第十四章 電磁場和電磁波

1、第十四章 電磁場和電磁波第一節(jié) 電磁波教學(xué)目標 了解麥克斯韋電磁場理論；了解電磁場及電磁波的有關(guān)知識。教學(xué)重點、難點麥克斯韋電磁場理論理解；電磁波仍是一種波，具有波的特性，其波速為C，但傳播時不需要介質(zhì)。教學(xué)內(nèi)容一、麥克斯韋電磁場理論： 二、電磁波的產(chǎn)生1、電磁波的產(chǎn)生：如果在空間某處發(fā)生了變化的電場，就會在空間引起變化的磁場，這個變化的電場和磁場又會在較遠的空間的變化的電場和磁場。這樣，變化的電場和磁場并不局限于空間某個區(qū)域，而是由近及遠向周圍空間傳播開去，電磁場這樣由近及遠地傳播，形成電磁波。2、開放電路的特點：第一，要有足夠高的振蕩頻率。理論的研究證明，振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)，即單

2、位時間內(nèi)輻射出去的能量，與頻率的四次方成正比，頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。第二，振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間3、由閉合回路變成開放電路：開放電路：使電場和磁場擴展到外部空間，這樣的振蕩電路叫開放電路實際操作：增大電容器極板間的距離，減少極板間的面積，同時減小自感線圈的匝數(shù)，以便減小L、C的值，增大振蕩頻率，最后開放電路可以演化成一條導(dǎo)線。三、電磁波的特點1、 電磁波是橫波（1）電磁場中的電場和磁場互相垂直，電磁波在與二者均垂直的方向傳播。（2）相鄰的兩個波峰和波谷之間的距離等于電磁波的波長（3）在傳播方向上任一點，E和B都隨時間作正弦變化，它們彼此垂直，而且都跟波的傳播方向

3、垂直，因此電磁波是橫波2、電磁波以一定速度在真空中傳播，在空間中傳播的速度與機械波傳播的速度公式一樣。麥克斯韋從理論上預(yù)見：電磁波在真空中的傳播速度等于光在真空中傳播的速度。這個預(yù)言后來得到了證實。3、電磁波的傳播：電磁波在空間傳播，電磁能就隨著一起傳播提問：1.機械波傳播需要介質(zhì)嗎？2.電磁波傳播需要介質(zhì)嗎？3.機械波產(chǎn)生的機理是什么？4.電磁波產(chǎn)生的機理是什么？四、赫茲的電火花：例題分析1、關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是： （ ）A、 在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場；B、 在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場；C、 均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生

4、均勻變化磁場；D、 周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化磁場；2、關(guān)于電磁波和機械波下列說法正確的是： （ ）A、 兩種波由空氣進入介質(zhì)中時，波的頻率均保持不變；B、 電磁波傳播不需要介質(zhì)，機械波傳播需要介質(zhì)；C、 電磁波在任荷介質(zhì)中傳播的速度均相同，機械波波速的大小決定于介質(zhì)；D、 兩種波都是能量的傳遞過程。5微波爐是一種新型家用電器。用它加熱含水分較多的食品效果很好。它的加熱原理是利用磁控管發(fā)出頻率為2450MHZ的微波，微波經(jīng)爐頂?shù)牟▽?dǎo)傳輸?shù)郊訜崾?。水分子是極性分子，它的正負電荷的中心是不重合的。因此當有微波通過時，水分子將隨著微波引起的振蕩電場的變化而快速振動起來。又因為該微波的頻率

5、和水分子振動的固有頻率相同，因此能使水分子發(fā)生共振，分子動能迅速增大，使食物的內(nèi)能增大，溫度升高。如果水以冰的形式存在，由于固體分子間的結(jié)合得較緊密，吸收微波的能力就很低，加熱時會很不均勻。根據(jù)以上說明，微波爐能加熱含水分較多的食品的原因是由于它們具有以下特點：_ _ _ _ _ _ 可以推出水分子振動的固有頻率為_HZ。6、導(dǎo)體能反射微波，絕緣體可使微波透射，而食物通常含有的成分是 ，較易吸收微波能而轉(zhuǎn)換成熱。故在使用微波爐時應(yīng) A、用金屬容器盛放食物放火爐內(nèi)加熱 B、用陶瓷容器盛放食物火爐內(nèi)加熱C、將微波爐置于磁性材料周圍 D、將微波爐遠離磁性材料周圍7、英國物理學(xué)家 創(chuàng)立了電磁場理論，并

6、預(yù)言了 的存在。8、一個LC電路產(chǎn)生的電磁波的頻率為106Hz，則它在真空中的波長為 m。9、一個波長范圍為150600m的無線電波段內(nèi)，為避免鄰臺干擾，兩個相鄰電臺頻率至少應(yīng)相差10Hz，則在此波段內(nèi)，最多能容納 個電臺。10、下列說法正確的是： （ ）A、 穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；B、 均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場；C、 周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化磁場，周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化電場；D、 穩(wěn)定的電流在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。11、任何電磁波在真空中都有相同的： （ ）A、頻率 B、波長 C、波速 D、能量12、如圖所示帶電的平行板電容器C的兩個

7、極板，在用絕緣工具將兩板間距離勻速增大的過程中，電容器周圍空間將 （ ）A.會產(chǎn)生變化的磁場 B.會產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場C.不產(chǎn)生磁場 D.會產(chǎn)生周期性振第三節(jié) 無線電波的發(fā)射和接收第四節(jié) 電磁波與信息化社會教學(xué)目標1、了解無線電波的波長范圍了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念2、了解電視和雷達的基本原理 教學(xué)重點、難點了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念教學(xué)過程從赫茲成功地證實電磁波的存在，到現(xiàn)在不過一百年，電磁波在科學(xué)技術(shù)上已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用廣播電臺和電視臺每天都在發(fā)射強大的電磁波，它帶著能量和信號傳到各地，我們打開收音機和電視機，就聽到聲音，看到圖像.

