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高中人教版物理选修1-1第四章第三节电磁波的发射和接收同步测试1.发射电视信号时通常采用波长较短的米波，在高楼密集的城市楼群中，电视机上经常出现重影，当电视天线接收到强信号后，接着又接收到弱信号，屏幕上出现强弱交替的影像，这是由于()A. 电磁波的干涉B. 电磁波的衍射C. 电磁波的反射D. 电磁波的折射2.电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是（）A. 电磁波不能产生衍射现象B. 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D. 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同3.关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是（）A. 光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播B. 卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信C. 电磁波的应用对人类有利无害D. 电磁波不能在真空中传播4.红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用，红外夜视镜是利用了( )A. 红外线波长长，易绕过障碍物的特点B. 红外线的热效应强的特点C. 一切物体都在不停地辐射红外线的特点D. 红外线不可见的特点5.下列关于电磁波和电磁波谱的认识正确的是（）A. 电磁波是横波B. 电磁波在真空中不能传播C. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在D. 红外线的频率比紫外线频率大6.2为实现全球的电视转播，下列方案中，正确的一种是（）A. 只需运用一颗同步卫星，在赤道平面上空运行B. 至少需要三颗同步卫星，在赤道平面上空运行C. 只需运用一颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行D. 至少需要三颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行7.1927年，英国发明家贝尔德在伦敦第一次用电传递了活动的图象，标志着电视的诞生．电视塔天线发送的是（）A. 电子B. 电流C. 声波D. 电磁波8.卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号．卫星发送的是（）A. 声波B. 电磁波C. 次声波D. 机械波9.下列说法中，正确的是（）A. 电磁波不能在真空中传播B. 无线电通信是利用电磁波传输信号的C. 电磁波在真空中的传播速度与频率有关D. 无线电广播与无线电视传播信号的原理毫无相似之处10.下列应用没有利用电磁波技术的是A. 白炽灯B. 移动电话C. 雷达D. 无线电广播11.关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A. 波长不同的电磁波在本质上完全相同B. 电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象C. 电磁波谱的频带很宽D. 电磁波的波长很短，所以电磁波谱的频带很窄12.下列说法中正确的是（）A. 摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B. 电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C. 摄像机在1 s内要传送25张画面D. 电视机接收的画面是连续的13.关于电磁波的传播，下列叙述正确的是()A. 电磁波频率越高，越易沿地面传播B. 电磁波频率越高，越易沿直线传播C. 电磁波在各种介质中传播波长恒定D. 只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界14.有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够________（填“增强”或“减弱”）对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够________（填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备．15.两人面对面交谈时是利用________传递声音，现代广播、电视、通信系统是利用________传递信息．电磁波的传播速度v、频率f、波长的关系为v=________16.“嫦娥三号”依靠________（选填“电磁”或“声”）波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是________（选填“速度”或“频率”）．17.电磁波谱（波长从大到小的顺序）________．按这个循序频率逐渐变________大能量逐渐变________大在同一介质中折射率逐渐变________.18.如图1所示是接收无线电波的简易收音机电路图．已知L和C ，当C调至时，图1（1）指出哪些元件组成了调谐电路，周期是多少？（2）这时该电路能收到的无线电波波长是多少？（3）元件D、起什么作用？答案及解析1.【答案】C【解析】【解答】直接接收的是强信号，经反射后再由天线接收到弱信号，故出现重影。
