电磁波的发射和接受

14 3 电磁波的发射和接收 1 要有效地发射电磁波 振荡电路必须具有两个特点 第一 要有 的振荡频率 频率越高 发射电磁波的本领越大 第二 应采用 振荡电 路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间 实际应用中的开放电路 线圈的一端用导 线与大地相连 这条导线叫做 线圈的另一端与高高地架在空中的 相 连 2 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做 调制的方法有两种 一种是调幅 AM 使高频电磁波的 随信号的强弱而改变 另一种是调频 FM 使高频电磁 波的 随信号的强弱而改变 3 当接收电路的 跟收到的电磁波的 相同时 接收电路中产 生 的振荡电流最强 这种现象叫做电谐振 使接收电路产生 的过程叫做调 谐 4 使声音或图象信号从接收到的 中还原出来 这个过程是调制的逆 过 程 叫做解调 5 转换电视频道 选择电视节目 称为 A 调谐 B 调制 C 调频 D 调幅 6 把经过调制的高频电流变为图象信号电流的过程叫做 A 调幅 B 调频 C 调谐 D 解调 概念规律练 知识点一 电磁波的发射 1 为了增大无线电台向空间辐射无线电波的能力 对 LC 振荡电路结构可采取下列的哪 些措施 A 增大电容器极板的正对面积 B 增大电容器极板的间距 C 增大自感线圈的匝数 D 提高供电电压 2 用一平行板电容器和一个线圈组成 LC 振荡电路 要增大发射电磁波的波长 可采用 的做法是 A 增大电容器两极板间的距离 B 减小电容器两极板间的距离 C 减小电容器两极板的正对面积 D 在电容器两极板间加入电介质 知识点二 电磁波的接收 3 关于电磁波的接收 下列说法正确的是 A 当处于电谐振时 所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 B 当处于电谐振时 只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流 C 由调谐电路接收的感应电流 再经过耳机就可以听到声音了 D 由调谐电路接收的感应电流 再经过检波 放大 通过耳机才可以听到声音 4 要接收到载有信号的电磁波 并通过耳机发出声音 在接收电路中必须经过下列过 程 中的 A 调幅 B 调频 C 调谐 D 解调 方法技巧练 f 的应用技巧 1 2 LC 5 某收音机接收电磁波的波长范围在 182 m 577 m 之间 该收音机调谐电路的可变电 容器的动片完全旋出时 回路的电容为 39 pF 求 1 该收音机接收电磁波的频率范围 2 该收音机的可变电容器动片完全旋入定片间 回路中的电容是多大 6 一台无线电接收机 当接收频率为 535 kHz 的信号时 调谐电路里电容器的电容是 360 pF 如果调谐电路里的电感线圈保持不变 要接收频率为 1 605 kHz 的信号时 调 谐 回路里电容器的电容应改变为 A 40 pF B 120 pF C 1 080 pF D 3 240 pF 1 为了有效地把磁场的能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间 除了用敞露空间的 电 路 还有 A 增大电容器极板间的距离 B 减小电容器极板的面积 C 减小线圈的匝数 D 采用低频振荡电流 2 关于无线电广播发射过程中的振荡器的作用 下列说法正确的是 A 振荡器的作用是产生等幅高频信号 B 振荡器的作用是产生低频音频信号 C 振荡器的作用是产生高频音频信号 D 振荡器的作用是产生等幅低频信号 3 关于调制器的作用 下列说法正确的是 A 调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去 B 调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去 C 调制器的作用可以是把低频信号的信号加载到高频信号的频率上去 D 调制器的作用是将低频声音信号变成高频信号 再放大后直接发射出去 4 