8、這是怎樣實現(xiàn)的呢？ 一、電磁波的發(fā)射：1、發(fā)射裝置：2、調(diào)制及種類：1）把要傳遞的電信號“加”到高頻等幅振蕩電流上叫做調(diào)制進行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器要傳遞的電信號叫做調(diào)制信號2）常用的調(diào)制方法有調(diào)幅和調(diào)頻調(diào)幅是使高頻振蕩電流的振幅隨著調(diào)制信號而改變調(diào)頻是使高頻振蕩電流的頻率隨著調(diào)制信號而改變。二、電磁波的接收：1、 電諧振：2、調(diào)諧電路：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路···abc3、檢波：從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流中取出調(diào)制信號的過程，叫做檢波。檢波是調(diào)制的逆過程，也叫做解調(diào)由于調(diào)制的方法不同，檢波的方法也不同三、電視與雷達：1、電視

9、的功能、信息的發(fā)射、接收：2、雷達的工作原理和實際應(yīng)用：四、移動電話和因特網(wǎng)：課堂練習(xí)1、一雷達向遠處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間是1s，兩次發(fā)射的時間間隔為100 s，在指示器熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖示，已知圖中刻度長ab=bc=L，則障礙物與雷達之間的距離是 。2、為了使需要傳遞的信息(如聲音、圖像等)載在電磁波上發(fā)射到遠方，必須對振蕩電流進行：（ ）A.調(diào)諧 B.放大 C.調(diào)制 D.檢波3、有關(guān)無線電波的發(fā)射和接收的說法中正確的有（ ）A、發(fā)射的無線電波必須要進行調(diào)諧 B、發(fā)射的無線電波必須要進行調(diào)制C、接收電臺信號時必須要進行調(diào)諧 D、要能通過收音機收聽廣播必須要進行解調(diào)4為了使需要

10、傳遞的信號加載在高頻電磁波上發(fā)射到遠方，必須對振蕩電流進行（ ）A調(diào)制 B放大 C調(diào)諧D檢波5使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫（）A調(diào)制 B調(diào)幅 C調(diào)諧D檢波6、關(guān)于電視機和示波器中電子的運動，下列說法正確的是（ ）A、電視機中電子是電場偏轉(zhuǎn)，示波器中電子是磁場偏轉(zhuǎn)B、電視機中電子是磁場偏轉(zhuǎn)，示波器中電子是電場偏轉(zhuǎn)C、電視機和示波器中電子都是磁場偏轉(zhuǎn)D、電視機和示波器中電子都是電場偏轉(zhuǎn)7關(guān)于電視信號的發(fā)射，下列說法中說法的是（）A、攝像管輸出的電信號可以直接通過天線向外發(fā)射B、攝像管輸出的電信號必須加在高頻等幅振蕩電流上，才能向外發(fā)射C、伴音信號和圖像信號是同步向外發(fā)射的D、電視臺發(fā)射的是帶有信號

11、的高頻電磁波8雷達采用微波的原因是（）A、微波具有很高的頻率B、微波具有直線傳播的特性C、微波的反射性強 D、微波比其它無線電波（長波、中波、短波等）傳播的距離更遠9播和電視及無線電通信所用的電磁波其頻率和波長各不相同，長波的主要用途是（ ）A電報通信B無線電廣播 C超遠程通信D電視宇航通信10、20世紀80年代初，科學(xué)家發(fā)明了硅太陽能電池，如果在太空設(shè)立太陽能衛(wèi)星電站，可24h發(fā)電，且不受晝夜氣候的影響。利用微波電能轉(zhuǎn)換裝置，將電能轉(zhuǎn)換成微波向地面發(fā)送，衛(wèi)星電站的最佳位置在離地1100km的赤道上空，微波定向性很好，飛機通過微波區(qū)不會發(fā)生意外，得微波對飛鳥是致命的。可在地面附近裝上保護網(wǎng)或驅(qū)

12、逐音響，不讓飛鳥通過。預(yù)計在21世紀初地球上空將升起衛(wèi)星電站。(地球半徑R=6400km)硅太陽能電池將實現(xiàn)哪種轉(zhuǎn)換：（ ）A光能微波B光能熱能C光能電能D電能微波在1100km高空的電站的速度約為A3.1km/sB7.2km/sC7.9km/sD11.2km/s微波是指： （ ）A超聲波B次聲波C電磁波D機械波飛機外殼對微波的哪種作用，使飛機安全無恙：（ ）A反射B吸收C干涉D衍射微波對飛鳥是致命的，這是因為微波的： （ ）A電離作用B穿透作用C生物作用D產(chǎn)生強渦流15傳遞聲音訊號的電磁波的發(fā)射裝置包括 、 和 等四部分；接收裝置包括 、 、 和 等四部分.16雷達是利用電磁波遇到障礙物（如

