一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助高中教师能够更轻松的上课教学。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？考虑到您的需要，小编特地编辑了“高中物理选修3-4知识点总结：电磁振荡电磁波的发射和接收”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

高中物理选修3-4知识点总结：电磁振荡电磁波的发射和接收

1、LC回路振荡电流的产生
先给电容器充电，把能以电场能的形式储存在电容器中。
（1）闭合电路，电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零，磁场能为零，极板上电荷量最大。随后，电路中电流加大，磁场能加大，电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束，电流达到最大、磁场能最多。
（2）由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失，保持原来电流方向，对电容器反方向充电，磁场能减少，电场能增多。充电流由大到小，充电结束时，电流为零。
接着电容器又开始放电，重复（1）、（2）过程，但电流方向与（1）时的电流方向相反。
电磁波的发射和接收
有效的向外发射电磁波的条件：
（1）要有足够高的振荡频率，因为频率越高，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，才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。
采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波？
改造振荡电路——由闭合电路成开放电路
2、电磁波的接收条件
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，这种现象叫做电谐振。
调谐：使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。．电磁波谱及其应用
3、光的电磁说
（1）麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同，说明光具有电磁本质
（2）电磁波谱
电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线
产生机理在振荡电路中，自由电子作周期性运动产生
原子的外层电子受到激发产生的
原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的
（3）光谱观察光谱的仪器，分光镜光谱的分类，产生和特征
发射光谱连续光谱产生特征
由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成
明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成
吸收光谱高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱
光谱分析：
一种元素，在高温下发出一些特点波长的光，在低温下，也吸收这些波长的光，所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，用来进行光谱分析。
4、电磁波的应用：
1、电视
简单地说：电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号，发射出去后被接收的电信号通过还原，被还原为光的图象重现荧光屏。电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。
2、雷达工作原理
利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。
3、手机
在待机状态下，手机不断的发射电磁波，与周围环境交换信息。
手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。
电磁波与机械波的比较:
共同点：都能产生干涉和衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同介质中传播，频率都不变．
不同点：机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关．而电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以在介质中传播．电磁波在真空中传播的速度均为3.0×108m／s，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质性质有关，还与频率有关．
不同电磁波产生的机理
无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的．
红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的．
伦琴射线是原子内层电子受激发产生的．
γ射线是原子核受激发产生的．
频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同．
红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感；
紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；
伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；
γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术．

延伸阅读

电磁波的发射和接收

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢？小编为此仔细地整理了以下内容《电磁波的发射和接收》，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

