第四章 第2讲

第十四章 电磁波 目标定位1 知道有效发射电磁波的条件 知道调制 调幅 调频 调谐 解调 电谐振等概念 2 了解电磁波的应用和在科技 经济 社会发展中的作用 3 认识电磁波谱 了解电磁波各波段的特性和主要作用 第2讲电磁波的发射和接收电磁波与信息化社会电磁波谱 一 电磁波的发射和接收1 电磁波的发射 1 要有效地发射电磁波 振荡电路必须具有如下特点 第一 要有的振荡频率 频率越 发射电磁波的本领越大 第二 振荡电路的电场和磁场必须分散到的空间 这样才能有效地把能量辐射出去 足够高 高 尽可能大 2 调制 定义 在电磁波发射技术中 使电磁波随各种信号而改变的技术 振幅 分类 调幅 AM 使高频电磁波的随信号的强弱而变的调制技术调频 FM 使高频电磁波的随信号的强弱而变的调制技术 频率 2 电磁波的接收 1 原理 电磁波在传播过程中如果遇到导体 会使导体中产生 因此 空中的导体可以用来接收电磁波 2 电谐振与调谐 电谐振 当接收电路的跟收到的电磁波的相同时 接收电路中产生的感应电流最强 这个现象叫做电谐振 感应电流 固有频率 频率 调谐 使接收电路产生的过程 3 解调 使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程 它是的逆过程 调幅波的解调也叫 4 无线电波技术上把波长1mm的电磁波称做无线电波 并按波长把无线电波分为若干波段 中波 中短波 短波 微波 电谐振 调制 检波 大于 长波 想一想在我们周围弥漫着各种电台 电视台及无线电设备发出的电磁波 我们若想收听某一电台的广播时 需要调节收音机的旋钮选台 你知道 选台 的作用吗 答案 选台 是为了使想收听的某一电台发射的电磁波的频率与收音机的接收电路的固有频率相同 二 电磁波与信息化社会1 电磁波可以通过电缆 光缆进行有线传输 也可实现无线传输 电磁波的频率 相同时间内传递的信息量越大 越高 2 电视 摄像管 摄取景物的图像并将其转换为 调制和发射 天线接收高频信号 调谐 显像管 还原出与摄像管屏上相同的图像 电信号 解调 3 雷达 1 雷达是利用来测定物体位置的无线电设备 2 原理 电磁波遇到障碍物要发生 雷达是利用电磁波的这个特性工作的 无线电波 反射 4 移动电话 1 每一部移动电话都是一个无线电台 同时又相当于一台机 2 移动电话的体积很小 发射功率 它的天线也很简单 灵敏度不高 因此它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接 这种固定的电台叫做或 收音 不大 基地台 基站 三 电磁波谱1 电磁波谱 按电磁波的或大小的顺序把它们排成谱 按波长由长到短依次为 红外线 紫外线 X射线 2 应用 利用无线电波进行通信 广播及其他信号传输 利用红外线可进行红外遥感 利用可进行灭菌消毒 利用可进行医用透视 机场安检 利用 射线可进行 波长 频率 无线电波 可见光 射线 紫外线 X射线 工业探伤 医用治疗 3 电磁波的能量各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波 所有这些都表明电磁波能够 4 太阳辐射太阳辐射的能量集中在可见光 和三个区域 在眼睛最敏感的光附近 辐射的能量最强 传递能量 红外线 紫外线 黄绿 一 电磁波的发射和接收1 电磁波的发射和接收过程 2 对概念的理解 1 调幅 和 调频 都是调制过程 解调是调制的逆过程 2 电谐振就是机械振动中的 共振 3 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 例1关于电磁波的发射过程 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 解析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 为了有效地向外发射电磁波 必须使用开放电路 A C D正确 而产生电谐振是在接收过程 B错误 答案ACD 例2要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领 应该采取的措施是 A 增加辐射波的波长B 使电容器的正对面积足够小C 减小电容器两极板间的距离D 增加回路中的电容和电感 解析研究表明频率越高 电磁波发射本领越大 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 只有B符合题意 答案B 二 雷达1 雷达是利用电磁波中的微波遇到障碍物发生反射的特性工作的 2 雷达既是电磁波的发射端 又是电磁波的接收端 3 如果从发射一列波到再接收到这列波的反射波所用的时间为t 那么雷达与障碍物间的距离x 例3某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机 设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时200 s 经4s后又发出一列电磁波 雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时186 s 则该飞机的飞行速度多大 答案525m s 三 各种电磁波的特点及应用 例4关于电磁波的特性和应用 下列说法正确的是 A 红外线和X射线都有很高的穿透本领 常用于医学上透视人体B 过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C 电磁波中频率最大的为 射线 最容易发生衍射现象D 紫外线和X射线都可以使感光底片感光 解析X射线有很高的穿透本领 常用于医学透视人体 红外线没有 选项A错误 过强的紫外线照射对人的皮肤有害 选项B错误 电磁波中频率最大的为 射线 其波长最短 最不容易发生衍射现象 选项C错误 答案D 电磁波的发射和接收1 如图1所示 调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号 要收到电信号 应 A 增大调谐电路中线圈的匝数B 加大电源电压C 减少调谐电路中线圈的匝数D 将线圈中的铁芯取走 图1 解析当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时 发生电谐振才能较好地收到电台信号 本题中收不到信号的原因是调谐电路的固有频率低 由f 知 在C无法再调节的情况下 可减小L以提高f 故选项C D正确 答案CD 2 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 再经过解调 放大 通过耳机才可以听到声音 解析当处于电谐振时 所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 只不过频率跟调谐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 要再经过解调 放大 通过耳机才可以听到声音 故正确答案为A D 答案AD 雷达的特点3 关于雷达的特点 下列说法正确的是 A 雷达所用无线电波的波长比短波更长B 雷达只有连续发射无线电波 才能发现目标C 雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离D 雷达在能见度低的黑夜将无法使用 解析雷达是利用无线电波的反射来工作的 因此它利用的无线电波处于微波段 目的是为了增加反射 减少衍射 雷达大约每隔0 1ms发射时间短于1 s的脉冲信号 根据屏上显示的发射信号和接收到的反射信号可以直接读出障碍物的距离 答案C 电磁波的特点及应用4 下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象 请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上 1 X光机 解析X光机是用来透视人的体内器官的 因此需要具有较强穿透力的电磁波 但又不能对人体造成太大的伤害 因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线 故选择D D 2 紫外线灯 解析紫外线灯主要是用来杀菌的 因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用 故选择C C 3 理疗医用 神灯 照射伤口