第三节电磁波的发射、传播和接收一、无线电波的发射1．有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点．（1）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)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此，采用开放电路．2．电磁波的调制1．原理电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流．因此，导体可以用来接收电磁波．2．电谐振与调谐（1）电谐振：当接收电路的固有频率跟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的现象．(2）调谐:使接收电路产生最强的振荡电流的过程．3．解调使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程．4．无线电波技术上把波长范围是1_mm~30_km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:长波、中波、中短波、短波、微波．预习交流学生讨论：调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到某较低频率电台发出的信号，要收到该电台的信号,可采用什么办法？答案：①增加谐振线圈的匝数；②在线圈中插入铁芯；③在线圈两端并联一个较小的电容器；④在电容器两板间插入电介质等方法．一、无线电波的发射1．开放电路是如何形成的？答案:在LC振荡电路中减小电容器的极板面积,增大极板间距，使电容器变成两条长的直线，一条竖立在高空成为天线，另一条接入地下成为地线，使电场完全暴露在空中,形成开放电路．2．在发射电磁波时为什么要对电磁波进行调制？答案:声音、图象信号的频率很低，不能直接发射出去，只有把声音、图象的低频信号加到高频电磁波上才能向外发射，高频电磁波带着低频信号向外发射，电磁波随着各种信号而改变．3．通常情况下如何对电磁波进行调制？答案：有调幅和调频两种．(1）调幅是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变化．（2)调频是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变化．无线电波的发射和接收主要经历哪些过程？无线电传播的方式跟什么因素有关?有哪些传播方式?答案：见解析解析：无线电波的发射主要经历调制、信号放大和通过天线向外发射的过程;无线电波的接收主要经历调谐、检波等过程；无线电波传播的方式跟波长（频率）有关，其传播方式有地波传播、天波传播和直线传播．1．要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点:(1）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）必须是开放电路．2．无线电波的波长范围是1 mm~30 km，不同波长的电磁波在传播方式上也各不相同．无线电波主要的传播方式有：地波传播、天波传播和直线传播三种．二、无线电波的接收1．如何才能接收到我们所需要的电磁波？答案：用一个LC接收电路，使LC回路的固有频率等于所要接收的电磁波的频率，使接收电路产生电谐振，即应用调谐电路．2．如何才能从经过调制的电磁波中得到声音、图象信号?答案:要对接收到的调制信号进行解调,去掉高频成分，只保留声音、图象这些低频信号，即从振荡电流中“检"出声音、图象信号．3．为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？答案：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段．微波波长短，传播时直线性好．雷达正是应用了微波直线性好的特点．4．无线电的接收过程如图所示:由图可知，一台最简单的收音机，除了接收天线和扬声器外,至少还必须具备哪些单元电路？答案：调谐电路和检波电路．下图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市．发射场正在进行某型号火箭的发射试验．为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看到火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发________(填“无线电广播信号"或“电视信号”),这是因为______________________．点拨：弄清波发生明显衍射现象的条件是正确处理此题的关键．答案：电视信号电视信号波长短，沿直线传播，受山体阻挡,不易衍射解析:从题中知，传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，根据波发生明显衍射现象的条件，知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置．电视信号所用的电磁波波长为0。
第四章第2、3节电磁场与电磁波、无线电波的发射和接收教学设计一、教材分析电磁场的形成、电磁波的产生以及发射和接收是这两节的知识主干，在物理观念的形成上作为重点落实。
由于LC回路产生电磁振荡不如机械振动直观，要引导学生结合教材图示分析理解，并通过多媒体手段和实验演示等讲这一过程形象化，帮助学生在物理思维的培养上再上一个台阶。
电磁场的概念和麦克斯韦电磁理论是电磁学的核心内容，但是中学对电磁场理论是要求初步了解。
教材突出了理论的核心内容是：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，交替产生的电场和磁场传播出去形成电磁波。
能够动手实验的要学生亲自动手培养学生的科学探究能力。