13、飛機等）發(fā)生來工作的，雷達采用的是波（哪一個波段的波）。第五節(jié) 電磁波譜教學(xué)目標1、 知道光的電磁說；知道紅外線、紫外線、X射線的特點、主要作用、發(fā)現(xiàn)者；2、 知道電磁波譜分布及產(chǎn)生機理。3、從電磁波“家族”成員的了解，進一步理解光是一種波。 教學(xué)重點理解光是一種波，并了解紅外線、紫外線、X射線的特點、主要作用、發(fā)現(xiàn)者及產(chǎn)生機理。 教學(xué)過程1、 光的電磁說：2、 電磁波中的幾個重要成員：紅外線可見光紫外線X射線發(fā)現(xiàn)者產(chǎn)生機理重要用途3、 電磁波譜： 組成（按波長由大到小順序）： 產(chǎn)生機理分別：4、電磁波的能量：5、太陽輻射：典型例題1如圖所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太陽光照射下，

14、地面呈現(xiàn)的是圓形黑影，在黑影中放一溫度計，可發(fā)現(xiàn)其溫度示數(shù)明顯升高，試分析溫度計顯示的溫度明顯升高的原因。太陽光碘液圖22這是一個真實的故事，某電焊工回老家剛好碰上大哥蓋房，沒有遮光罩，就焊起了房上的鋼筋，工作了兩天后，臉上紅腫、蛻皮，導(dǎo)致這種病的原因是 （）A:電弧光中的紅外線劑量過強所致B:電弧光中的紫外線劑量過強所致C:電弧光中的射線劑量過強所致D:電弧光的亮度過強所致3、太陽表面溫度約為6000K，主要發(fā)出可見光，人體溫度約為310K，主要發(fā)出紅外線，宇宙間的溫度約為3K，所發(fā)出的輻射稱為“3K背景輻射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空間上保留下來的余熱，若要進行“3K背景輻射”的觀測，則

15、應(yīng)該選擇下列哪一個波段： （ ）A、無線電波 B、紫外線 C、X射線 D、射線4、太赫茲輻射（1THz=1012Hz）是指頻率從0.3THz到10THz、波長介于無線電波中的毫米波與紅外線之間的電磁輻射區(qū)域，所產(chǎn)生的T射線在物體成像、醫(yī)療診斷、環(huán)境檢測、通訊等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。最近，意大利和英國的科學(xué)家終于研制出以紅外線激光器為基礎(chǔ)的首臺可產(chǎn)生4.4THz的T射線激光器，從而使T射線的有效利用成為現(xiàn)實。關(guān)于4.4THz的T射線，下列說法中錯誤的是（ ）（譜朗克常數(shù)h=6.63×1034J·S）A它在真空中的速度為3.0×108m/s B它是某種原子核衰變時產(chǎn)

16、生的C它的波長比可見光長 D它的光子的能量約為2.9×1021J5、由于大氣層中CO2含量增多，導(dǎo)致全球氣溫增高，這被稱為溫室效應(yīng)，是環(huán)境保護面臨的一個重大問題，CO2對地面附近氣溫產(chǎn)生影響，主要是因為CO2氣：（ ） A）對射來的太陽光中的紅外線有強烈的吸收作用，這就足以使全球氣溫增高。B）在一晝夜中對射來的太陽光中吸收的熱大于它向地球外四周輻射的熱，這就使CO2的溫度升高，導(dǎo)致全球氣溫增高。C）對由地面向外輻射的紅外線有強烈的吸收作用，是這些被吸收的熱使大氣溫度升高D）強烈吸收由地面向外輻射的紅外線，又向各方向輻射紅外線，其中約一半向地面輻射，從而地面附近氣溫增高。E）對由地面向

17、外輻射的紅外線有強烈的反射作用，從而地面附近氣溫增高。7圖為1射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源。要使射線管發(fā)出X射線，須在K、A兩電極間加上幾萬伏的直流高壓， A高壓電源正極應(yīng)接在P點，X射線從K極發(fā)出B高壓電源正極應(yīng)接在P點，X射線從A極發(fā)出C高壓電源正極應(yīng)接在Q點，X射線從K極發(fā)出D高壓電源正極應(yīng)接在Q點，X射線從A極發(fā)出8、有些動物夜間幾乎什么都看不到，而貓頭鷹在夜間有很好的視力，其原因： （ ）A）不需要光線也看到目標 B）自身眼睛發(fā)光，照亮搜索目標C）可對紅外線產(chǎn)生視覺 D）可對紫外線產(chǎn)生視覺10驗鈔機上發(fā)出的光線能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；電視機上的遙控器用它的光束來控制電視機的工作

18、。對于它們發(fā)出的光可以判定驗鈔機發(fā)出的光是 ，遙控器發(fā)出的光是 。第五節(jié) 電磁波譜（作業(yè)）1.電磁波應(yīng)用極為廣泛，下述關(guān)于電磁波應(yīng)用的說法中正確的是：（ ）A.醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室進行消毒B.醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進行消毒C.人造衛(wèi)星拍攝地球表面的相片時，用紫外線照相較清晰D.人造衛(wèi)星拍攝地球表面的相片時，用紅外線照相較清晰2、有一種射線是原子外層電子受激后產(chǎn)生的，波長比紅光短，一切高溫物體都含有這種射線，這是：（ ）A、紅外線 B、紫外線 C、X射線 D、射線3、一種電磁波入射列，一個寬為1m的孔上，所觀察到的衍射現(xiàn)象是明顯的，這種波屬于電磁波譜的哪個區(qū)域？：（ ）A、射線

