2019-2020学年人教版高中物理选修1-1《4.3电磁波的发射和接收》学案（含答案）

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1、第3讲电磁波的发射和接收目标定位1.了解无线电广播发射和接收技术中，调制、调幅、调频、调谐、解调的含义.2.了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程.3.了解移动通信的基本过程了解基站的作用.4.了解通信技术的发展对人类文明的促进作用一、无线电波的发射1进行无线电通信，需要发送和接收无线电波天线是发射和接收无线电波的必要设备2进行无线电通信，首先要发射无线电波无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，它能产生频率很高的交变电流3调制：把信息加到载波上，就是使载波随信号而改变调幅：是使高频载波的振幅随信号改变调频：是使高频载波的频率随信号改变想一想为了使需要传递的音频信号载在电磁波上发

2、射到远方，必须对高频交变电流进行什么操作？答案调制二、无线电波的接收1转动收音机的旋钮选择电台，实际上是在选择我们需要的电磁波，这在技术上叫做调谐2要得到所需的信息，必须从高频信号电流中把它们“取”出来，也就是要进行解调3通过解调得到的信号，还要经过放大想一想解调和调制有关系吗？答案有解调是调制的逆过程三、电视1在电视发射系统中，首先由摄像机将来自景物的光转变为电信号2接收端收到信号后进行解调，从中得到视频信号，并按摄像管的方式让电子束在荧光屏上与它同步地扫描，于是在显像管中出现了与摄像管中相同的图像3摄像机在1 s内传送25帧图像，电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些图像，由于画面更换

3、迅速，眼睛又有视觉暂留作用，我们感觉到的是连续的活动图像想一想电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢？答案电视信号要有效的发射出去，必须采用高频开放电路电磁波的波长比较短，以直线传播为主，遇到障碍物会被阻挡，所以发射天线要架得高一些四、移动通信1每个移动电话机都是一个电磁波发射器，同时又是一个电磁波接收器2当手持移动电话与其他用户通话时要靠较大的固定无线电台转接这种固定的无线电台叫做基站想一想两个人在同一地点用手机通话时，信号是直接相互传播的吗？答案两个人在同一地点用手机通话时，信号也要通过附近的基站传到总机，总机对信号处理后再传给基站发射出来，由另一手机接收不过此时两手机共用一个基站

4、一、无线电波的发射技术上把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称为无线电波按波长常把无线电波分为若干波段，各个波段有其不同的主要用途1载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图像等信息的，叫做载波把要传递的信息加到载波上并发射出去，信息就可以传到远方2调制：把信息加到载波上，就是使载波随信号而改变，这种技术叫做调制调制的两种方式：(1)调幅(AM)：使高频载波的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，如图431所示图431(2)调频(FM)：使高频载波的频率随信号改变，这种调制方式叫做调频，如图432所示调频波的振幅不变，抗干扰的能力比较强，传递过程中的失真比较小图4323有效

5、发射电磁波的两个条件(1)电磁波频率要足够高，振荡频率越大，发射电磁波的本领越大(2)必须采用开放电路，使振荡电路的电场和磁场尽可能地分散到大的空间例1关于电磁波的调制技术，下列说法不正确的是( )A使高频载波的振幅随信号改变的调制叫做调幅B使高频载波的频率随信号改变的调制叫做调幅C中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式D调幅波的优点是抗干扰能力强，传递过程中失真比较小答案BD解析调幅是使高频载波的振幅随信号改变，所以B项不正确；调频波的振幅不变，抗干扰能力比较强，传递过程中失真比较小，所以D项不正确针对训练1关于无线电波的发射过程，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

6、谐振C必须把传输信号加到高频电流上D必须使用调幅的方法答案AC解析电磁波的发射过程中，为了将低频信号发射出去，一定要对发射的电磁信号进行调制，调制的方法有两种，一是调幅、二是调频，故A、C正确二、无线电波的接收1在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波2通过电谐振实现信号选择(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟接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，这种现象叫电谐振；(2)调谐：使接收电路发生电谐振的过程叫调谐能够调谐的接收电路叫做调谐电路3通过解调获取信号(1)解调：从高频振荡中“检出”所携带的信号，叫做解调；(2)解调是调制的逆过程例2电视机换台时，实际上是

7、在改变()A电视台的发射频率B电视机的接收频率C电视台发射的电磁波的波速D电视机接收的电磁波的波速答案B解析电视机接收电磁波是利用的电磁波的频率不同，收看的电视频道不同，所以改变的是电视机的接收频率针对训练2为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载到电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行()A调谐 B放大 C调制 D检波答案C解析声音、图像信号的频率很低，不能直接发射出去，只有高频电磁波才能向外发射，所以要用高频电磁波携带着低频信号才能向外发射出去，而把低频信号加到高频电磁波上去的过程叫调制. 电磁波的发射和接收1移动通信诞生于19世纪末，20世纪中叶以后，个人移动电话逐渐普及，如图433所

8、示关于移动电话功能的判别正确的是()图433A移动电话只是一个电磁波发射器B移动电话可以接收电磁波C移动电话只是一个电磁波接收器D移动电话可以发射电磁波答案BD解析移动电话既是一个电磁波发射器，又是一个电磁波接收器，选项B、D正确2关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是()A调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别B解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D在信号接收时，选择电波的过程叫做调谐答案CD解析调频和调幅都是使信息加到载波上，即使载波随信号而改变，但有本质区别：调频是使高频载波的频率随信号而改变

9、，而调幅是使高频载波的振幅随信号而改变，所以A项错；解调是将所需的信息从高频载波中取下来的过程，故B项错；因手持移动电话功率有限，所以与其他用户通话时，必须靠较大的固定的无线电台传送，所以C项正确；在接收信号时，选择所需电波的过程，在技术上叫做调谐，所以D项正确电磁波的应用3关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )A电磁波在真空中的速度为c3.00108 m/sB在电磁波谱中，紫外线的频率比射线的频率大C只有高温的物体才能发射红外线D手机只能接收电磁波，不能发射电磁波答案A解析电磁波在真空中的速度为c3.00108 m/s，选项A正确；在电磁波谱中，射线的频率最大，选项B错误；一些物体都能发射红外线，选项C错误；手机既能接收电磁波，又能发射电磁波，选项D错误4下列关于电视的说法中正确的是( )A电视信号的发射、接收过程是：景物电信号电磁波电信号图像B摄像机在1秒内要传送24帧画面C显像管是将电信号还原成景物像的关键部件D画面更换迅速和视觉暂留作用使人们在荧光屏上看到的是连续的活动图像答案ACD解析摄像机在1秒内要传送25帧画面，选项B错误