4/5第3、4節(jié)無線電波的發(fā)射和接收電磁波譜(強基課—逐點理清物理觀念)課標要求學(xué)習(xí)目標1.知道電磁波的發(fā)射、傳播和接收。2.認識電磁波譜。知道各個波段的電磁波的名稱、特征和典型應(yīng)用。1.了解調(diào)制、調(diào)諧和解調(diào)的概念。2.觀察日常生活中電磁波的發(fā)射、傳播和接收現(xiàn)象。3.知道什么是電磁波譜,知道電磁波譜中各種電磁波的排列順序。4.了解不同波長電磁波的特征及主要用途。逐點清(一)無線電波的發(fā)射和接收[多維度理解]1．有效發(fā)射電磁波的條件(1)要有足夠______的振蕩頻率。(2)采用________電路。振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間。2．電磁波的調(diào)制(1)載波：用于攜帶信號的________電磁波。(2)調(diào)制：使載波隨各種信號而改變的技術(shù)。(3)調(diào)幅(AM)：使高頻電磁波的________隨信號的強弱而變。(4)調(diào)頻(FM)：使高頻電磁波的________隨信號的強弱而變。3．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(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，這個導(dǎo)體就是接收________。(2)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________。(3)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生________的過程。(4)解調(diào)：把聲音或圖像信號從__________中還原出來的過程。4．電視廣播的發(fā)射和接收(1)高頻電視信號的傳播方式主要有三種地面無線電傳輸、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸以及衛(wèi)星傳輸。(2)不同的傳播方式使用不同頻率范圍的電磁波，采取不同的調(diào)制方式。1．開放電路和調(diào)制(1)開放電路能有效地發(fā)射電磁波。(2)經(jīng)過調(diào)制的電磁波能夠傳遞信息，調(diào)制的方法有調(diào)幅和調(diào)頻。2．電磁波傳遞信息口訣聲音好聽傳也易，調(diào)制載波不能離，開放電路發(fā)出去，解調(diào)下來才完畢。[典例]關(guān)于電磁波的發(fā)射與接收，下列說法中正確的是()A．調(diào)頻與調(diào)幅都是用高頻載波發(fā)送信號，原理相同，無本質(zhì)區(qū)別B．解調(diào)是將低頻信號加載到高頻電磁波上進行發(fā)射傳送的過程C．手持移動電話與其他用戶通話時，要靠較大的固定的無線電臺轉(zhuǎn)送D．調(diào)諧就是將接收電路的振幅調(diào)至與電磁波的振幅相同聽課記錄：[全方位練明]1．(多選)為了有效地把能量以電磁波形式發(fā)射到盡可能大的空間，除了使用開放電路，還可以()A．增大電容器極板間的距離B．減小電容器極板的正對面積C．減少線圈的匝數(shù)D．采用低頻振蕩電流2．(多選)下列關(guān)于無線電廣播對電磁波進行調(diào)制的原因的說法正確的是()A．經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強B．經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C．經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播的波長不變D．經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波才能把我們要告知對方的信號有效地傳遞出去3．(多選)調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發(fā)出的電信號，要接收到該電信號，應(yīng)()A．增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B．加大電源電壓C．減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D．將線圈中的鐵芯取走逐點清(二)電磁波譜[多維度理解]1．電磁波譜：按電磁波的波長大小或頻率高低的順序把它們排列成譜，叫作電磁波譜。2．波長排列：按照波長從長到短依次排列為無線電波、______、可見光、______、X射線、γ射線。不同電磁波具有不同的__________，具有不同的特性。3．電磁波的特性及應(yīng)用(1)無線電波：把波長大于1mm(頻率低于300GHz)的電磁波稱作無線電波，廣泛用于________、廣播及其他信號傳輸。雷達是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生________，以此來測定物體位置的無線電設(shè)備，其利用的是波長較短的________。(2)紅外線①紅外線是一種光波，波長比無線電波______，比可見光______。②所有物體都發(fā)射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射______。③紅外線的應(yīng)用主要有____________和紅外體溫計。(3)可見光：能使人的眼睛產(chǎn)生__________的電磁波，可見光的波長在________nm之間，分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。不同顏色的光波長(頻率)范圍________。(4)紫外線：①波長范圍在________nm之間，不能引起人的視覺。②具有________的能量，應(yīng)用于滅菌消毒；具有較強的________效應(yīng)，用來激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光。