19、 B、可見光 C、x射線 D、無線電波4、下列幾種電磁波對同一小孔，最容易觀察到衍射現(xiàn)象的是（包括用特殊方法觀察）：（ ）A、紅光 B、紫光 C、紫外線 D、X射線5、關(guān)于電磁波的產(chǎn)生，下列說法正確的是： （ ）A、 倫琴射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)而產(chǎn)生的；B、 紅外線和無線電波產(chǎn)生的機理相同；C、 紫外線和倫琴射線的產(chǎn)生機理相同；D、 所有的電磁波都是由原子的內(nèi)、外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的。6、下列說法正確的是： （ ）A、紅外線的顯著作用是熱作用； B、紫外線的主要作用是化學(xué)作用；C、X射線就是電子流； D、可見光在電磁波譜中是很窄的一段波譜。7、下列說法正確的是： （ ）A、光的電磁說是由赫

20、茲提出的； B、紫外線是由英國物理學(xué)家赫射爾發(fā)現(xiàn)的。C、紅外線是由德國物理學(xué)家里特發(fā)現(xiàn)的；D、X射線是由德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)的。8、下列電磁波中，哪些是由核外電子受到激發(fā)產(chǎn)生的： （ ）A、紅外線 B、紫外線 C、X射線 D、射線9、下列關(guān)于電磁波產(chǎn)生的機理，哪些說法是正確的： （ ）A、 無線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運動產(chǎn)生的；B、 可見光是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；C、 紫外線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；D、 倫琴射線和射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。10、下列各組電磁波中，按波長由小到大排列的是： （ ）A、射線、紫外線、紅外線、可見光； B、射線、紫外線、可見光、紅外

21、線；C、紅外線、可見光、紫外線、射線； D、紫外線、可見光、紅外線、射線；11、有一種射線是原子外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的，波長比紅光短，一切高溫物體都含有這種射線，它是： （ ）A、紅外線 B、紫外線 C、X射線 D、射線12、有一種電磁波射到大小是1m的孔上，能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，這種波是：（ ）A、無線電波 B、可見光 C、X射線 D、射線13、下列說法正確的是： （ ）A、 紅外線、紫外線、X射線、射線在真空中傳播速度都是3×108m/s；B、 可見光可在真空中傳播，倫琴射線不能；C、 紫外線在水中傳播速度小于紅外線在水中傳播速度；D、 電磁波的傳播速度是3×108

22、m/s。14、X射線的頻率范圍是3×10163×1020Hz，在真空中，X射線的波長范圍應(yīng)該是 課堂講練10、同步衛(wèi)星可與地面?zhèn)鞑o線電話，則說完話后至少多長時間才能聽到對方的回話？（衛(wèi)星到地球上兩通話處的距離都看作衛(wèi)星高度，并設(shè)對方聽完話后立即回話。已知：地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T）10、分析與解答： 根據(jù)題意可知，必須先求出地球同步衛(wèi)星的高度h ，設(shè)同步衛(wèi)星距離地球球心為r ，則由于同步衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，其做圓周運動的向心力由其所受到的萬有引力提供。 則F引=F向 即= m r（）,所以 r = 則衛(wèi)星的高度h = r R = R，則

23、說完話后，至少需要t = 2 才能聽到回話。 1、有關(guān)無線電波的發(fā)射和接收的說法中正確的有（ ）A、發(fā)射的無線電波必須要進行調(diào)諧B、發(fā)射的無線電波必須要進行調(diào)制C、接收電臺信號時必須要進行調(diào)諧D、要能通過收音機收聽廣播必須要進行解調(diào)答案：B、C、D2為了使需要傳遞的信號加載在高頻電磁波上發(fā)射到遠方，必須對振蕩電流進行（）AA調(diào)制 B放大 C調(diào)諧D檢波答案：A3使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫（）CA調(diào)制 B調(diào)幅 C調(diào)諧D檢波答案：C電視、雷達1、關(guān)于電視機和示波器中電子的運動，下列說法正確的是（ ）A、電視機中電子是電場偏轉(zhuǎn)，示波器中電子是磁場偏轉(zhuǎn)B、電視機中電子是磁場偏轉(zhuǎn)，示波器中電子是電場偏轉(zhuǎn)

24、C、電視機和示波器中電子都是磁場偏轉(zhuǎn)D、電視機和示波器中電子都是電場偏轉(zhuǎn)答案：B2關(guān)于電視信號的發(fā)射，下列說法中說法的是（）A、攝像管輸出的電信號可以直接通過天線向外發(fā)射B、攝像管輸出的電信號必須加在高頻等幅振蕩電流上，才能向外發(fā)射C、伴音信號和圖像信號是同步向外發(fā)射的D、電視臺發(fā)射的是帶有信號的高頻電磁波答案：B、C、D3雷達采用微波的原因是（）A、微波具有很高的頻率 B、微波具有直線傳播的特性C、微波的反射性強D、微波比其它無線電波（長波、中波、短波等）傳播的距離更遠答案：A、B【問題1】有效的向外發(fā)射電磁波的條件是什么？（1）要有足夠高的振蕩頻率，因為頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。（2

25、）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的將電磁場的能量傳播出去?！締栴}2】：采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波？天線、地線、開放電路構(gòu)成的基本發(fā)射裝置與振蕩器電路耦合構(gòu)成了實際應(yīng)用的發(fā)射無線電波的裝置?！締栴}3】在利用無線電波傳遞信號時，在發(fā)射無線電波進需要經(jīng)過哪幾個過程？【問題4】發(fā)射的無線電波如何被接收到呢？答案：電磁波在空間傳播時，如果遇到導(dǎo)體，會使導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波了?！締栴}5】：如何使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強呢？答案：當接收電路的固有頻率跟接

