3. 电磁波的传播和接收（教学课件）-2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（沪科版）

物理选择性必修第二册·沪科版第八章电磁振荡与电磁波第3节电磁波的传播和接收科学探究通过实物展示电视广播的接收过程，锻炼学生对实际问题的研

讨能力。体会电磁波的应用对现代社会的影响，明确不同的电磁波具有的不同用途和危害，引发学生对波动现象的好奇心。物理观念理解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振等概念，能看懂无线电波接收示意图。了解什么是电磁波谱及不同

波长(或频率)范围

的电磁波的特性以及应用。科学态度与责任通过电磁波的应用，体会科技的发展对社会的推动作用。引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯，激发学生勇于探索的积极性。科学思维学会分析无线电波接收的工作原理，领会无线电波在实际生活生产中的应

用流程。了解电磁波谱中各波段的主要特性和在科技、经济、社会发展中的应用。学习目标——物理学科素养1.了解无线电波的特点，知道电磁波波长λ、频2.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序，不同波长电磁波的特征及主要用途(重点)。3.理解调制(调幅、调频)、电谐振、调谐、解调在电磁波接收过程中的作用(难点)。率f及波速c之间的关系为

(重点)。教学重难点教学难点教学重点当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场传播到导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使导线环上

两小球间也产生电火花。这个实验证实了电磁波的存在。如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么?这个实验证实了什么?课堂引入知识点1电磁波的特性如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样

变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，就形成了电磁波。电磁波虽

然也与机械波一样有反射、折射、干涉、衍射等波的普遍特征，不过电

磁波与机械波之间却有着本质上的区别。类比机械波的特点，电磁波有哪些特点?知识点1:电磁波的特性

探究新知知识点1:电磁波的特性

探究新知1.电磁波的产生：变化的电

场和磁

场交替产生，由近及远地向周围传播，形

成电磁波。2.电磁波的特点(1)电磁波在真空传播时，它的电场强度E

与磁感应

强度B互相垂直且均与传播方向垂直。如图所示。(2)电磁波的传播

不需要

介质，在真空中电磁波的传播速度跟光速相同，即

真空=c=3.0×108m/s。(3)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，电磁波也是传播能

量的一种形式。(4)电磁波波长λ、频率f及波速c之间的关系为知识点2无线电波的传播收音机

电视

红外线理疗仪紫外线消毒灯(1)什么是无线电波?X射线胶片

伽马刀(2)它是如何划分的?(3)它有哪些特性?又有哪些应用?不同的电磁波具有不同的波长(频率),具有不同的特性。按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱。如图所示：可见光无线电波长波中波短波

微波

红外线

紫外线

X射线

γ射线波长/m102

10°10-210-410-610-810-

1010-12知识点2:无线电波的传播

探究新知(1)无线电波：把波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波称作无线电波。知识点2:无线电波的传播

探究新知波段波长/m频率/MHz传播方式主要用途长波30000～30000.01～0.1地波广播、导航中波3000～2000.1～1.5地波和天波中短波200～501.5～6天波调幅

(

A

M)

广播、导航短波50～106～30微

波米

波(

V

H

F

)10～130～300近似直线传播调

频

(

F

M

)广播、电视、导航分

米

波(

U

H

F

)1～0.1300～3000直线传播电视雷达移动通信导航射电天文厘米波0.1～0.013000～30000毫米波0.01～0.00130000～300000(

2)按波长(频率)可以把无线电波划分为若干波段。不同波段的无线电波的传播特点不一样，发射、接收所用的设备和技术也不尽相同，因此各有不同的用途。我国无线电波的部分波段划分如下表所示：知识点2:无线电波的传播

探究新知(3)无线电波的传播能力很强，传播过程中的波动性比较明显。广泛应用于通信、广播及其他信号传输。无线电波的波长差别很大，其衍射和反射能力也各不相同，相应地有三种传播方式：地波(地面传播)、天波(电离层反射传播)和空间知识点2:无线电波的传播

探究新知波(直线传播)。空间波示意图天波示意图地波示意图知识点3电磁波的接收从理论上说，在空间传播的电磁波，遇到任何导体，都能通过电磁感应使导体中产生与其频率相同的振荡电流，把一部分能量传递给这个导体。无线电通信是怎样利用电磁波来传递信号呢?1.无线电波的发射(1)调制：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种

