2電磁場(chǎng)與電磁波3無線電波的發(fā)射和接收[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道電磁場(chǎng)的概念及產(chǎn)生的原理.2.知道有效發(fā)射電磁波的兩個(gè)條件.3.了解無線電波的特點(diǎn)及傳播規(guī)律.4.了解調(diào)制(調(diào)幅、調(diào)頻)、電諧振、調(diào)諧、解調(diào)在電磁波發(fā)射、接收過程中的作用．一、電磁場(chǎng)1．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：如圖所示，在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，電路里就會(huì)產(chǎn)生____________．(2)麥克斯韋的見解：電路里能產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)樽兓腳_______產(chǎn)生了電場(chǎng)，電場(chǎng)促使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運(yùn)動(dòng)．(3)實(shí)質(zhì)：變化的________產(chǎn)生了電場(chǎng)．2．變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)麥克斯韋假設(shè)，既然變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)，那么變化的電場(chǎng)也會(huì)在空間產(chǎn)生________．3．變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是____________，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的________．二、電磁波1．電磁波的產(chǎn)生：變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成________．2．電磁波的特點(diǎn)(1)電磁波在空間傳播不需要________．(2)電磁波是橫波：電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度____________，而且二者均與波的傳播方向________．(3)電磁波能產(chǎn)生反射、________、干涉、偏振和________等現(xiàn)象．3．電磁波具有能量電磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換就是________能量與________能量的轉(zhuǎn)換，電磁波的發(fā)射過程是________能量的過程，傳播過程是能量傳播的過程．三、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(gè)特點(diǎn)：(1)要有足夠高的____________，頻率越______，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大．(2)振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，因此采用______電路．2．實(shí)際應(yīng)用中的開放電路，線圈的一端用導(dǎo)線與________相連，這條導(dǎo)線叫作地線；線圈的另一端與高高地架在空中的________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________而改變的技術(shù)．調(diào)制分為調(diào)幅和調(diào)頻．(1)調(diào)幅(AM)：使高頻電磁波的________隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制方法．(2)調(diào)頻(FM)：使高頻電磁波的________隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制方法．四、無線電波的接收1．接收原理：電磁波在傳播時(shí)如果遇到________，會(huì)使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，空中的導(dǎo)體可以用來接收電磁波，這個(gè)導(dǎo)體就是____________．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________時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫作電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的________．(1)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生________的過程．(2)解調(diào)：把聲音或圖像信號(hào)從____________中還原出來的過程．調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波．五、電視廣播的發(fā)射和接收1．電視廣播信號(hào)是一種無線電信號(hào)，實(shí)際傳播中需要通過載波將信號(hào)調(diào)制成______信號(hào)再進(jìn)行傳播．2．高頻電視信號(hào)的三種傳播方式：地面________傳輸、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸以及________傳輸．3．電視信號(hào)的接收：電視機(jī)接收到的高頻電磁波信號(hào)經(jīng)過________將得到的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像信號(hào)和伴音信號(hào)．判斷下列說法的正誤．(1)在變化的磁場(chǎng)周圍一定會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)．()(2)電磁波不能在真空中傳播．()(3)電磁波是橫波．()(4)各種頻率的電磁振蕩都能輻射電磁波，振蕩周期越大，越容易輻射電磁波．()(5)為了有效地向外輻射電磁波，振蕩電路必須采用開放電路，同時(shí)提高振蕩頻率．()(6)當(dāng)處于電諧振時(shí)，只有被接收的電磁波才能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流．()(7)調(diào)幅就是使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變．()(8)解調(diào)就是把聲音或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來．()一、電磁場(chǎng)對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解(1)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)①均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)．②非均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)．③周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場(chǎng)．(2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)①均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)．②非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)．③周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)．例1關(guān)于麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，下列說法正確的是()A．在電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)B．在變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，在變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C．均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)D．周期性變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)針對(duì)訓(xùn)練1用麥克斯韋電磁場(chǎng)理論判斷如圖所示的四組電場(chǎng)(左側(cè))產(chǎn)生的磁場(chǎng)(右側(cè))，或磁場(chǎng)(左側(cè))產(chǎn)生的電場(chǎng)(右側(cè))隨時(shí)間t的變化規(guī)律，其中錯(cuò)誤的是()二、電磁波導(dǎo)學(xué)探究如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)接在高壓感應(yīng)圈上的兩金屬球間有電火花時(shí)，導(dǎo)線環(huán)上兩小球間也會(huì)產(chǎn)生電火花，這是為什么？這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了什么？知識(shí)深化電磁波的特點(diǎn)(1)電磁波是橫波，在傳播方向上的任一點(diǎn)，E和B彼此垂直且均與傳播方向垂直．如圖所示．(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中電磁波的傳播速度跟光速相同，即v真空＝c＝3.0×108m/s.(3)電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射、反射、折射和偏振等現(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(guān)系為c＝λf.例2(多選)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均平行D．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸針對(duì)訓(xùn)練2(多選)下列關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說法中，正確的是()A．機(jī)械波和電磁波本質(zhì)上是一致的B．機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與電磁波的頻率有關(guān)C．機(jī)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(gè)特點(diǎn)：(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(hào)，要用高頻信號(hào)運(yùn)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(chǎng)分散到盡可能大的空間，如圖．2．調(diào)制(1)概念：把要傳遞的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上，使載波隨各種信號(hào)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(hào)的強(qiáng)弱而改變的調(diào)制技術(shù)，如圖所示．②調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變的調(diào)制技術(shù)，如圖所示．例3實(shí)際發(fā)射無線電波的過程如圖甲所示，高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖乙所示，人對(duì)著話筒說話時(shí)產(chǎn)生低頻信號(hào)如圖丙所示．則發(fā)射出去的電磁波圖像應(yīng)是()四、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(qiáng)．(2)利用解調(diào)把接收電路中的有用信號(hào)分離出來．(3)調(diào)諧和解調(diào)的區(qū)別：調(diào)諧就是一個(gè)選臺(tái)的過程，即選攜帶有用信號(hào)的高頻振蕩電流，在接收電路中產(chǎn)生最強(qiáng)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(hào)分離出來的過程．例4調(diào)節(jié)收音機(jī)的調(diào)諧回路時(shí)，可變電容器的動(dòng)片從全部旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率的電臺(tái)信號(hào)，為接收到該電臺(tái)信號(hào)，則應(yīng)()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(diào)諧電路的調(diào)節(jié)，要特別注意以下問題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＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，