26、收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強。一、選擇題1播和電視及無線電通信所用的電磁波其頻率和波長各不相同，長波的主要用途是（ ）A電報通信B無線電廣播 C超遠程通信D電視宇航通信2下列通信工具不是利用電磁波傳遞信號的是（）A有線電話B衛(wèi)星電視 C無線電廣播 D雷達通信3在郵電通信大樓的頂部，常可以看到一些鍋形天線，關(guān)于這種無線的作用，以下說法正確的是（ ）A這是廣告用的模型B天線凹面斜向上方是用來接收衛(wèi)星信號的C天線凹面朝水平方向是用來接收衛(wèi)星信號的D無論天線朝什么方向均能接收衛(wèi)星信號4、20世紀80年代初，科學(xué)家發(fā)明了硅太陽能電池，如果在太空設(shè)立太陽能衛(wèi)星電站，可24h發(fā)電，

27、且不受晝夜氣候的影響。利用微波電能轉(zhuǎn)換裝置，將電能轉(zhuǎn)換成微波向地面發(fā)送，衛(wèi)星電站的最佳位置在離地1100km的赤道上空，微波定向性很好，飛機通過微波區(qū)不會發(fā)生意外，得微波對飛鳥是致命的。可在地面附近裝上保護網(wǎng)或驅(qū)逐音響，不讓飛鳥通過。預(yù)計在21世紀初地球上空將升起衛(wèi)星電站。(地球半徑R=6400km)硅太陽能電池將實現(xiàn)哪種轉(zhuǎn)換：（ ）A光能微波B光能熱能C光能電能D電能微波在1100km高空的電站的速度約為A3.1km/sB7.2km/sC7.9km/sD11.2km/s微波是指： （ ）A超聲波B次聲波C電磁波D機械波飛機外殼對微波的哪種作用，使飛機安全無恙：（ ）A反射B吸收C干涉D衍射微

28、波對飛鳥是致命的，這是因為微波的： （ ）A電離作用B穿透作用C生物作用D產(chǎn)生強渦流4無線電廣播和電視是利用 來傳播的，分 和 兩大過程.5傳遞聲音訊號的電磁波的發(fā)射裝置包括 、 和 等四部分；接收裝置包括 、 、 和 等四部分.6波長為19.3m的電磁波，它的頻率是多少？參考答案：一、1C  2A  3B二、1電磁波、發(fā)射，接收 2話筒，振蕩器，調(diào)制器，發(fā)射天線 3接收天線，調(diào)諧器，檢波器，耳機 31.55×107Hz【例1】上海人民廣播電臺發(fā)射一種電磁波的頻率為990kHz，中央人民廣播電臺發(fā)射一種電磁波的頻率是15.58MHz。它們發(fā)射電磁波的波長分別應(yīng)等于

29、和。【分析】因為不同頻率的電磁波在真空（或空氣）中的速度都是相同的，且都等于3×108m/s。根據(jù)波速=波長×頻率，所以波長=波速/頻率上海臺：波長=3×108m/s÷990×103Hz=303m中央抬：波長=3×108m/s÷15.58×106Hz=19.3m【解答】303m，19.3m?！菊f明】由本題可知，根據(jù)電磁波頻率的大小，可以判斷其波長的大小，通常頻率較大的電磁波，波長較短。【例2】上海電視臺演播廳正在現(xiàn)場直播文藝晚會，某觀眾在離演員30m處觀看，而北京的一位同學(xué)在電視機前觀看同一節(jié)目。已知北京到上海的距

30、離為1460km，問聲音先傳到哪個人的耳朵里？為什么？【分析】根據(jù)聲速和電磁波速進行比較?！窘獯稹吭O(shè)聲音從演員傳到該觀眾所需時間為t1，則t1=s2/v2=30m÷340m/s0.088s設(shè)無線電波從上海傳到北京所需時間為t2，則t2=s2/v2=1464km÷3×105km/s0.044st1t2。先傳到北京的那位同學(xué)的耳中。 填空題1現(xiàn)代社會中，信息的傳遞非常重要，電磁波在信息的傳遞中扮演了非常重要的角色。請你舉出兩種利用電磁波傳遞信息的工具：、 。2在真空中電磁波的傳播速度和光在真空中的傳播速度相同，由此你會猜想到光是一種。3太陽發(fā)生磁暴時，發(fā)射大量的，這些

31、傳到地球時，如果它的跟無線電通信的相近時，就會對地球上的無線電通信產(chǎn)生嚴重干擾。4目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是 。5小銘同學(xué)的遙控玩具賽車的其中一個頻率是40MHz，它對應(yīng)的電磁波的波長是。6雷達可用于飛機導(dǎo)航，也可用于監(jiān)測飛機，假設(shè)某時刻雷達向飛機發(fā)射電磁波，電磁波遇到飛機經(jīng)反射后被雷達接收，整個過程用了時間52.4s（1s=1×10-6s ），則飛機距離雷達站是m。7“土電話”是 直接在棉線中傳播，現(xiàn)代普通電話是通過在電纜中傳播，無線電話是借助在空間傳播。81870年，英國物理學(xué)家丁達爾到皇家學(xué)會演講光的全反射原理，他做了一個簡單的實驗，如圖1所示，在裝滿水的木桶上鉆一個孔，然

