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深入了解电磁波的发射和接收,探索无线电技术的奥秘

更新时间:2024-06-09 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

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《2019高中物理第14章第3节电磁波的发射接收讲义(附解析)新民教版》由会员上传分享,可免费在线阅读,更多相关内容可在教育资源-天天图书馆查阅。4WM物理好资源网(原物理ok网)

1.电磁波的发射和接收一、无线电波的发射 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄①1.要有效地传输电磁波,振荡电路必须具备两个特性 (1)必须有足够高的振荡频率,频率越高振荡电路高中物理,传输电磁波的能力越大。 (2)应采用开路物理资源网,振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间里。 2.开路 开路的实际应用中,线圈的一端用一根导线和地相连,这根导线叫做地线,线圈的另一端和高空中的天线相连。 3.无线电技术中用各种信号来改变电磁波的技术叫调制。调制有两种方法:一是幅度调制,使高频电磁波的幅度随信号的强弱而变化; 另一种叫调频,就是让高频电磁波的频率随着信号的强弱而变化。【解释】广播电台传送声音等信号,必须用电磁波来传送,而不是直接传送声音信号。4WM物理好资源网(原物理ok网)

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2、把信号转换成电信号进行传输。这是因为声音信号的频率较低,而广播电台必须有足够高的频率才能发射电磁波。实践证明,只有提高传输频率,才能提高传输容量。高频振荡信号是那些有用的低频信号的“载体”,把低频信号加载到高频信号上的过程就是调制过程。 ①【单选】 为了把要传输的信息(如声音、图像等)加载到电磁波上传送到较远的地方,必须对振荡电流进行() A.调谐 B.放大 C.调制 D.检测 分析:选C。 把要传输的信息(如声音、图像等)加载到电磁波上传送的过程叫调制,所以只有C是正确的。 A、B、D应该是电磁波接收端需要进行的过程。 2.无线电波的接收┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄②1.接收原理:电磁波在传播过程中,若遇到导体4WM物理好资源网(原物理ok网)

3、接收电路发生电谐振时,将在导体中产生感应电流。因此,可以利用空气中的导体来接收电磁波。 2、电谐振与调谐 (1)电谐振:当接收电路的固有频率与所接收的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强。相当于机械振动中的谐振。 (2)调谐:使接收电路产生电谐振的过程。 3、解调:由调谐电路接收到的高频电流还原出声音或图像信号的过程。它是调制的逆过程,对调幅波的解调也叫检波。 4、无线电波:波长大于1mm(频率小于)的电磁波称为无线电波。无线电波按其波长(频率)分为若干个波段,不同波段的无线电波的传播特性不同,发射和接收所用的设备和技术也不同,因而有不同的用途。 [解释] 1.电共振是“4WM物理好资源网(原物理ok网)

4.谐振”。 2.调谐不同于电谐振,电谐振是物理现象,而调谐是操作过程。 ②[判断] 1.必须使用导体来制作天线(√) 2.只有接收电路发生电谐振,接收电路中才会有振荡电流(×) 3.解调是调制的逆过程(√) 4.不同波段的无线电波传播特性不同,但用途相同(×) 1.无线电波的发射和接收过程 2.“调幅”和“调频”都是调制过程 (1)高频电磁波的幅度随信号强弱而变化的调制方式叫调幅。一般电台的中波、中短波、短波广播和电视中的图像信号都采用调幅波。 (2)高频电磁波的频率随信号强弱而变化的调制方式叫调频。 广播电台的立体声广播和电视伴音信号都使用调频波。3.解调是调制的逆过程。声音和图像等信号的频率相对4WM物理好资源网(原物理ok网)

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5、低频信号不能转换成电信号直接传输,而必须把这些低频信号加载到高频电磁波信号上。把声音和图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制振荡电路高中物理,把高频信号还原成声音和图像信号的过程就是解调。 4、正确理解调谐的作用 世界上有很多广播电台、电视台和各种无线电信号,如果全部都胡乱接收,那一定是难以分辨的混沌信号。因此,接收信号时,首先要从各种电磁波中选出我们需要的,这通常叫选台。无线电技术中就是利用电谐振来实现这个目的的。 【典型例子】 例1.【多选题】 为了把磁场的能量以电磁波的形式有效地传送到尽可能大的空间,除了在开放空间采用电路外,有效的方法有() A.增大电容板间的距离 B.减小电容板间的距离4WM物理好资源网(原物理ok网)

6.面对极板的面积 C.减少线圈匝数 D.使用低频振荡电流 【解析】 实现开路和提高辐射频率是发射电磁波的两种有效方法。 D错误;由f=和C=可知A、B正确;减少线圈匝数可以减小L,从而增大f,C正确。 【答案】 ABC 【点评】 (1) 当振荡电路变为开路时,由于线圈匝数的减少,自感系数L减小。由于面对电容器极板的面积减小,距离增加,所以电容器的电容量减小。由f=可知频率增加,所以辐射能力增强。 (2) 如果熟练掌握电磁波有效发射的条件和振荡频率的表达式,这类问题就可以迎刃而解。 【即兴巩固】 1.【多选】调谐电路中可变电容器的活动片从完全旋出到完全旋入,仍然无法接收到较高频率电台的信号。要接收电台的信号,可以使用4WM物理好资源网(原物理ok网)

7、下列哪种方法可以采用?()A.增加调谐电路中线圈的匝数B.提高电源电压C.减少调谐电路中线圈的匝数D.去掉线圈中的铁芯分析:选CD当调谐电路的固有频率等于接收电磁波频率时,发生电谐振,能更好地接收无线电信号。本题之所以收不到信号,是因为调谐电路的固有频率低。由f=可知,当C无法再调节时,可以减小L来提高频率。C、D正确。λ>1mm的电磁波叫做无线电波。无线电波可以分为若干个波段。【典型例子】例2.【多选题】关于无线电波的传播,下列说法正确的是()A.4WM物理好资源网(原物理ok网)

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