无线电波的发射和接收涉及概念较多，可以结合图表、思维导图、流程图等多种手段，或者利用运送货物的装卸等流程来帮助学生理解调制、调谐、解调等一系列名次含义。
对电磁波的发现以及无线电波的应用，可以介绍赫兹和马可尼等人的不懈努力以及科技成果，落实培养学生的科学态度与责任。
二、学情分析学生在学习电磁场理论时，已经具备：静电场的知识、电流的产生和电流的磁效应知识、电磁感应现象等知识；接触并了解过电磁波的接收(半导体收音机等)或发射的机械设备。
学生对电磁场的知识掌握还不够全面和系统化，要更好的创设情境，精心组织素材，进一步培养学生的抽象思维和创造思维能力。
三、素养目标1．了解电磁场的形成、电磁波的产生。
2．了解电磁波的发射、传播和接收过程，知道无线电通信的基本原理。
3.能正确区分调制、调幅、调频、调谐和解调等概念。
4.结合实际生活，说出无线电通信在生活中的应用。
四、教学重点、难点1．教学重点：电磁场的形成、电磁波的产生、无线电的传播过程。
2．教学难点：无线电波传播的各种概念辨析。
五、教学方法实验演示法、类比分析法.六、教学过程同学们请看，这是电视台发射电视信号的信号塔效果图。
那么，为什么要建高耸入云的发射塔呢？这是为了接受信号，也就是电磁波。
接下来我们就来学习一下关于电磁波以及电磁波的发射和接收的相关知识。
雷达原理简介首先，大家必须先了解雷达的基本原理，因为雷达仍是目前用来侦测移动物体最普遍的方法．雷达英文为RADAR,是Radio Detection And Ranging的缩写．所有利用雷达波来侦测移动物体速度的原理，其理论基础皆源自于“多谱勒效应”,其应该也是一般常见的多谱勒雷达(Doppler Radar），此原理是在19世纪一位澳地利物理学家所发现的物理现像，后来世人为了纪念他的贡献，就以他的名字来为该原理命名．都卜勒的理论基础为时间．波是由频率及振幅所构成，而无线电波是随着波而前进的．当无线电波在行进的过程中，碰到物体时,该无线电波会被反弹，而且其反弹回来的波，其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变．若无线电波所碰到的物体是固定不动的，那么所反弹回来的无线电波其频率是不会改变的．然而，若物体是朝着无线电线发射的方向前进时，此时所反弹回来的无线电波会被压缩，因此该电波的率频会随之增加；反之，若物体是朝着远离无线电波方向行进时,则反弹回来的无线电波，其频率则会随之减小．速度侦测装置（即台湾警方所使用的测速雷达)所应用的原理，就是可以侦测到发射出现的无线电波,及反弹回来的无浅电波其间的频率变化．由这两个不同频率的差值,便可以依特定的比例关系，而计算是该波所碰撞到物体的速度．当然，此种速度侦测装置可以将所侦测到的速度，转换为「公里/小时」或是「英哩/小时」．也许大家还是无法体会什么是「都卜勒效应」，但每个人在日常生活中应该都有「听」过「都卜勒效应」．例如：当火车鸣笛或救护车的警报声一直朝着你接近时，会发现声音会一直在变化,这就是所谓的「都卜勒效应」，此例子是生活中最常见的例子，因为当声波一直朝着你接近时，该声波的频率会一直增加，所以听到的声音才会一直变．这跟测速雷达所用到的原理是一样的,只不过测速雷达所使用的不是声波，而是无线电波．由于警方的测速雷达总是侦测到一个较强的反单电波后，才决定该移动物体(车子)的速度;而通常体积较大的物体其反弹的电波也较强；另外，离发射电波较近的物体，其所反弹的电波也会较强．根据这个原理，若有两辆大小相同的车子，同样都是超速时，测速雷达只会侦测到开在较前面车子的速度；若有一辆未超速的大卡车开在前方，而另一辆已超速的小客车开在后方时，测速雷达是无法侦测出该小客车已超速，除非该小客车已经超越了大卡车而继续超速．这告诉我们,利用雷达波来侦测车速时,是无法在车阵中，侦测到特定车辆的速度，而只能侦测到开在车阵最前面，且体积较大的车子的速度．雷达（radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。
电磁波的发射、传播和接收电磁波谱(建议用时：40分钟)题组一电磁波的发射、传播与接收1．(多选)用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是( )A．增大电容器两极板间的距离B．减小电容器两极板间的距离C．减小电容器两极板正对面积D．在电容器两极板间加入电介质BD[由v＝λf，f＝12πLC ，可知：λ＝vf＝v·2πLC即λ2与C成正比，又C＝εS4πkd，故BD正确。
]2．(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AD[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，只不过频率跟接收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。
]3．一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容是360 pF。
如果调谐回路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为( )A．40 pF B．120 pFC．1 080 pF D．3 240 pFA[由f＝12πLC，得：f1＝535×103 Hz＝12πL×360×10－12①f2＝1 605×103 Hz＝12πL×C②由①②得C＝40×10－12 F＝40 pF。
]4．(多选)关于电磁波的传播，下列说法正确的是( )A．真空中传播速度都等于光速B．波长较长的波绕过障碍物的能力更强C．波长较长的波贯穿障碍物的能力更强D．波长较短的波能量大，穿透能力强ABD[电磁波在真空中以光速传播，波长长的波，绕过障碍物的能力较强，但其贯穿能力差，波长越短，能量越大，穿透能力越强，故正确答案为ABD。