下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是 A 经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强 B 经过调制后的电磁波在空间传播得更快 C 经过调制后的电磁波在空间传播波长不变 D 经过调制后的电磁波在空间传播波长改变 5 关于无线电波的发射过程 下列说法正确的是 A 必须对信号进行调制 B 必须使信号产生电谐振 C 必须把传输信号加到高频电流上 D 必须使用开放回路 6 在 LC 振荡电路的电容器两极板距离减小后与某一外来电磁波发生电谐振 那么 LC 振荡电路原来的周期 T1与外来的电磁波的周期 T2的关系是 A T1 T2 B T1 T2 C T1 T2 D 都有可能 7 一台最简单的收音机 除了接收天线和扬声器外 至少还必须具备下列哪几个单元 电 路 A 调谐电路 B 调制电路 C 振荡电路 D 检波电路 8 电视机的室外天线能把电信号接收下来 是因为 A 天线处于变化的电磁场中 天线中产生感应电流 相当于电源 通过馈线输送给 LC 回路 B 天线处于变化的电场中 天线中产生感应电流 相当于电源 通过馈线输送给 LC 回 路 C 天线只是有选择地接收某电台的信号 而其他电视台信号则不接收 D 天线将电磁波传输到电视机内 9 关于无线电波的传播 下列说法正确的是 A 发射出去的电磁波 可以传到无限远处 B 无线电波遇到导体 就可以在导体中激起同频率的振荡电流 C 波长越短的电磁波 越接近直线传播 D 移动电话是利用无线电波进行通信的 10 关于电磁波的传播 下列叙述正确的是 A 电磁波频率越高 越易沿地面传播 B 电磁波频率越高 越易沿直线传播 C 电磁波在各种介质中传播波长恒定 D 只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波 就可把信号传遍全世界 题号 12345678910 答案 11 请你将正在放音的收音机 放入一个真空罩和一个金属网中 观察收音机的音量变 化 1 当把收音机放入真空罩内 在收音机外壳撒一些泡沫小球 时 我们会看到泡沫小球 选填 会 或 不会 跳动 但是 选填 会 或 不会 听到声 音 此实验说明 2 当把收音机放入一个金属网中时 我们将 选填 会 或 不会 听到声 音 若将正在放音的录音机放入金属网中则 选填 会 或 不会 听到声音 原 因是 提示 金属网有屏蔽电磁波的作用 12 有波长分别为 290 m 397 m 566 m 的无线电波同时传向收音机的接收天线 当把 收音机的调谐电路的频率调到 756 kHz 时 1 哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强 2 如果想接收到波长为 290 m 的无线电波 应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进 一 些还是旋出一些 第 3 节 电磁波的发射和接收 课前预习练 1 足够高 开放电路 地线 天线 2 调制 振幅 频率 3 固有频率 频率 电谐振 4 高频电流 5 A 转换频道是为了使电视的接收电路的频率与某电台的频率相同 产生电谐振 故为调谐 6 D 解调是调制的逆过程 该过程把所载的声音信号或图象信号从高频电流中还原 出来 课堂探究练 1 B 要增大无线电台向空间辐射电磁波的能力 必须提高其振荡频率 由 f 知 可减小 L 和 C 以提高 f 要减小 L 可采取减少线圈匝数 向外抽出铁芯的办法 1 2 LC 要减小 C 可采取增大极板间距 减小正对面积 减小介电常数的办法 故 B 正确 A C D 错误 点评 发射无线电波的能力与电磁振荡的频率成正比 电磁振荡的频率为 f 1 2 LC 2 BD 由 c f 可知 要增大发射电磁波的波长 必须减小振荡电路的振荡频率 f 由 f 可知 要减小 f 就必须增大平行板电容器的电容 C 或电感 L 由 1 2 LC C S 4 kd 可知 要增大 C 就必须减小电容器两极板间的距离或在电容器两极板间加入 电介质 点评 电磁波的传播速度为光速 速度 波长与频率的关系为 