像類(lèi)似,直線,共振,2調(diào)諧：在無(wú)線電技術(shù)中，對(duì)空間存在的各種頻率電磁波，需要_某一種特定的頻率接收的過(guò)程3調(diào)諧電路：能夠進(jìn)行調(diào)諧的接收電路4檢波：從高頻載波中把音頻信號(hào)“檢”出來(lái)的過(guò)程，是調(diào)制的逆過(guò)程，也叫解調(diào),挑選出,四、無(wú)線電波在我們生活中微波通信、_通信和_通信為人類(lèi)交流信息發(fā)揮著巨大的作用隨著_和_的發(fā)明，又實(shí)現(xiàn)了光纖通信其特點(diǎn)是_、_因特網(wǎng)就是利用_來(lái)交互信息,衛(wèi)星,光纖,激光器,光纖,能量損耗小,抗干擾能力強(qiáng),光纖,五、電磁波譜將各種電磁波按_或頻率的大小順序排列起來(lái)，就構(gòu)成了電磁波譜，通常人們按_將電磁波譜劃分為無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線六個(gè)波段六、電磁波家族成員的特性1可見(jiàn)光：進(jìn)入人眼能引起_的電磁波叫做可見(jiàn)光若沒(méi)有可見(jiàn)光，地球上的生物就難以生存，世界就不會(huì)豐富多彩,波長(zhǎng),用途,視覺(jué),2紅外線：波長(zhǎng)比可見(jiàn)光中的紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，不能引起人的視覺(jué)，是不可見(jiàn)光；所有物體都在不停地輻射紅外線，且溫度越高，輻射的紅外線越_，波長(zhǎng)越_；紅外線的主要作用是_3紫外線：波長(zhǎng)比可見(jiàn)光中的紫光波長(zhǎng)還短，不能引起人的視覺(jué)；主要作用：_,強(qiáng),短,熱效應(yīng),殺菌消毒,4X射線(倫琴射線)：波長(zhǎng)比紫外線的波長(zhǎng)還_，高速電子流射到任何固體上都能產(chǎn)生X射線；作用是用于檢查人體內(nèi)部器官，金屬探傷5射線：是比X射線波長(zhǎng)更短的電磁波，它的穿透能力強(qiáng)，能穿過(guò)幾厘米厚的鋁板或3m厚的混凝土,短,核心要點(diǎn)突破,一、有效向外發(fā)射電磁波振蕩電路必須具有的特點(diǎn)1要有足夠高的頻率：發(fā)射電磁波的功率與振蕩頻率的四次方成正比如果是低頻信號(hào)，要用高頻信號(hào)運(yùn)載才能更有效地發(fā)射出去,2采用開(kāi)放電路：使振蕩電路的電磁場(chǎng)必須盡可能地分散到大的空間天線和地線也可組成開(kāi)放電路如圖331所示,由閉合電路變成開(kāi)放電路圖331,二、電磁波的發(fā)射與調(diào)制在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制調(diào)制的裝置見(jiàn)圖332所示,圖332,1調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變叫調(diào)幅調(diào)幅的作用見(jiàn)圖333.(甲：聲音信號(hào)的波形乙：高頻等幅振蕩電流的波形丙：經(jīng)過(guò)調(diào)幅的高頻振蕩電流的波形),圖333,2調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變叫調(diào)頻調(diào)頻的作用見(jiàn)圖334所示(甲：聲音信號(hào)的波形乙：高頻等幅振蕩信號(hào)的波形丙：經(jīng)過(guò)調(diào)頻的高頻振蕩電流的波形),圖334,3電磁波的發(fā)射方框圖(如圖335所示),圖335,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1下列對(duì)無(wú)線電廣播要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說(shuō)法正確的是()A經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng)B經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長(zhǎng)才能不變D經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻電磁波才能把我們要告知對(duì)方的訊號(hào)傳遞過(guò)去,解析：選A.調(diào)制是把要發(fā)射的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息能力越強(qiáng)，A對(duì)；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯(cuò)；由vf，知波長(zhǎng)與波速和傳播頻率有關(guān)，C錯(cuò),三、無(wú)線電波的接收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(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振2調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫調(diào)諧能夠調(diào)諧的接收電路叫調(diào)諧電路調(diào)諧的方法一般是改變電路的L或C.,3檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的波，叫檢波檢波是調(diào)諧的逆過(guò)程，也叫解調(diào)檢波電路及作用見(jiàn)圖336.