32、后，用燈從桶上邊把水照亮，人們竟看到，放光的水從小孔里流了出來，水流彎曲，光線也跟著彎曲。人們曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，光也能順著彎曲的玻璃棒傳輸。丁達爾經(jīng)過研究，總結(jié)出光的全反射規(guī)律。光從水中射向空氣或光從玻璃射向空氣時，當入射角大于某一角度時，折射光線會消失，全部都發(fā)生反射。光在水流或玻璃棒內(nèi)發(fā)生多次全反射，就可把光從一端傳到另一端?；卮鹣铝袉栴}：圖1圖（1）小銘同學(xué)進行光學(xué)實驗時，讓光線沿半圓形玻璃磚的半徑射向直邊上，如圖2所示，逐漸增大入射角，則反射角，折射角（選填“增大”“減小”或“不變”）。猜想：當入射角增大到某一角度時，會出現(xiàn)的現(xiàn)象是。（2）這種現(xiàn)象應(yīng)用在。 9人類傳遞信息的方法很多，請舉出兩種

33、： 以上兩種傳遞信息的方法，比較好的是第種，原因是 。10（04泰州）雷達是現(xiàn)代戰(zhàn)爭重要的軍事裝備. 如圖所示，若雷達向飛機發(fā)出的微波從發(fā)射到反射回來的時間為52s（1s10-6s），微波的傳播速度等于光速，則微波的傳播速度大小為m/s，此時飛機與雷達的距離為m.圖選擇題1下列情況中不會對收音機產(chǎn)生干擾的是（ ）A開、關(guān)電燈B使用電吹風(fēng)機C柴油機正在工作中D電冰箱的啟動2下列說法中不正確的是（ ）A電磁波是一種信息運載工具B飛機導(dǎo)航可以通過無線電波來實現(xiàn)C電磁波在真空中傳播速度等于3×105m/sD我們生活的宣傳空間充滿電磁波3宇航員在太空離開航天飛機的密封艙從事修復(fù)衛(wèi)星等工作時，必

34、須通過無線電對講機交談傳遞信息，這是因為（ ）A宇航員穿著全封閉式增壓宇航服，他們之間無法直接對話B艙外宇航員和航天飛機內(nèi)的宇航員之間相隔距離較遠C在遠離地面的太空沒有空氣D利用無線電波傳遞信息較快4在下列裝置中，既能發(fā)射又能接收電磁波的是 （ ）A、收音機 B、移動電話C、固定電話D、電視機5無線電廣播發(fā)射臺發(fā)射的信號是（ ）A音頻信號B.圖像信號C高頻信號D三者都可以發(fā)射6收聽電臺廣播時，下列說法中不正確的是（）A聽到的聲音是由收音機里的揚聲器振動而發(fā)出的B聽到的是廣播員發(fā)出的聲音C收音機是通過調(diào)諧器才能選擇收聽不同頻率的電臺廣播D無線電波的傳播速度等于光速，所以電臺才能進行現(xiàn)場實況轉(zhuǎn)播7

35、電視各頻道所用的傳遞圖像信號的電磁波波段屬（ ）A長波B中波C短波D微波8為了保障安全，乘坐下列交通工具，途中不準使用手提電話的是（ ）A汽車B輪船C火車D飛機9光纖是一種非常細的玻璃絲，比人的頭發(fā)還要細，直徑只有十分之幾毫米。因此它的容量（ ）A一根光纖只能傳送一路電話B一根光纖可以傳送幾十路電話C一根光纖可以傳送幾百路電話D一根光纖你要傳送多少路電話它就傳送多少路10（04廣州課程標準）中央人民廣播電臺第一套節(jié)目的發(fā)射頻率為1161kHz，其波長最接近于（ ）A2.6×10-1m B2.6×102m C2.6×103m D2.6×105m11下列郵件

36、地址名書寫正確的是（ ）Ajunming.serverBjunming CjunmingDjunmingcom. cn.server綜合題1不同的電視臺使用不同的射頻范圍進行廣播，以免互相干擾。下面的表格是我國電視頻道的劃分： 我國電視頻道的劃分頻道號12668頻率范圍/MHz48.556.556.564.5 167178 950958第13頻道至第68頻道于微波中的“分米波”，算出第68頻道的波長范圍，試猜想一下為什么第13頻道至第68頻道會稱為微波中的“分米波”。2小銘同學(xué)家里的微波爐的銘牌如下：型號 WD800B貨號 WD800ASL235產(chǎn)品機號 103120907額定電壓 220V額

37、定頻率 50Hz額定輸入功率 1300W（微波）1050W（燒烤）微波輸出功率 800W額定微波頻率 2450MHz外形尺寸 305mm×508 mm×405 mm廠家 廣東省肇慶市星湖電器實業(yè)有限公司請問：這種型號的微波爐的微波波長為多大？用它來烹飪食品時，食品被極化的水分子每秒鐘將振動多少次？如果食物吸收微波的能量的效率為90%，那么將食品加熱3min后，食品吸收了多少能量？ 3小銘同學(xué)用一個金屬碟裝著面包，準備放入微波爐加熱，小銘同學(xué)的媽媽看見了，跟小銘同學(xué)說：“微波爐中不能使用金屬容器。”小銘同學(xué)聽了媽媽的話后，換了一個陶瓷碟裝著面包放入微波爐加熱。在小銘同學(xué)打開微