14.3电磁波的发射和接收
【教学目标】
（一）知识与技能
1．了解无线电波的波长范围。
2．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。
3．了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。
（二）过程与方法
通过观察总结了解无线电波的基本应用，了解现代技术的应用方法，学会基本原理。
（三）情感、态度与价值观
通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。端正科学态度，培养科学的价值观。
【教学重点】对本节基本概念的理解。
【教学难点】对调谐的理解，无线电波发射与接收过程。
【教学方法】演示推理法和分析类比法
【教学用具】信号源，示波器，收音机，录音机，调频发射机，计算机多媒体，实物投影仪等。
【教学过程】
（一）引入新课
师：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？这节课我们就来学习电磁波的发射和接收。
（二）进行新课
1．无线电波的发射
师：请同学们讨论，在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波？
学生讨论。
生：在普通LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡过程中，电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的，辐射出去的能量很少。不能有效地发射电磁波
师：有效地发射电磁波的条件是什么？
学生阅读教材有关内容。
师生总结：要有效地向外发射电磁波，振荡电路要满足如下条件：
（1）要有足够高的振荡频率。
（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。
引导学生讨论：如何改造普通的LC振荡电路，才能使它能够有效地发射电磁波？
师生一起讨论后，引出开放电路的概念。将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。
如图所示，是由闭合电路变成开放电路的示意图。
师：无线电波是由开放电路发射出去的。
讲解：在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高，是为了使电磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合，如图所示。
振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射．
师：发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的是电码符号，无线电广播传递的是声音，电视广播传递的不仅有声音，还有图像。这就要求发射的电磁波随信号而改变。电磁波是怎样传递这些信号的呢？
讲解：在电磁波发射技术中，如果把这种电信号“加”到高频等幅振荡电流上，那么，载有信号的高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起发射出去。把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。
进行调制的装置叫做调制器。要传递的电信号叫做调制信号。
使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅（AM）。
使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频（FM）。
右图是调幅装置的示意图．接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器，由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化，它的电阻也发生时大时小的变化。所以，虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流，但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流．由于线圈的互感作用，从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。（多媒体演示：调幅波）
（用示波器观察调幅波形）
2．无线电波的接收
师：处在电磁波传播空间中的导体，会产生感应电流，导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同，因此，利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波，这样的导体就是接收天线。
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。
讲解：世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备，它们不断地向空中发射不同频率的电磁波，这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来，那必然是信号一片混乱，分辨不清，达不到我们传递信息的目的。所以，接收电磁波时，首先要从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫做选台。这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术里，是利用电谐振来达到这个目的的。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。这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。
（用示波器观察电谐振波形）
师：接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路。
如图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来改变调谐电路的频率，使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同，这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了这个电台。（演示调谐过程）
讲解：收音机接收的经过调制的高频振荡电流（对应图讲解），这种电流通过收音机的耳机或扬声器，并不能使它们振动而发声，为什么呢，假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动，下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动．高频电流的周期非常短，半周期更短，而振动片的惯性相当大，所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候，就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动，结果振动片实际上不发生振动．要听到声音，必须从高频振荡电流中“检”出声音信号，使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。
从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。由于调制的方法不同，检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。
下面介绍收音机中对调幅波的检波。
右图是晶体二极管的检波电路，是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流，L1和L2绕在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上产生的是高频交变电压．由于二极管的单向导电性，通过它的是单向脉动电流，这个单向脉动电流既有高频成分，又有低频的声音信号，高频成分基本从电容器C（复习旁路电容器）通过，剩下的音频电流通过耳机发声。（用示波器观察检波过程）实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图．这种收音机声音很小，只能用开机收听本地电台．为了提高收音机的接收性能，需要用放大器把微弱的信号放大．图示是加有放大器的收音机方框图．由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流，先通过放大器进行高频放大，然后进行检波和低频放大，放大后的音频电流输送到喇叭，使它们发出声音。
下面我们通过调幅和调频两种方式，来看看无线电波发射和接收的全过程。
（1）调幅发射和接收。（实验演示）
（2）调频发射和接收。（实验演示）
比喻：
高频电流→火车音频电流→货物
调制→发射→传播→调谐→解调
装货→出站→运行→进站→卸货
师：我们再来看一下无线电波的分段。（投影）
波段波长频率传播方式主要用途
长波30000m~3000m10kHz~100kHz地波超远程无线通讯和导航
中波3000m~200m100kHz~1500kHz地波和天波调幅无线电广播、电报、通信
中短波200m~50m1500kHz~6000kHz
短波50m~10m6MHz~30MHz天波
微波米波10m~1m30MHz~300MHz近似直线传播调频无线电广播、电视、导航
分米波1m~0.1m300MHz~3000MHz直线传播电视、雷达、导航
厘米波10cm~1cm3000MHz~30000MHz
毫米波10mm~1mm30000MHz~300000MHz
（三）课堂总结、点评
本节课主要学习了以下内容
1．电磁波的产生和发射条件。
2．开放电路的结构和特点。
3．电磁波的发射过程和接收过程
（四）课余作业
完成P92“问题与练习”中的题目。阅读P91“科学足迹”。
预习下一节：电磁波的发射和接收。
附：巩固训练
1．电磁波的调制有哪两种方式？
2．什么叫电谐振？
3．调谐过程中，若接收同一波段内的不同信号，通常是改变电路中哪个元件的值？
4．发射电磁波为什么要用开放电路？
5．接收电磁波信号时，为什么要调谐？
6．调谐电路中可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率电台发出的电信号，要收到该电台的信号，应该怎么办？
A．增加调谐电路线圈的匝数B．加大电源电压
C．减少调谐电路线圈的匝数D．减小电源电压
参考答案：
1．电磁波的调制有调幅和调频两种方式。
2．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。
3．调谐过程中，通常是改变调谐电路中电容器的电容。
4．振荡电路要有效地向外发射电磁波必须具备两个条件：（1）有足够高的振荡频率.（2）振荡电路的电场和磁场要尽量分散到大的空间，只有开放电路才能满足这两个条件，因此，发射电磁波要使用开放电路。
5．在空间里有大量的不同频率的电磁波传播.要接收到其中某一频率的信号，必须使这一信号在接收电路中引起电谐振，因此必须进行调谐。
6．C

