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第4节无线电波的发射、传播和接收1.知道什么样的电磁振荡电路有利于向外发射电磁波．2．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念，了解调谐及无线电波接收的基本原理．一、无线电波的发射1．有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点(1)振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中，才能有效地把电磁场的能量传播出去．(2)要有足够高的振荡频率：频率越高，发射电磁波的本领越大．2．电磁波的载波与调制(1)载波：发射电磁波是为了传递信号，将需要传递的信号加载在高频等幅电磁波上，发射出去，用来运载信号的高频等幅波通常叫做载波．(2)调制：把信号“加”到载波上的过程叫调制，通常有两种方式：一种是使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅，另一种是使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频．二、无线电波的传播无线电波通常有三种传播途径：地波、天波和直线传播．1．地波：是沿地球表面空间传播的无线电波．在无线电技术中，通过采用地波的形式传播长波、中波和中短波．2．天波：是依靠电离层的反射来传播的无线电波．短波最适合采用天波的形式传播．3．直线传播：微波又叫超短波，它既不能以地波的形式传播，又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播，微波的传播形式跟光一样，是沿直线传播的，这种沿直线传播的电磁波叫做空间波或视波．三、无线电波的接收1．无线电波的接收原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中感应出振荡电流，空中用来接收电磁波的导体叫做接收天线．2．电谐振与调谐(1)电谐振：当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率相等时，电路里激起的感应电流最强的现象，它相当于机械振动中的共振．(2)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．(3)调谐电路：能够调谐的接收电路．调制与调谐有什么不同？提示：调制是发射过程将信号加到载波上，调谐是把调谐接收电路的频率调节到与需要接收的某个电磁波的频率相同，使接收电路产生电谐振，取出信号．无线电波发射过程的理解1．开放电路的认识有效发射电磁波，电磁波的频率必须足够大，而且要采用开放电路．采用开放电路，使振荡电路的电磁场必须尽可能地分布到较大的空间．天线和地线也可组成开放电路．2．电磁波的发射与调制在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制．调制的装置如图所示．(1)调幅：使高频振荡的振幅随信号而改变叫调幅．调幅作用如图．甲：声音信号的波形．乙：高频等幅振荡电流的波形．丙：经过调幅的高频振荡电流的波形．(2)调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫调频．调频的作用如图所示．调频的作用甲：声音信号的波形．乙：高频等幅振荡电流的波形．丙：经过调频的高频振荡电流的波形．(3)电磁波的发射方框图如图所示．当振荡电路变成开放电路时，由于匝数减少，则自感系数减小．由于正对面积减小，距离增大，电容器的电容减小，由f＝12πLC可知，频率增大，因此辐射本领增强．(多选)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．如果用敞露空间的电路后，还需要加上行之有效的办法是( )A．增大电容器极板间的距离B．减小电容器极板的正对面积C．减小线圈的匝数D．采用低频振荡电流[解析] 有效发射电磁波的条件是高频率和开放电路，要提高频率，由f＝12πLC可知，减小L或减小C，L与线圈匝数及有无铁芯等有关，C＝εr S4kπd，与εr、S、d有关，分析可知A、B、C正确．[答案] ABC从必须采用开放电路以及提高电磁波的频率两方面入手分析，通过频率公式和电容公式判断．无线电波的传播方式与接收1．电磁波的传播方式及特点无线电技术中使用的电磁波叫无线电波，主要的传播方式有地波、天波和空间波三种．传播形式适合的波段特点地波沿地球表面空间传播长波、中波中短波衍射能力较强天波靠大气中电离层的反射传播短波反射能力较强空间波沿直线传播超短波和微波穿透能力较强(1)当接收电路的固有频率跟需要接收的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最大，这种现象叫电谐振．可从能量观点理解电谐振，当接收电路的固有频率与某一电磁波的频率相同时，接收电路中获得的能量最大，引起的电磁振荡最剧烈，这一点与机械振动中的共振是一样的．(2)调谐电路的固有频率可以在一定范围内改变，将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个电磁波的频率相同，使接收电路产生电谐振，这个过程叫调谐．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． (多选)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 [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 ．[答案] AD在波的特性上，电磁波同机械波一样，具有反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应等特性．而且，产生明显的衍射条件是：只有当障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长小时，才会产生明显的衍射现象．电磁波的发射与接收某收音机接收电磁波的波长范围在182～577 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？ [思路点拨] 本题最重要的是搞清楚振荡周期与电磁波的波长对应关系．[解析] (1)由λ＝cf 得f ＝c λ，c 为真空中的光速，代入数据可解得其电磁波的频率范围为5．2×105Hz ～16.5×105Hz.(2)动片完全旋出时，电容最小C 1＝39 pF ，其振荡周期最小，对应接收的电磁波的波长最短为λ1＝182 m动片完全旋入时，电容最大，设其为C 2，其振荡周期最大，对应接收的电磁波的波长最长为λ2＝577 m由f ＝c λ＝12πLC，得C 2C 1＝λ2λ1故C 2＝λ22λ21C 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫5771822×39 pF ＝392 pF.[答案] (1)5.2×105Hz ～16.5×105Hz (2)392 pF收音机的调谐电路，通过改变可变电容器的电容来改变调谐电路的频率，使它跟我们要接收的电磁波的频率相同，由于电谐振现象，只有这个频率的电磁波才在调谐电路中激起较强的感应电流，而其他频率的电磁波激起的感应电流都非常弱．。
第3、4节电磁波谱电磁波的应用无线电波的发射、传播和接收1.在电磁波谱中波长由长到短的排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
不同的电磁波，频率不同，特性不同，产生机理也不同。
2．要有效地发射电磁波必须具备两个条件：(1)开放电路，(2)足够高的振荡频率。
3．将要传递的信号加到载波上的过程叫调制，调制有调幅和调频两种。
对应学生用书P44电磁波谱电磁波的应用[自读教材·抓基础]1．电磁波谱按波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来，称之为电磁波谱。
按照波长从长到短依次排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
2．不同电磁波的比较波长、频率特点应用无线电波波长大于可见光许多自然过程也辐射无线电波广播和通讯，天体卫星研究红外线所有物体都会发射红外线，热物体的红外线辐射比冷物体强红外线摄影红外线遥感可见光复色光波长(红)――→大小小大(紫)频率⎭⎪⎬⎪⎫太空黑暗天空明亮――→原因没有大气，天空蓝色――→原因短波散射，傍晚阳光红色――→原因短波吸收紫外线能量较高灭菌消毒促进人体对钙的吸收，利用荧光效应防伪X射线对生命物质有较强作用，过量会引起病变，穿透本领强检查人体内部器官、零件内部缺陷γ射线能量很高，破坏生命物质治疗疾病探测金属部件内部缺陷[跟随名师·解疑难]1．电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。
(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。
(3)它们的传播都不需要介质。
(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
2．电磁波的个性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。
(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。
不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。
第三课时电磁波的发射、传播和接收课前预习情景素材在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系，都离不开电磁波。
在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,那么无线电波是怎样发射和接收的呢?简答:电磁波的发射和接收要经过如下几个过程：调制,发射，调谐，检波，接收。
知识预览1.要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有足够高的振荡频率、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间两个特点。
2.将需要传输的信息转换成电仪号“加载"在字频振荡电流上.这个过程叫调制。
3.使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐.4.使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫做解调。
5.在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波.尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
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