信号而

改变。甲

载

波-…知识点3:电磁波的接收

探究新知乙

信

号(2)调制的分类①调幅(AM):使高频电磁波的振幅随信号的强弱

而改变的调制技术，如图所示。②调频(FM):

使高频电磁波的频率随信号的强弱

而改变的调制技术，如图所示。知识点3:电磁波的接收

探究新知丁调频波丙

调幅波知识点3:电磁波的接收发射的电磁波是如何被接收到的呢?实验表明：当两个矩形线框面积相等时，振荡电流最大。探究新知当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时，振荡电流的振幅最大，接收到的能量最大，这个现象叫做电谐振。使接收电路产生电谐振的过程叫知识点3:电磁波的接收

探究新知如何还原声音与图像信号?作调

谐。知识点3:电磁波的接收

探究新知1.接收原理：电磁波在传播时如果遇到导

体

，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。2.接收方法(1)解调：把声音或图像信号从高

频电

流中还原出来的过程。调幅波的

解调也叫检波。(2)无线电波的接收过程：接收电路——调谐——电谐振——检波。无线电广播的是如何发射和接收的呢?3.电视广播的发射和接收(1)电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调

制成高频信号再进行传播。(2)电视信号的接收：在电视接收端，接收到的高频电磁波信号经过解调

将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号。知识点3:电磁波的接收

探究新知载波发生器调制器

和放大器(a)发射过程(b)接收过程选台

和解调示例广播电视、移动通信等通信方式都需要频率资源，占用一定的频率带宽，通常一套电视信号的频带宽度为8MHz,若某多媒体广播电视的中心频率为411MHz,请计算这一广播电视频率范围对应的波长范围。答案0.723~0.737m知识点3:电磁波的接收

探究新知解析电视信号的中心频率411MHz、

频率宽度8MHz,

可知该电视信号的电磁波频率范围是407~415MHz,

当频率为f₁=407MHz=4.07×10⁸Hz知识点3:电磁波的接收

探究新知因此，该广播电视对应的电磁波波长范围为0.723~0.737m。当频率为f₂=415MHz=4.15×108Hz对应的电磁波波长对应的电磁波波长m≈0.723m一

、电磁波的特性二、无线电波的传播三、电磁波的接收课堂总结

电场和磁场相互垂直不需要介质，速度为光速关系：λ=三种传播方式：调制发射

接收

解调地波天波空间波电磁波

的传播

和接收课内知识通关练

巩固新知1.

(多选)下列关于无线电广播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的波长不变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课内知识通关练

巩固新知答案

AD解析

调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，也就是把含有信

息的低频信号加载到高频电磁波上，频率变大，即辐射能量的本领变强，易于向外发射，A正确；电磁波在空气中的波速接近光速，传播速度不变，B错误；根据

v=λf可知，传播速度不变，频率改变，则波长必然改变，

C错误；要把电磁波有效地发射出去，必须有足够高的频率，经过调制之后的波具有较高频率，从而把我们要告知对方的信号有效地传递出去，D正确。的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。下列说法或做法正确的是(A.为了收到这个电台，他应该增加线圈的匝数B.将可变电容器的动片旋出一些后将接收到波长更大的电信号

C

调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的

电磁波频率相同D.收音机经过调谐电路后就可以得到我们所需要的声音信号课内知识通关练

巩固新知2.收音机的调谐电路如图所示，旋转收音机面板上的“调频”旋钮可以改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。某同学发现一个频率最高答案

C解析收不到高频电台的信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而使固有频率增加，所以应该减小线圈匝数，故A错误；电容器的动片旋出一些相当于电容减小，因此固有频率会增加，根据公式

知，频率越大，波长越小，所以电容器的动片旋出一些后将接收到波长更小的电信号，故B

错误；调节“调频”旋钮的目的是达到共振，使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故C

正确；收音机经过调谐课内知识通关练

巩固新知课内知识通关练

巩固新知电路后还需要通过解调才能得到我们需要的声音信号，故D

错误。课内知识通关练