高考物理基础知识专题复习：电磁振荡电磁波

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师营造一个良好的教学氛围。那么如何写好我们的教案呢？以下是小编收集整理的“高考物理基础知识专题复习：电磁振荡电磁波”，相信您能找到对自己有用的内容。

第十二章电磁振荡电磁波相对论
第一节电磁振荡电磁波
基础知识一、电磁振荡
在振荡电路里产生振荡电流的过程中，由容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象，叫做电磁振荡。
1.LC振荡电路
由自感线圈和电容器组成的电路就是最简单的振荡电路，简称LC回路。在LC回路里，产生的大小和方向都做周期性变化的电流，叫做振荡电流。如图所示，先将电键S和1接触，电键闭合后电源给电容器C充电，然后S和2接触，在LC回路中就出现了振荡电流。大小与方向都做同期性变化的电流叫振荡电流．
2．电磁振荡
在产生振荡电流的过程中，电容器上极板上的电荷q，电路中的电流i，电容器内电场强度E，线圈中磁感应强度B都发生周期性的变化，这种现象叫做电磁振荡．
（1）从振荡的表象上看：LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。
（2）从物理本质上看：LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程。
3．振荡的周期和频率
电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期。一秒钟内完成的周期性变化的次数叫做频率。在电磁振荡发生时，如果不存在能量损失，也不受外界其它因素的影响，这时的振荡周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。理论研究表明，周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系：
注意：当电路定了，该电路的周期与频率就是定值，与电路中电流的大小，电容器上带电量多少无关．
4．LC振荡过程中规律的表达。
（1）定性表达。在LC振荡过程中，磁场能及与磁场能相关的物理量（如线圈中电流强度、线圈电流周围的磁场的磁感强度、穿过线圈的磁通量等）和电场能及与电场能相关的物理量（如电容器的极板间电压、极板间电场的电场强度、极板上电量等）都随时间做周期相同的周期性变化。这两组量中，一组最大时，另一组恰最小；一组增大时，另一组正减小。这一特征正是能的转化和守恒定律所决定的。
（2）定量表达。在LC振荡过程中，尽管磁场能和电场能的变化曲线都比较复杂，但与之相关的其他物理量和变化情况却都可以用简单的正（余）弦曲线给出定量表达。以LC振荡过程中线圈L中的振荡电流i（与磁场能相关）和电容器C的极板间交流电压u（与电场能相关）为例，其变化曲线分别如图中所示。
注意：分析电磁振荡要掌握以下三个要点（突出能量守恒的观点）：
⑴理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁在转化过程中的总和不变。
⑵回路中电流越大，L中的磁场能越大（磁通量越大）。
⑶极板上电荷量越大，C中电场能越大（板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大）。
因此LC回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数。
5．LC振荡过程的阶段分析和特殊状态
如图所示，在O、t2、t4时刻，线圈中振荡电流i为0，磁场能最小，而电容器极板间电压u恰好达到最大值，电场能最多，在t1、t3时刻则正相反，振荡电流、磁场能均达到最大值，而电压为0，电场能最少。在O→t1和t2→t3阶段，电流增强，磁场能增多，而电压降低，电场能减小，这是电容器放电把电场能转化为磁场能的阶段；在t1→t2和t3→t4阶段，电流减弱，磁场能减小，而电压升高，电场能增多，这是电容器充电把磁场能转化为电场能的阶段。
例1．在如图所示的L振荡电路中，当线圈两端MN间电压为零时，对电路情况的叙述正确的是（AD）
A．电路中电流最大
B．线圈内磁场能为零
C．电容器极板上电量最多
D．电容器极板间场强为零
解析：MN间电压为零，即电容器极板间电压为零，这时极板上无电荷，故板间场强为零，电路中电流强度最大，线圈中磁场能最大．
说明：在LC振荡电路中，由于线圈有自感作用，且线圈无电阻，它的电压和电流关系就不同于一般直流电路，决不能用直流电路的知识来进行研究．对于LC振荡电路中的一般问题，可通过电容器的有关知识和能量转换关系来分析求解．
例2．如图所示电路，K先接通a触点，让电容器充电后再接通b触点．设这时可变电容器电容为C，线圈自感系数为L，
（1）经过多长时间电容C上电荷第一次释放完？
（2）这段时间内电流如何变化？两端电压如何变化？
（3）在振荡过程中将电容C变小，与振荡有关的物理量中哪些将随之改变？哪些将保持变化？
解析：（1）极板上电行由最大到零需要1／4周期时间，所以t=T/4=π
（2）从能量角度看，电容器释放电荷，电场能转变为磁场能，待电荷释放完毕时，磁场能达到最大，线圈两端电压与电容两极板间电压一致，由于放电，电容两极板间电压由最大值减至零，线圈两端电压也由最大值减为零．值得注意的是这段时间内电流由零逐渐增大．当线圈两端电压为零时，线圈中电流强度增至最大．千万不要把振荡电路看成直流电路，把电容器看成一个电源，把线圈看成一个电阻．这里电磁能没有被消耗掉，只是不断地相互转化．在直流电路中，电阻上通过的电流和电阻两端的电压，变化步调一致，电压大电流也大，电压小电流也小．在振荡电路中，存在自感现象及线圈电阻为零的情况，电流和电压变化步调不一致，所以才出现电压为零时电流最大的现象．
（3）在振荡过程中，当电容器C变小时，根据周期公式，周期T变小，频率f增大．同时不论是增大电容极板间的距离d，还是减小正对面积S，电容C变小，外力都对电容做功，振荡电路能量都增加，故电场能、磁场能、磁感强度和振荡电流的最大值都增加．极板上电荷最大值将不变，极板电压最大值将增加．若减小正对面积S使电容C变小时，电场强度最大值增加．
例3．某时刻LC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如右图所示。则这时电容器正在_____（充电还是放电），电流大小正在______（增大还是减小）。
分析：用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极
板是正极板，所以这时电容器正在充电；因为充电过程电场能增大，
所以磁场能减小，电流也减小。
二．电磁场、电磁波
1．麦克斯韦电磁场理论的要点：
（1）变化的磁（电）场将产生电（磁）场。
（2）变化的磁（电）场所产生的电（磁）场取决于磁（电）场的变化率。具体地说，均匀变化的磁（电）场将产生恒定的电（磁）场，非均匀变化的磁（电）场将产生变化的电（磁）场，周期性变化的磁（电）场将产生周期相同的周期性变化的电（磁）场。
（3）变化的磁场和变化的电场互相联系着，形成一个不可分离的统一体——电磁场。
变化的电场，其周围产生磁场，变化的磁场其周围产生电场．
注意：均匀变化的电场（或磁场）其周围产生稳定的磁场（或电场）．
2．电磁场：变化的电场磁场形成一个不可分割的统一体叫电磁场．