(甲：檢波前的高頻調(diào)幅電流、乙：檢波后的單向脈動(dòng)電流、丙：流過(guò)耳機(jī)的音頻電流),檢波電路檢波作用圖336,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2圖337甲為一個(gè)調(diào)諧接收電路，(a)、(b)、(c)為電路中的電流隨時(shí)間變化的圖像，則()Ai1是L1中的電流圖像Bi1是L2中的電流圖像Ci2是L2中的電流圖像Di3是流過(guò)耳機(jī)的電流圖像,圖337,解析：選ACD.L2中由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖像是同(a)圖相似的，但是由于L2和D串聯(lián)，所以當(dāng)L2的電壓與D反向時(shí)，電路不通，因此這時(shí)L2沒(méi)有電流，所以L2中的電流應(yīng)選(b)圖故應(yīng)選A、C、D.,四、電磁波的傳播特性無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波，它們的波長(zhǎng)在幾毫米到幾十千米之間無(wú)線電波在沿地球表面、大氣層中傳播時(shí)，由于不同波長(zhǎng)的電磁波衍射和波被吸收的情況各不相同，不同波長(zhǎng)的電磁波在傳播方式上也各不相同無(wú)線電波主要的傳播方式有：地波傳播、天波傳播和直線傳播三種,1地波傳播：沿地球表面空間傳播的無(wú)線電波,圖338,如圖338所示，由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障礙物，只有能繞過(guò)這些障礙物的無(wú)線電波，才能被各處的接收機(jī)所接收到，根據(jù)波的衍射特性，當(dāng)波長(zhǎng)大于或相當(dāng)于障礙物的尺寸時(shí)，就可以繞到障礙物的后面地面上的障礙物一般都不是很大，長(zhǎng)波能很好地繞過(guò)它們，中波和中短波也能較好地繞過(guò)短波和微波由于波長(zhǎng)短，繞過(guò)障礙物的本領(lǐng)很差這種傳播方式對(duì)長(zhǎng)波、中波和中短波比較適宜，對(duì)短波和微波而言，被吸收損耗的能量較多，并且它們的衍射本領(lǐng)較差，故不適宜,2天波傳播：依靠大氣層中的電離層的反射來(lái)傳播的無(wú)線電波叫做天波我們知道，地球被厚厚的大氣包圍著地表50千米到幾百千米范圍內(nèi)的大氣，由于太陽(yáng)光的照射使大氣中的一部分氣體分子發(fā)生電離，這層大氣就叫做電離層電離層對(duì)于不同波長(zhǎng)的電磁波表示出不同的特性：對(duì)于波長(zhǎng)短于10m的微波，電離層能讓它穿過(guò)，飛向宇宙；對(duì)于長(zhǎng)波，電離層基本把它吸收；對(duì)于中波、中短波、短波、波長(zhǎng)越短，電離層對(duì)它吸收得越少而反射得越多，因此短波最適宜以天波的形式傳播,3直線傳播：微波又叫超短波，它既不能以地波的形式傳播(易被吸收)，又不能依靠電離層的反射以天波的形式傳播(能穿透)，微波只能像光那樣，沿直線傳播這種沿直線傳播的電磁波叫空間波或視波,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)3關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是()A電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑電磁波頻率越高，越易沿直線傳播C電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長(zhǎng)恒定D只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號(hào)傳播到全世界,解析：選BD.電磁波頻率越高，波長(zhǎng)就越短，繞過(guò)地面障礙物的本領(lǐng)就越差，且地波在傳播過(guò)程中的能量損失隨頻率的增高而增大，A錯(cuò)；隨著電磁波頻率的增大，粒子性越來(lái)越明顯，其傳播形式跟光相似，沿直線傳播，B正確；電磁波在各種介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，但傳播速度不等，波長(zhǎng)不同，C錯(cuò)；由于同步通訊衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止在赤道上空36000km高的地方用它來(lái)作微波中繼站，只要有三顆這樣的衛(wèi)星，就可以把微波信號(hào)傳播到全世界，D正確,五、電磁波譜無