c f 3 AD 当处于电谐振时 所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 只不过频率 跟谐振电路固有频率相等的电磁波 在接收电路中激发的感应电流最强 由调谐电路接收的 感应电流 要再经过检波 也就是调制的逆过程 放大 通过耳机才可以听到声音 故正确 答案为 A D 点评 1 电谐振就是电磁振荡中的 共振 2 调谐与电谐振不同 电谐振是一个物理现象 而调谐则是一个操作过程 4 CD 接收电路中必须通过调谐接收到载有信号的电磁波 再通过解调得到声音信 号 点评 要正确理解无线电波发射和接收的各个操作过程的意义 5 5 2 105 Hz 16 5 105 Hz 2 392 pF 解析 1 由 得 f c 为真空中的光速 代入数据可解得其电磁波的频率范围 c f c 为 5 2 105 Hz 16 5 105 Hz 2 动片完全旋出时 电容最小 C1 39 pF 其振荡周期最小 对应接收的电磁波的波长 最短为 1 182 m 动片完全旋入时 电容最大 设其为 C2 其振荡周期最大 对应接收的电磁波的波长最 长为 2 577 m 由 f 得 c 1 2 LC C2 C1 2 1 故 C2 C1 2 39 pF 392 pF 2 2 2 1 577 182 方法总结 1 对电磁波来说 前面所学的 v f 等公式仍然成立 2 收音机的 T 波段是指 在可调节范围内能够使该收音机 LC 振荡电路达到电谐振的电磁波波长范围 6 A 由 f 得 1 2 LC f1 f2 L2C2 L1C1 f1 535 103 1 2 C1L0 f2 1 605 103 1 2 C2L0 得 535 1 605 C2 C1 又 C1 360 pF 得 C2 40 pF 方法总结 1 充分利用公式 f 1 2 LC 2 当调谐回路的频率与接收到的电磁波的频率相同时 发生电谐振 课后巩固练 1 ABC 实行开放电路和提高辐射频率是发射电磁波的两种有效方法 由 f C 可知 A B C 选项正确 1 2 LC S 4 kd 2 A 3 ABC 调制器的作用是把低频声音信号加载到高频振荡信号上去 如果高频信号的 振幅随低频信号的变化而变化 则是调幅 如果高频信号的频率随低频信号的变化而变化 则是调频 由于低频信号不利于直接从天线发射 所以需要将低频信号加载到高频信号上 去 4 AD 调制是把要发射的信号 加 到高频等幅振荡上去 频率越高 传播信息能力 越强 A 对 电磁波在空气中以接近光速传播 B 错 由 v f 知波长与波速和传播频率 有关 C 错 D 对 5 ACD 电磁波的发射过程中 一定要对低频输入信号进行调制 用开放电路发射 6 B 由 T 2 和 C 可知 当 d 减小时 T 增大 则 T1 T2 LC S 4 kd 7 AD 简单的收音机是电磁波的接收装置 因此需要有调谐电路和检波电路 8 A 根据无线电波的接收原理 可知 A 正确 9 BCD 无线电波在传播过程中 遇到障碍物就被吸收一部分 遇到导体 会在导体 内产生涡流 同频率的振荡电流 故 A 错 B 正确 波长越短 传播方式越接近光的直线传 播 移动发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段 故 C D 正确 10 BD 该题考查无线电波的用途和特点 由 c f 可判定 电磁波频率越高 波长越短 衍射性越差 不宜沿地面传播 而跟 光的传播相似 沿直线传播 故 B 对 A 错 电磁波在介质中传播时 频率不变 而传播速 度改变 由 v f 可判断波长改变 C 错 由于同步卫星相对地面静止在赤道上空 3 600 km 高的地方 用它作微波中继站 只要有三颗 就能覆盖全球 D 正确 11 1 会 不会 电磁波可以在真空中传播到收音机 但是收音机发出的声波必须通 过介质才能传播出来 2 不会 会 电磁波被金属网罩屏蔽 因此收音机无法收到信息 但是录音机发出的 声波可以顺利传播出来 12 1 波长为 397 m 的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强