3．电磁波：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成了电磁波
①电磁波是怎样产生的：
如果在空间某处发生了周期性变化的电场，就会在空间引起周期性变化的磁场，这个周期性变化的磁场又会在较远的空间引起新的周期性变化的电场，新的周期性变化的电场又会在更远的空间引起新的周期性变化的磁场……这样，电磁场就由近及远向周围空间传播开去，形成了电磁波。
②电磁波的特点：
a.电磁波的传播不需要介质，但可以在介质中传播。
b.电磁波是横波。E与B的方向彼此垂直，而且都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。电磁波的传播不需要靠别的物质作介质，在真空中也能传播。
c.电磁波的波速等于光速，实际上，光就是特定频率范围内的电磁波。
电磁波的波长、频率、波速三者之间的关系是：λ=C/f。此式为真空中传播的电磁波各物理量之间的关系式。
d．场是能量贮存的场所，电磁波贮存电磁能．
e．赫兹用实验证明了电磁波的存在，还测定了电磁波的波长和频率，得到了电磁波的传播速度．
注意：⑴要深刻理解和应用麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。可以证明：振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场。
⑵按照麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。
4.无线电波的发射和接收
无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。无线电波的波长从几毫米到几十千米。根据波长(或频率)，通常将无线电波分成几个波段，每个波段的无线电波分别有不同的用途。
⑴无线电波的发射：
无线电波的发射必须采用开放电路，如图⑴所示，开放电路由振荡器、互感线圈、天线、地线等几部分组成。
说明：有效地发射电磁波的条件是：①频率足够高（单位时间内辐射出的能量P∝f4）；②形成开放电路（把电场和磁场分散到尽可能大的空间离里去）。
在发射用于通信等无线电波时，必须让电磁波随各种信号而改变，这一过程叫调制。使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅，使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。
⑵无线电波的接收：
无线电波的接收必须采用调谐电路，如图⑵所示，调谐电路由可变电容器、电感线圈、天线、地线等几部分组成。
当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振。使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。另外，要还原为原始的信号，还必须有检波等解调过程。
5.电视和雷达
⑴电视：
在电视的发射端，用摄像管将光信号转换为电信号，利用电信号对高频振荡进行调制然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去;在电视的接收端，通过调谐、检波、解调等过程将电信号送到显像管，再由显像管将电信号还原成图象。
⑵雷达：
雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，是利用电磁波遇到障碍物后发生反射的现象工作的。
例4．关于电磁场的理论，下列说法中正确的是（BD）
A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的
B．变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的
C．均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的
D．振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场
解析：麦克斯韦电磁理论指出，如果电场的变化是均匀的，产生的磁场是稳定的；如果电场的变化是不均匀的，产生的磁场是变化的；振荡电路是按正弦（或余弦）规律变化的，它产生的磁场也按正弦（或余弦）规律变化．
说明：变化电场有均匀变化和非均匀变化两种，其产生的磁场就有稳定和变化之分．新产生的场在某一时刻的大小取决于原来的场在这一时刻的变化率．均匀变化的场，其变化率是一个定值，故新产生的场就是一个稳定场．
例5．LC振荡电路中线圈的电感为2×10-6Hz，欲使它发射出长波长为15m的电磁波，电容器的电容应多大？
解析：电磁波在真空（或空气）中传播时，不论其频率大小如何，速度均为C（C＝3．00×108m/s），且波长和频率成反比关系，由此求得频率．然后由LC振荡电路的频率公式，即可求得电容C的大小．因为C=λf，所以f=c/λ=2×107Hz。
又f=1/2π得C＝1/4π2Lf2=3．1×10-11F＝31pF
例6．.一台收音机，把它的调谐电路中的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一较高频率的电台信号。要想收到该电台信号，应该______（增大还是减小）电感线圈的匝数。
分析：调谐电路的频率和被接受电台的频率相同时，发生电谐振，才能收到电台信号。由公式可知，L、C越小，f越大。当调节C达不到目的时，肯定是L太大，所以应减小L，因此要减小匝数。
例7．某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×103MHZ，屏幕上尖形波显示，从发射到接受经历时间Δt=0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为______km。该雷达发出的电磁波的波长为______m。
分析：由s=cΔt=1.2×105m，这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为s/2=0.6×105m=60km；由c=fλ可得λ=0.1m
例8．电子感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速电子
的。如图所示，在圆形磁铁的两极之间有一环形真空室，用交变电
流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场，从而在环形室内产生很强
的电场，使电子加速．被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆
形轨道运动。设法把高能电子引入靶室，就能进一步进行实验工作。
已知在一个轨道半径为r=0.84m的电子感应加速器中，电子在被加
速的4.2ms内获得的能量为120MeV．设在这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的，磁通量的最小值为零，最大值为1.8Wb，试求电子在加速器中共绕行了多少周？
分析：根据法拉第电磁感应定律，环形室内的感应电动势为E==429V，设电子在加速器中绕行了N周，则电场力做功NeE应该等于电子的动能EK，所以有N=EK/Ee，带入数据可得N=2.8×105周。

