课堂讲义系列高中物理人教版选修11文档第四章电磁波及其应用第3讲电磁波的发射和接收

第3讲电磁波的放射和接收[目标定位]，调制、调幅、调频、调谐、解调的含义...一、无线电波的放射1.进行无线电通信，需要发送和接收无线电波.天线是放射和接收无线电波的必要设备.2.进行无线电通信，首先要放射无线电波.无线电放射机中有一个叫做振荡器的重要部件，它能产生频率很高的交变电流.3.调制：把信息加到载波上，就是使载波随信号而转变.调幅：是使高频载波的振幅随信号转变.调频：是使高频载波的频率随信号转变.想一想为了使需要传递的音频信号载在电磁波上放射到远方，必需对高频交变电流进行什么操作？答案调制.二、无线电波的接收1.转动收音机的旋钮选择电台，实际上是在选择我们需要的电磁波，这在技术上叫做调谐.2.要得到所需的信息，必需从高频信号电流中把它们“取〞出来，也就是要进行解调.3.通过解调得到的信号，还要经过放大.想一想解调和调制有关系吗？答案有.解调是调制的逆过程.三、电视1.在电视放射系统中，首先由摄像机将来自景物的光转变为电信号.2.接收端收到信号后进行解调，从中得到视频信号，并按摄像管的方式让电子束在荧光屏上与它同步地扫描，于是在显像管中消失了与摄像管中相同的图像.3.摄像机在1s内传送25帧图像，电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些图像，由于画面更换快速，眼睛又有视觉暂留作用，我们感觉到的是连续的活动图像.想一想电视台放射电视信号为什么要建高耸入云的放射塔呢？答案电视信号要有效的放射出去，必需采纳高频开放电路.电磁波的波长比拟短，以直线传播为主，遇到障碍物会被阻挡，所以放射天线要架得高一些.四、移动通信1.每个移动机都是一个电磁波放射器，同时又是一个电磁波接收器.2.当手持移动与其他用户通话时要靠较大的固定无线电台转接.这种固定的无线电台叫做基站.想一想两个人在同一地点用通话时，信号是直接相互传播的吗？答案两个人在同一地点用通话时，信号也要通过四周的基站传到总机，总机对信号处理后再传给基站放射出来，由另一接收.不过此时两共用一个基站.一、无线电波的放射技术上把波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波称为无线电波.按波长常把无线电波分为假设干波段，各个波段有其不同的主要用途.1.载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图像等信息的，叫做载波.把要传递的信息加到载波上并放射出去，信息就可以传到远方.2.调制：把信息加到载波上，就是使载波随信号而转变，这种技术叫做调制.调制的两种方式：(1)调幅(AM)：使高频载波的振幅随信号转变，这种调制叫做调幅，如图4－3－1所示.图4－3－1(2)调频(FM)：使高频载波的频率随信号转变，这种调制方式叫做调频，如图4－3－2所示.调频波的振幅不变，抗干扰的力量比拟强，传递过程中的失真比拟小.图4－3－23.有效放射电磁波的两个条件(1)电磁波频率要足够高，振荡频率越大，放射电磁波的本事越大.(2)必需采纳开放电路，使振荡电路的电场和磁场尽可能地分散到大的空间.例1关于电磁波的调制技术，以下说法不正确的选项是()A.使高频载波的振幅随信号转变的调制叫做调幅B.使高频载波的频率随信号转变的调制叫做调幅C.中、短波段的无线电播送，使用的是调幅方式D.调幅波的优点是抗干扰力量强，传递过程中失真比拟小答案BD解析调幅是使高频载波的振幅随信号转变，所以B项不正确；调频波的振幅不变，抗干扰力量比拟强，传递过程中失真比拟小，所以D项不正确.针对训练1关于无线电波的放射过程，以下说法正确的选项是()A.必需对信号进行调制B.必需使信号产生电谐振C.必需把传输信号加到高频电流上D.必需使用调幅的方法答案AC解析电磁波的放射过程中，为了将低频信号放射出去，肯定要对放射的电磁信号进行调制，调制的方法有两种，一是调幅、二是调频，故A、C正确.二、无线电波的接收1.在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波.2.通过电谐振实现信号选择(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振；(2)调谐：使接收电路发生电谐振的过程叫调谐.能够调谐的接收电路叫做调谐电路.3.通过解调猎取信号(1)解调：从高频振荡中“检出〞所携带的信号，叫做解调；(2)解调是调制的逆过程.例2电视机换台时，实际上是在转变()A.电视台的放射频率B.电视机的接收频率C.电视台放射的电磁波的波速D.电视机接收的电磁波的波速答案B解析电视机接收电磁波是利用的电磁波的频率不同，收看的电视频道不同，所以转变的是电视机的接收频率.针对训练2从调谐电路接收到的高频振荡电流中复原出声音信号的过程是()A.调谐 B.解调C.调频 D.调幅答案B电磁波的放射和接收1.移动通信诞生于19世纪末，20世纪中叶以后，个人移动渐渐普及，如图4－3－3所示.关于移动功能的判别正确的选项是()图4－3－3A.移动只是一个电磁波放射器B.移动可以接收电磁波C.移动只是一个电磁波接收器D.移动可以放射电磁波答案BD解析移动既是一个电磁波放射器，又是一个电磁波接收器，选项B、D正确.2.关于电磁波的放射与接收，以下说法中正确的选项是()A.调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区分B.解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行放射传送的过程C.手持移动与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D.在信号接收时，选择电波的过程叫做调谐答案CD解析调频和调幅都是使信息加到载波上，即使载波随信号而转变，但有本质区分：调频是使高频载波的频率随信号而转变，而调幅是使高频载波的振幅随信号而转变，所以A项错；解调是将所需的信息从高频载波中取下来的过程，故B项错；因手持移动功率有限，所以与其他用户通话时，必需靠较大的固定的无线电台传送，所以C项正确；在接收信号时，选择所需电波的过程，在技术上叫做调谐，所以D项正确.