(5)X射線和γ射線①X射線波長比紫外線______，有很強的________本領(lǐng)，用來檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷，醫(yī)學(xué)上用于檢查人體的內(nèi)部器官。②γ射線波長比X射線更短，具有________的能量，穿透力更強，醫(yī)學(xué)上用來治療某些癌癥，工業(yè)上用于探測金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷。各種電磁波的共性與個性(1)共性①本質(zhì)上相同，都是電磁波，遵從相同的波動規(guī)律。②都遵循公式v＝λf，它們在真空中的傳播速度都是c＝3.0×108m/s。③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。(2)個性①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、明顯衍射現(xiàn)象，波長越短穿透能力越強。②相同頻率的電磁波，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，速度越小。[典例](2024·濟寧高二檢測)關(guān)于生活中遇到的各種電磁波，下列說法正確的是()A．醫(yī)院里“CT”機使用的電磁波是γ射線，它具有較強的穿透能力B．紫外線常用于衛(wèi)星通信、電視等信號的傳輸，它還可用于消毒C．“浴霸”的取暖燈泡能發(fā)出較強的紅外線，它具有顯著的熱效應(yīng)D．X射線可以摧毀病變的細胞，常用于治療各種癌癥聽課記錄：/方法技巧/不同電磁波的特性及應(yīng)用電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線頻率由左向右,頻率變化為由低到高真空中的波長由左向右,波長變化為由長到短特性波動性強熱效應(yīng)強感光性強化學(xué)作用、熒光效應(yīng)強穿透力強穿透力最強用途通信、廣播、天體物理研究遙控、遙測、加熱、紅外攝像、紅外制導(dǎo)照明、照相等殺菌、防偽、治療皮膚病等檢查、探測、透視探測、治療[全方位練明]1．(多選)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于應(yīng)用電磁波的醫(yī)用器械有()A．殺菌用的紫外燈B．拍胸片的X光機C．治療咽喉炎的超聲波霧化器D．檢查血流情況的“彩超”機2．(多選)關(guān)于物理知識在生活中的應(yīng)用，下列說法正確的是()A．機場、車站所用的測量人體溫度的測溫儀應(yīng)用的是紫外線B．雷達是利用無線電波中的微波來測定物體位置的無線電設(shè)備C．γ射線可以用來治療某些癌癥D．醫(yī)院給病人做的腦部CT應(yīng)用的是X射線3．(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是()A．X射線對生命物質(zhì)有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變B．γ射線是電磁波譜中波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和明顯衍射D．在電磁波譜中，無線電波一般可用于通信第3、4節(jié)無線電波的發(fā)射和接收電磁波譜逐點清(一)[多維度理解]1．(1)高(2)開放2.(1)高頻(3)振幅(4)頻率3．(1)導(dǎo)體天線(2)相同強(3)電諧振(4)高頻電流[典例]選C調(diào)頻與調(diào)幅都是用高頻載波發(fā)送信號，但是原理不同，故A錯誤；解調(diào)是接收電磁波過程中的步驟，是將低頻信號從高頻載波信號中分離出來的過程，故B錯誤；手持移動電話與其他用戶通話時，要靠較大的固定的無線電臺轉(zhuǎn)送，故C正確；調(diào)諧是將接收電路的頻率調(diào)至與電磁波的頻率相同，故D錯誤。[全方位練明]1．選ABC使用開放電路和提高發(fā)射頻率是提高電磁波發(fā)射能力的兩種有效方法；由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))、C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，選項A、B、C正確，D錯誤。2．選AD調(diào)制就是把含有信息的低頻信號加載到高頻電磁波上，頻率變大，即向外輻射能量的本領(lǐng)變強，易于向外發(fā)射，A正確；電磁波在空氣中的波速接近光速，調(diào)制后傳播速度不變，B錯誤；根據(jù)v＝λf可知，速度不變的情況下，頻率改變，則波長必然改變，C錯誤；要把電磁波有效地發(fā)射出去，必須有足夠高的頻率，經(jīng)過調(diào)制之后的電磁波具有較高頻率，從而能把我們要告知對方的信號有效地傳遞出去，D正確。3．選CD當調(diào)諧電路的固有頻率等于要接收到的電磁波的頻率時，才能接收到電臺信號，由題意知，收不到高頻率電信號的原因是調(diào)諧電路固有頻率低，由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，在可變電容器的動片從完全旋入(正對面積S最大)到完全旋出(正對面積S最小)，即改變電容器的電容C，都未達到該電信號頻率，則必須減小電感L，即可通過C、D兩選項的操作增大頻率，故C、D正確。逐點清(二)[多維度理解]2．紅外線紫外線波長(頻率)3.(1)通信反射微波(2)①短長②強③紅外遙感技術(shù)(3)視覺效應(yīng)400～760不同(4)①5～370②較高熒光(5)①短穿透②很高[典例]選C醫(yī)院里“CT”機使用的電磁波是X射線，利用X射線能夠穿透物質(zhì)，來檢查人體的內(nèi)部器官，故A錯誤；無線電波常用于衛(wèi)星通信、電視等信號的傳輸，紫外線用于消毒，故B錯誤；“浴霸”的取暖燈泡能發(fā)出較強的紅外線，利用紅外線的熱效應(yīng)進行取暖，故C正確；γ射線可以摧毀病變的細胞，常用于治療各種癌癥，故D錯誤。[全方位練明]1．選AB紫外線和X射線從本質(zhì)上說是電磁波，A、B正確；治療咽喉炎的超聲波霧化器和檢查血流情況的“彩超”機用的都是超聲波，超聲波屬于機械波，C、D錯誤。2．選BCD一切物體均發(fā)出紅外線，溫度不同，輻射強度不同，測量人體溫度的測溫儀應(yīng)用的是紅外線，A錯誤；雷達是利用無線電波中的微波來測定物