第二节传感器
1．光敏电阻
光敏电阻的材料是一种半导体．无光照射时，导电性能不好；随着光照的增强，导电性能变好．所似光敏电阻的电阻值随着光照的增强而减小．光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，这样光敏电阻就可以把光照强弱转换为电阻大小这个电学量．
例9．如图10-3-1所示为光敏电阻自动计数器的示意图．其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（）
A．当有光照射R1时信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
【例１】解析：R1为光敏电阻，当有光照射出R1的阻值变小，R2上的电压变大，信号处理系统获得高电压．由题意知，当传送带上的物体挡住光时，信号处理系统获得低电压，这种电压高低交替变化的信号转化为相应的数字，实现自动计数的功能，达到自动计数目的．故AC选项正确．
答案：AC
说明：本题中的自动计数器具有广泛的应用，它是利用光敏电阻对光的敏感特性将光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量，并将电路中的电压用信号处理系统识别以达到计数的目的．
2．热敏电阻和金属热电阻
热敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻随温度变化明显，导电能力随温度的升高而增强
某些金属材料的电阻率随温度的升高而增大，用这样的金属可以制作成温度传感器，称为热电阻．有一种常用的金属热电阻是用金属铂制作的．
热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学董，但相比而言，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大．而热敏电阻的灵敏度较好．
3．电容式位移传感器
它是利用运动物体附带的电介质板在电容器内部插入的多少来改变电容器的电容，从而把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量．
4．霍尔元件
①霍尔元件：在一个很小的矩形半导体（如砷化铟）薄片上，制作四个电极E、F、M、N，当该半导体中的电流方向与磁场方向垂直时，它在当磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差．这种现象称为霍尔效应，利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件．如图10-3-3所示．
霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量．
②霍尔元件的原理
外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板左右两例会形成稳定的电压，被称为霍尔电势差或霍尔电压．
例10．如图10-3-4所示，有电流流过长方体金属块，金属块宽度为，高度为，有一磁感应强度为的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？
解析：当电流在导体中流动时，运动电荷在洛伦兹力作用下，分别向导体上、下表面聚集，在导体中形成电场，其中上表面带负电，电势低，随着正、负电荷不断向下、上表面积累，电场增强，当运动电荷所受电场力与洛伦兹力平衡时即时，电荷将不再向上或向下偏转，上、下表面间形成稳定电压．
因为自由电荷为电子，故由左手定则可判定电子向上偏，则上表面聚集负电荷，下表面带多余等量的正电荷，故下表面电势高，设其稳定电压为U，当运动电荷所受电场力与洛伦兹力平衡时，即
又因为导体中的电流故
答案：下表面电势高；电势差为
说明：⑴判断电势高低时注意载流子是正电荷还是负电荷．
⑵由以上计算得上下两表面间的电压稳定时，其中为单位体积内的自由电荷数，为电子电荷量，对固定的材料而言为定值，若令，则，此即课本所给出的公式．