38、波爐的門時，發(fā)現(xiàn)爐門有一層網(wǎng)，就問媽媽，媽媽說：“這是屏蔽網(wǎng)?！钡°懲瑢W(xué)始終想不明白，為什么微波爐中不能使用金屬容器？微波爐門上的屏蔽網(wǎng)有什么用？請你幫小銘的媽媽給小銘解釋。4有三個同學(xué)在家里用實驗器材探究紙片、塑料薄膜、棉布對電視機遙控信號的阻擋能力。他們的探究過程分別是：甲同學(xué)在自己家里，將紙片放在遙控器與電視機之間，手指按遙控器控制鍵，如果遙控器能對電視機起控制作用，則增加紙片的數(shù)量。如此重復(fù)實驗，逐漸增加紙片的層數(shù)，直到遙控器不能控制電視機為止，記下紙片的層數(shù)。乙同學(xué)在自己家中用塑料薄膜按照與甲同學(xué)同樣的方法進行實驗，記下塑料薄膜的層數(shù)。丙同學(xué)在自己家中用棉布按照與甲同學(xué)同樣的方法進

39、行實驗，記下棉布的層數(shù)。他們的實驗結(jié)果已經(jīng)記錄在下面的表格中：學(xué)生 使用材料能完全阻擋遙控信號的最少層數(shù)甲 紙片14乙 塑料薄膜20丙 棉布10他們的結(jié)論是：棉布能比紙片和塑料薄膜更有效地阻擋電視機遙控器發(fā)出的控制信號。三個同學(xué)的探究過程存在一些問題，請你指出其中存在哪些問題？請從指出的問題中選出一個說明如何改進？無線電波的發(fā)射和接收教學(xué)目標1、了解無線電波的波長范圍了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念2、了解電視和雷達的基本原理3、培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象的觀察能力、對知識的靈活應(yīng)用能力和實際動手操作能力培養(yǎng)學(xué)生對知識的探究精神教學(xué)重點、難點了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念了解無線電波的發(fā)射過

40、程和調(diào)制的簡單概念教學(xué)過程從赫茲成功地證實電磁波的存在，到現(xiàn)在不過一百年，電磁波在科學(xué)技術(shù)上已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用廣播電臺和電視臺每天都在發(fā)射強大的電磁波，它帶著能量和信號傳到各地，我們打開收音機和電視機，就聽到聲音，看到圖像.這是怎樣實現(xiàn)的呢？ 要利用電磁波，必須有效地向外發(fā)射電磁波但是，由普通的電容器和線圈組成的振蕩電路，向外輻射能量的本領(lǐng)是很差的這種振蕩電路通常叫做閉合電路，電場和磁場幾乎完全集中在電容器和線圈內(nèi)，電場能和磁場能主要是在電路內(nèi)互相轉(zhuǎn)化，輻射出去的能量極少，實際上不能用來發(fā)射電磁波為了有效地發(fā)射電磁波，必須盡可能使電場和磁場分散開,輻射能量的本領(lǐng)會好些如圖所示的電路叫做開放電路

41、實際應(yīng)用的開放電路，線圈下部用導(dǎo)線接地，這條導(dǎo)線叫做地線；線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上，這條導(dǎo)線叫做天線天線和地線形成了一個敞開的電容器研究表明，振蕩電路輻射能量的本領(lǐng)跟振蕩頻率有關(guān)電磁振蕩的頻率越高，向外輻射能量的本領(lǐng)就越大因此，在無線電技術(shù)中使用的振蕩電流頻率都很高，在幾百千赫以上由頻率公式知道，要提高振蕩頻率，必須降低振蕩電路的電感和電容上面講的具有天線和地線的開放電路，不但形式開敞，同時它的電感和電容都很小，有很高的固有頻率，這對于發(fā)射電磁波是很有利的波段波長（m）頻率（kHz）傳播方式主要用途長波30000300010100 地波超遠程無線電通訊和導(dǎo)航中波30002001001500

42、  中短波200 501500 6000地被和天波無線電廣播和電報通訊短波50 10600030000  微米波10米1米303000兆赫近似直線傳播無線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波101分米3003000兆赫  波厘米波101厘米300030000兆赫直線傳播 電視、雷達、導(dǎo)航 毫米波101毫米30000300000兆赫   使開放電路里產(chǎn)生振蕩電流，通常用如圖所示的感應(yīng)耦合的辦法，使開放電路的線圈L1跟振蕩器電路中的線圈L2接近這樣，振蕩器電路里有振蕩電流時，由于L2和L1的互感作用，

43、在開放電路里就產(chǎn)生了同樣頻率的振蕩電流，從而發(fā)射出電磁波無線電技術(shù)中使用的電磁波通常叫做無線電波無線電波的波長從幾毫米到幾十千米例如中央人民廣播電臺發(fā)射一種頻率為15.55兆赫的無線電波，波長為19.3米通常根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個波段，如上頁的表所示發(fā)射電磁波是為了用它來傳遞信號無線電報傳遞的是電碼符號，無線電廣播傳遞的是聲音，無線電視傳遞的不僅有聲音還有圖像怎樣利用電磁波把電碼、聲音、圖像等信號發(fā)射出去呢？一、電磁波的發(fā)射：無線電技術(shù)中發(fā)射信號，先把要傳遞的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠@種電信號頻率比較低，不能直接用來發(fā)射電磁波如果把這種電信號“加”到高頻等幅振蕩電流上，那么，載有信號的高頻振