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、射線合起來(lái)，構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波譜可見(jiàn)光只是其中很窄的一個(gè)波段由于它們都是本質(zhì)上相同的電磁波，所以它們的行為都服從共同的規(guī)律，但另一方面，由于它們的頻率不同而又表現(xiàn)出不同的特性例如，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波，很容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)像，但對(duì)波長(zhǎng)越來(lái)越短的可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、射線，要觀察到它們的干涉、衍射現(xiàn)像就越來(lái)越困難了,六、電磁波家族成員的特性1無(wú)線電波波長(zhǎng)大于1mm頻率小于300GHz的電磁波是無(wú)線電波無(wú)線電波可用于通信和廣播，許多自然過(guò)程也輻射無(wú)線電波天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線電波，進(jìn)行天體物理研究,2紅外線可見(jiàn)光譜的紅光外側(cè)是紅外線，紅外線的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)還長(zhǎng)，不是可見(jiàn)光，不能引起人的視覺(jué)對(duì)紅外線強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：(1)英國(guó)物理學(xué)家赫謝爾于1800年首先發(fā)現(xiàn)了紅外線(2)產(chǎn)生：一切物體(不管大小、也無(wú)論是否有生命)，凡是由分子、原子等微粒構(gòu)成的物體都在不停地輻射紅外線物體溫度越高，輻射紅外線的本領(lǐng)越強(qiáng)紅外輻射是熱傳遞的方式之一,(3)作用紅外線遙感：勘測(cè)地?zé)帷ふ宜?、人體檢查等紅外線遙控：家用電器配套的遙控器發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)，受控機(jī)器就會(huì)按指令改變工作狀態(tài)加熱物體：紅外線很容易使物體的溫度升高，如市場(chǎng)上的“遠(yuǎn)紅外烤箱”這是因?yàn)椋杭t外線的顯著作用就是熱作用，其原因是紅外線的頻率比可見(jiàn)光更接近固體物質(zhì)分子的固有頻率，因此更容易引起分子的共振，所以紅外線的電磁場(chǎng)的能量更容易轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w的內(nèi)能,3可見(jiàn)光(1)波長(zhǎng)在700nm到400nm之間，進(jìn)入人眼能引起視覺(jué)的電磁波叫可見(jiàn)光(2)不同顏色的可見(jiàn)光波長(zhǎng)見(jiàn)下表.,(3)波長(zhǎng)較短的光比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光更容易被散射，因此天空看起來(lái)是藍(lán)色的，大氣對(duì)波長(zhǎng)較短的光吸收也比較強(qiáng)，所以傍晚的陽(yáng)光比較紅(4)可見(jiàn)光是由原子或分子內(nèi)電子的躍遷產(chǎn)生的,4紫外線可見(jiàn)光光譜中的紫光外側(cè)是紫外線紫外線也是不可見(jiàn)光，其波長(zhǎng)比紫光還短，波長(zhǎng)范圍為5400nm之間(1)發(fā)現(xiàn)：德國(guó)物理學(xué)家里特于1801年首先發(fā)現(xiàn)了紫外線(2)產(chǎn)生：一切高溫物體發(fā)出的光中都含有紫外線有的儀器是專(zhuān)門(mén)發(fā)射紫外線的，可以進(jìn)行防偽檢測(cè),(3)作用促使人體合成維生素D，但不能過(guò)多照射能殺死多種細(xì)菌，具有消毒功能紫外線的顯著特征是化學(xué)作用使熒光粉發(fā)光，即熒光效應(yīng),5X射線(1)發(fā)現(xiàn)：1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)的其波長(zhǎng)比紫外線還短(2)產(chǎn)生：高速的電子流射到任何固體上都能產(chǎn)生這種射線人們從這種射線的衍射現(xiàn)象得知它是一種波長(zhǎng)很短的電磁波(3)顯著作用：有較強(qiáng)的穿透能力，但X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)跟被穿透的物質(zhì)的密度有關(guān)(4)應(yīng)用：用于透視人體、檢查金屬部件的質(zhì)量等,(5)倫琴射線管，如圖339所示,圖339,6射線(1)產(chǎn)生：是從放射性元素的原子核中放射出來(lái)(2)特點(diǎn)：射線是波長(zhǎng)最短的電磁輻射，具有很高的能量(3)應(yīng)用：射線能破壞生命物質(zhì)，可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上；射線的穿透能力很強(qiáng)，能穿過(guò)幾厘米厚的鉛板，可用于探測(cè)金屬部件的缺陷,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)4下列關(guān)于電磁波譜各成員說(shuō)法正確的是()A最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波B紫外線有明顯的熱效應(yīng)CX射線穿透能力較強(qiáng)，所以可用來(lái)做檢查工作D晴朗的天空看起來(lái)是藍(lán)色是光散射的結(jié)果,解析：選ACD.