高中物理 第十四章 电磁波 3 电磁波的发射和接收课堂探究学案 新人教版选修3-4.doc

3电磁波的发射和接收课堂探究一、有效地发射电磁波的两个条件1高频电路：理论研究证明了发射电磁波的功率与振荡频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领就越大，所以采用高频电路。2开放电路：振荡电路中的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。实际的开放电路由天线、线圈和地线组成，天线相当于电容器的一个极板，大地是另一个极板，这样做有两个好处，一是满足开放的条件，让电场和磁场尽可能地分散到更大的空间，二是电容器的电容非常小，可以产生高频率。当振荡电路变成开放电路时，由于匝数减少，则自感系数l减小。由于正对面积减小，距离增大，电容器的电容减小。由f可知，频率增大，故辐射本领增强。二、对电谐振及其作用的理解世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号，如果不加选择全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不清。因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台。在无线电技术中利用电谐振(类似于机械振动中的共振)达到目的。使接收电路中产生电谐振的过程叫调谐，能够调谐的接收电路叫调谐电路。如图所示，调节电容器的电容，当该lc振荡电路的固有频率与某电台的频率相同时，这个电台的电磁波在电路中激起的感应电流最强，这样就选出了这个电台。收音机一般是通过改变电容来调谐，而电视机一般通过改变电感来调谐。三、无线电波的分类1 mm的电磁波叫无线电波。无线电波可以分成若干波段。波段波长/m频率/mhz传播方式主要用途长波30 0003 0000.010.1地波调幅(am)广播、导航中波3 0002000.11.5地波和天波调幅(am)广播、电报、通信中短波200501.56短波5010630天波微波米波(vhf)10130300近似直线传播调频(fm)广播、电视、导航分米波(uhf)10.13003 000直线传播电视、雷达、导航厘米波0.10.013 00030 000毫米波0.01000130 000300 000无线电波是无线电技术中使用的电磁波，其波长范围从几毫米到几十千米，按波长分成若干个波段，各个波段有其不同的主要用途。类型一 理解有效发射电磁波的条件【例1】 要提高lc振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施有()。a增加辐射波的波长b使振荡电容器的正对面积足够小c尽可能使电场和磁场分散开d增加电路中的电容和电感解析：理论证明，电磁波发射本领(功率)与f成正比，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路。f，c，要使f增大，应减小l或c，通过选择，只有b项符合题意。答案：b题后反思：只要熟练掌握有效发射电磁波的条件和振荡频率的表达式，该题便可以解决。类型二 电磁波接收端的有关计算【例2】 一台收音机的接收频率范围从f12.2 mhz到f222 mhz。设这台收音机能接收的相应波长范围从1到2，调谐电容器的相应电容变化范围从c1到c2。那么波长之比为多少？电容之比为多少？解析：波长公式：，因电磁波的波速等于光速，由此可知波长与频率成反比，所以。再根据电磁振荡公式：f，收音机接收电路中的l是固定的，所以频率跟电容器的电容平方根成反比，即，整理可得：。答案：1011001题后反思：(1)lc振荡电路是最简单的电磁振荡电路，也是无线电技术中最常见的振荡电路，所