44、蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳遞的信號一起發(fā)射出去把要傳遞的電信號“加”到高頻等幅振蕩電流上叫做調(diào)制進行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器要傳遞的電信號叫做調(diào)制信號常用的調(diào)制方法有調(diào)幅和調(diào)頻調(diào)幅是使高頻振蕩電流的振幅隨著調(diào)制信號而改變調(diào)頻是使高頻振蕩電流的頻率隨著調(diào)制信號而改變。圖4-13是調(diào)幅裝置的示意圖接在振蕩器和線圈L2之間的話筒就是一個最簡單的調(diào)制器由聲源發(fā)出的聲音振動使話筒里的碳粒發(fā)生時松時緊的變化，它的電阻也發(fā)生時大時小的變化所以，雖然振蕩器產(chǎn)生的是高頻等幅振蕩電流，但在線圈L2中通過的卻是振幅隨聲音而改變的高頻調(diào)幅電流由于L2和L1的互感作用，通過開放電路中的也是這種高頻調(diào)幅電流于是從開放電路就

45、發(fā)射出振幅隨聲音而改變的電磁波這種電磁波叫做調(diào)幅波根據(jù)這節(jié)和前節(jié)所講的，我們看到，在電磁波的發(fā)送中必須有振蕩器、調(diào)制器、天線和地線振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩電流，經(jīng)過調(diào)制器后，成為被調(diào)制的高頻振蕩電流，于是開放電路就發(fā)射出帶有調(diào)制信號的電磁波為了使電磁波能傳得很遠，還需要用放大器把被調(diào)制的高頻振蕩電流加以放大，以增強開放電路發(fā)射電磁波的功率整個發(fā)送裝置的方框圖如圖所示二、電磁波的接收：電磁波在空間傳播時，如果遇到導(dǎo)體，就把自己的一部分能量傳給導(dǎo)體，使導(dǎo)體中產(chǎn)生感生電流感生電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同因此，利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波無線電技術(shù)中，用天線和地線組成的接收

46、電路來接收電磁波。世界上有許許多多的無線電臺，它們發(fā)出的電磁波的頻率各不相同我們首先要從這些電臺發(fā)出的電磁波中把我們要接收的選出來，通常這叫做選臺不進行選臺，例如在收音機中，如果同時把各個廣播電臺發(fā)出的電磁波都接收下來，并且把它們都轉(zhuǎn)變成聲音，那只能是一片嘈雜聲，什么也聽不清楚怎樣才能從許多電臺中選出我們需要的那個電臺呢？這就要設(shè)法使它發(fā)出的電磁波在接收電路里激起的感生電流最強，而其他電臺發(fā)出的電磁波激起的感生電流都非常弱在無線電技術(shù)里是利用電諧振現(xiàn)象來實現(xiàn)這一點的電諧振相當于機械振動中的共振，下面說明這種現(xiàn)象使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路由無線電臺發(fā)射出的是

47、經(jīng)過調(diào)制的載有信號的電磁波，在調(diào)諧電路中因電諧振而產(chǎn)生的也是經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流這種電流通過收音機的耳機或揚聲器，并不能使它們振動而發(fā)聲為什么呢？假定某一個半周期電流的作用是使振動片向某個方向運動，下一個半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動片向反方向運動高頻電流的周期非常短，半周期更短，而振動片的慣性相當大，所以在振動片還沒有來得及在電流的作用下向某個方向運動的時侯，就立刻有一個幾乎同樣大的作用要使它向反方向運動，結(jié)果振動片實際上不發(fā)生振動因此，在電磁波的接收中還必須設(shè)法從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流中取出發(fā)射時加上去的調(diào)制信號從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流中取出調(diào)制信號的過程，叫做檢波。檢波是調(diào)制的逆

48、過程，也叫做解調(diào)由于調(diào)制的方法不同，檢波的方法也不同典型例題（1）有一臺收音機，把它的調(diào)諧電路中的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出，仍然接收不到某一較高頻率電臺的信號要想接收到該電臺的信號，應(yīng)該增加諧振線圈的匝數(shù)，還是減小諧振線圈的匝數(shù)？為什么？（2）收音機由收聽某一較高頻率的電臺改為收聽某一較低頻率的電臺，調(diào)諧電路中可變電容器的動片應(yīng)該旋進一些還是旋出一些？為什么？（3）某收音機調(diào)諧電路的可變電容器的動片完全旋入時，電容是390皮法，這時能接收到520千赫的無線電波動片完全旋出，電容變?yōu)?9皮法，這時能接收到的無線電波的頻率是多大？在這兩種情形下，接收到的電磁波的波長分別是多長？11、20世紀80年代初，科學(xué)家發(fā)明了硅太陽能電池，如果在太空設(shè)立太陽能衛(wèi)星電站，可24h發(fā)電，且不受晝夜氣候的影響。利用微波電能轉(zhuǎn)換裝置，將電能轉(zhuǎn)換成微波向地面發(fā)送，衛(wèi)星電站的最佳位置在離地1100km的赤道上空，微波定向性很好，飛機通過微波區(qū)不會發(fā)生意外，得微波對飛鳥是致命的。可在地面附近裝上保護網(wǎng)或驅(qū)逐音響，不讓飛鳥通過。預(yù)計在21世紀初地球上空將升起衛(wèi)星電站。(地球半徑R=6400km)硅太陽能電池將實現(xiàn)哪種轉(zhuǎn)換：（ ）A光能微波B光能熱能C光能電能D電能微波在1100km高空的電站的速度約為A3.1km/sB7.2km/sC7