波長(zhǎng)越長(zhǎng)越易衍射，故A正確；有明顯熱效應(yīng)的是紅外線，故B錯(cuò)誤；X射線因其穿透能力常用于人體拍片和檢查金屬零件缺陷，故C正確；天空的藍(lán)色是由于波長(zhǎng)較短的光易被散射，故D正確,課堂互動(dòng)講練,為了增大無(wú)線電臺(tái)向空間輻射無(wú)線電波的能力，對(duì)LC振蕩電路結(jié)構(gòu)，可采用下列哪些措施()A增大電容器極板的正對(duì)面積B增大電容器極板間的距離C增大自感線圈的匝數(shù)D提高供電電壓,【答案】B,變式訓(xùn)練1下列對(duì)電磁波的發(fā)射技術(shù)中調(diào)制的理解正確的是()A使發(fā)射的信號(hào)振幅隨高頻振蕩信號(hào)而改變叫調(diào)幅B使高頻振蕩信號(hào)振幅隨發(fā)射的信號(hào)的改變叫調(diào)幅C使發(fā)射的信號(hào)頻率隨高頻振蕩信號(hào)而改變叫調(diào)頻D使高頻振蕩信號(hào)的頻率隨發(fā)射的信號(hào)而改變叫調(diào)頻解析：選BD.由調(diào)頻和調(diào)幅定義可知應(yīng)選BD.,【答案】B,變式訓(xùn)練2一臺(tái)收音機(jī)，把它的調(diào)諧電路中的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一較高頻率的電臺(tái)信號(hào)要想收到該電臺(tái)信號(hào)，應(yīng)該_(填“增大”或者“減小”)電感線圈的匝數(shù),答案：減小,關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)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(wú)線電波B紅外線、紫外線、可見(jiàn)光是原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的C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D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,【自主解答】波長(zhǎng)越長(zhǎng)的無(wú)線電波波動(dòng)性越顯著，干涉、衍射現(xiàn)象易發(fā)生；從電磁波產(chǎn)生的機(jī)理可知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，物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強(qiáng)【答案】AB【方法總結(jié)】知道各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理、特性、應(yīng)用，是解決此題的關(guān)鍵本章本節(jié)的很多知識(shí)點(diǎn)同學(xué)們務(wù)必強(qiáng)化識(shí)記，同時(shí)也應(yīng)注重理解,變式訓(xùn)練3關(guān)于電磁波譜的下列說(shuō)法中正確的是()AX射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變B射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是射線,解析：選AB.由課本內(nèi)容知，X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變；射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高A、B正確在電磁波譜中從無(wú)線電波到射線，波長(zhǎng)逐漸減小，頻率逐漸增大，而波長(zhǎng)越大，波動(dòng)性越強(qiáng)，越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，因此紫光應(yīng)比紫外線更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，無(wú)線電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C、D不對(duì),同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,