电磁波的应用3.如图4－3－4所示为电视信号接收过程示意图，其工作过程挨次正确的选项是()图4－3－4A.解调—放大—调谐—显示B.调谐—放大—解调—显示C.调谐—解调—放大—显示D.放大—调谐—解调—显示答案C解析电视接收机首先利用电谐振通过调谐把空间高频电流选出来，然后解调，取下信号，最终经放大后再传给显像管显像，所以正确的挨次是C.4.具有NFC(近距离无线通信技术)功能的两只在间距小于10cm时可以通过________(选填“声波〞或“电磁波〞)直接传输信息，×107Hz，×108m/s，那么该载波的波长为________m.(保存2位有效数字)答案电磁波21m解析通过电磁波传播信息，载波的波长为λ＝eq\f(c,f)＝21m.(时间：60分钟)题组一、电磁波的放射和接收1.以下说法不正确的选项是()A.放射出去的电磁波，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.移动是利用无线电波进行通信的答案A解析无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被汲取一局部，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故B正确，A错误；波长越短，传播方式越接近光的直线传播，移动放射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，故C、D正确.2.以下关于无线电播送的表达中，不正确的选项是()A.放射无线电播送信号必需采纳调频方式B.放射无线电播送信号必需进行调制C.接收无线电播送信号必需进行调谐D.接收到无线电播送信号必需进行解调才能由扬声器播放答案A解析放射无线电播送信号必需经过调制，可以采纳调频，也可以采纳调幅，所以A错误，B正确；接收无线电信号必需经过调谐也就是选台，C正确；由于无线电波中有高频信号，所以要经过解调将低频信号检出来，才能由扬声器播放，D正确.3.以下关于无线电播送要对电磁波进行调制的缘由的说法正确的选项是()A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本事更强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才能不变D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去答案D解析要将电磁波有效地放射出去，必需有足够高的频率，而需要传递的声音信号通常频率较低，无法直接放射，必需借助于载波来携带，因此必需通过调制将信号加到载波上才能有效地向远处传递，从而把我们要告知对方的信号有效地传递出去.故D选项正确.4.以下说法中正确的选项是()A.无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波B.无线电波在真空中的波长范围从几毫米到几十千米C.无线电波的频率越低越简洁放射D.放射无线电波的目的是为了向远处传送电能答案AB解析无线电技术中使用的电磁波叫无线电波，应选项A正确；无线电波的波长一般在几毫米到几十千米，应选项B正确；无线电波频率越高越简洁放射，放射无线电波的目的主要是为了输送信号，应选项C、D错误.题组二、电磁波的应用5.关于移动，以下说法正确的选项是()A.随身携带的移动()内，只有无线电接收装置，没有无线电放射装置B.随身携带的移动()内，既有无线电接收装置，又有无线电放射装置C.两携带的人，必需通过固定的基地台转接，才能相互通话D.无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电放射装置答案BCD解析移动可拨出和接听，但须经由固定的基地台转接，故A项错误，B、C正确；无线寻呼机(BP机)是一种只能接收图文、数字的装置，所以没有无线电放射装置，故D选项也正确.6.一台最简洁的收音机，除了接收天线和扬声器外，至少还必需具备以下哪几个单元电路()A.调谐电路 B.调制电路C.振荡电路 D.解调电路答案AD解析最简洁的收音机具有调谐电路和解调电路.7.以下说法中正确的选项是()A.播音员的声音信号转换成电信号后，要通过调制器把音频信号加载到高频电流上，再通过天线放射出去B.电磁波在真空中的传播速度为3×108m/sC.电磁波既能传播声音信号，也能传播图像信号D.要想使电磁波掩盖全部地球外表，至少需要匀称配置9颗同步通信卫星答案ABC解析播音员的声音信号首先要转变成电信号，然后通过调制器将音频信号加载到高频电流上，再通过天线将高频电磁场放射出去就形成电磁波，A项正确；电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，B项正确；电磁波传送声音信号和图像信号都可以，C项正确；要想使通信卫星的电磁波掩盖全球，至少要3颗卫星，故D项错误.8.关于电视接收的原理，以下说法中正确的选项是()A.电视接收天线接收到的电磁波中包含有图像信号和伴音信号B.电视接收天线接收到的电磁波经过处理复原成图像，天线上并不产生感应电流C.电视接收机接收到电磁波，通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号和伴音信号D.电视接收机接收到电磁波，经扬声器得到电视节目的伴音信号答案A解析电视机接收天线接收到的电磁波带有图像信号和伴音信号，接收后天线上产生感应电流，故A项对，B项错；图像信号和伴音信号必需经过处理，才可经显像管和扬声器得到图像和声音，故C、D项错.9.以下关于信息传递的说法中，正确的选项是()A.声、光和电磁波中，只有电磁波能够传递信息B.固定、移动、播送和电视都是利用导线中的电流传递信息的C.摄像机拍得的物体图像，直接通过放射天线放射传播信息D.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息答案D解析声音可以传递信息，人们特别的熟识，光也可以传递信息，所以A项错；移动、无线电播送和电视都是无线传递的，所以B项错；摄像机拍得的物体图像，通过调制