第三节相对论
1.狭义相对论的两个基本假设
（1）狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理定律总是相同的
（2）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
2．时间和空间的相对性
（1）“同时”的相对性：两个事件是否同时发生，与参考系的选择有关
（2）长度的相对性（尺缩效应）
（3）时间间隔的相对性（钟慢效应）
（4）质量的相对性（质量随速度变大）
（4）相对论的时空观：相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关．
3．质能方程：

课后练习
1.20xx天津1下列关于电磁波的说法正确的是
A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
答案：A
2..根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中错误的是（）
A．变化的电场可产生磁场
B．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场
C．振荡电场能够产生振荡磁场
D．振荡磁场能够产生振荡电场
解析：（1）恒定的磁场不能产生电场，恒定的电场也不能产生磁场。
（2）均匀变化的磁场（B是t的一次函数）只能产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场。
（3）非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，非均匀变化的电场才能产生变化的磁场。
（4）振荡（按正弦规律变化）的磁场产生同频率振荡的电场，反之也然。
所以此题B选项正确

3.关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中不正确的是（）
A．频率越高，传播速度越大
B．电磁波的能量越强，传播速度越大
C．波长越长，传播速度越大
D．频率、波长、强弱都不影响电磁波的传播速度
解析：频率由波源决定，能量由频率决定，传播速度由介质决定，波长由频率和波源共同决定。此题选项为ABC

4.如图所示的是一个水平放置的玻璃环形小槽，槽内光滑、槽的宽度和深度处处相同．现将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内，让小球获一初速度v0在槽内开始运动，与此同时，有一变化的磁场竖直向下穿过小槽外径所包围的面积，磁感应强度的大小随时间成正比增大，设小球运动过程中带电量不变，那么（）
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小增加
C．磁场力对小球做功
D．小球受到的磁场力不断增加
解析：变化的磁场产生的电场对带正电的小球加速，速度增加，向心力增加，小球的洛伦兹力增加，所以此题选BD。

5.某电路中电场随时间变化的图象如下图所示，能发射电磁波的电场是哪一种？（）

解析：周期性变化的电磁场会产生周期性变化的磁电场，进而在介质中形成电磁场。这样电磁场传播出去形成电磁波所以此题选D。

6.将下图所示的带电的平行板电容器C的两个极板用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容器周围空间（）
A．会产生变化的磁场
B．会产生稳定的磁场
C．不产生磁场
D．会产生振荡的磁场
解析：变化的电场产生磁场，此题选A。

7.电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30s，造成这一现象的原因可能是（）
A．电池用久了B．振荡电路中电容器的电容大了
C．振荡电路中线圈的电感大了D．振荡电路中电容器的电容小了
解析：LC回路的周期，由此公式可知电子钟的周期由电感和电容共同决定，与其它因素无关。此题选BC。
8.建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（）
A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦
解：此题选D。
9.（05.广东物理8）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ACD）
A．电磁波是横波
B．电磁波的传播需要介质
C．电磁波能产生干涉和衍射现象
D．电磁波中电场和磁场方向处处互相垂直
10．河南省南召二高20xx届高三上学期期末模拟关于电磁场和电磁波的认识正确的是（C）
A．任何电场在它周围空间都会产生磁场
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度
D．电磁波是纵波
11．四川省宜宾市20xx届高三摸底测试关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是（A）
A.变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者相互联系，统称为电磁场
B.电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波
C.电磁波是一种物质，可在真空中传播。所以平日说真空是没有实物粒子，但不等于什么都没有，有“场”这种特殊物质
D.电磁波在真空中的传播速度总是3×108m/s

电磁波的发射和接收导学案

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，高中教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，使高中教师有一个简单易懂的教学思路。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？小编为此仔细地整理了以下内容《电磁波的发射和接收导学案》，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

班级_________姓名_________第_______组
人教版物理选修3-4学案：14.3《电磁波的发射和接收导学案》
审核：高二物理组编写人：朱栋栋
寄语：为了自己的将来，好好努力学习吧！
【学习目标】
1．了解有效地发射电磁波的两个条件。
2．了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用。
3．通过对电磁波的产生、发射、接收过程及基本电路的简单分析，领会无线电波在实际生活、生产中的作用。
【学习重点和难点】
1．电磁波有效发射的条件，调制的含义及调制方式。
2．无线电波接收原理。
3．无线电波调制的含义及调幅和调频的区别。
4．“电谐振”概念。
一、提出问题、引入新课
在LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部，电场能和磁场能主要在不同元件之间相互转化，辐射出去的电磁能或者电磁波很少。那么如何才能有效地发射和接收电磁波呢？这就是我们本节课所学的内容。
二、自主学习：
（一）无线电波的发射
1、要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？答：①要有足够高的___________。因为频率越高，发射电磁波的_____越大。②．振荡电路的电场和磁场必须分散到______________，只有这样才能有效地把电磁能（电磁波）传播出去。
注意：要满足上述两述条件，就需要把振荡电路改造变成开放电路那么如何改造呢？同学们仔细观察一下，图1到图4是如何变化？
图2中，电容器的极板倾斜，张口变大，便于把电磁能辐射出去；线圈的匝数变少，其自感系数变小，便于发射高频率的电磁波。图3中电容器极板间的距离增大，正对面积减少，线圈匝数进一步减少，便于发射较高频率的电磁波，图4中电容器极板间的距离进一步增大，正对面积减少至为零，线圈匝数为零，以便能够发射更高频率的电磁波。
图1图2图3图4
2、实际中的开放电路是如何发射电磁波的呢？
图5
答：在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高，是为了使电磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合，如图5所示，振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出电磁波，向四周发射。
3、调制：调幅与调频
发射电磁波是为了利用它传递________。要想电磁波传得远，就必须使用________的电磁波。但我们要传递的信号却是一些低频信号，如：声音信号频率只有几百至几千赫兹，图象信号频率也不过上万赫兹，不可能把它们直接发送出去。这就要求发射的电磁波随信号而改变。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_____。高频振荡电流，类似于可远飞的信鸽；要传送的信号类似于要发出的信件，调制类似于把信件绑在信鸽的身上。
一种调制的方法是使高频振荡电流的____随信号的强弱而改变，这种调制叫做调幅。
另一种调制的方法是使高频振荡电流的_____随调制信号的强弱而改变，这种调制叫做调频。
（二）电磁波的接收
1、发射的无线电波如何被接收到呢？答：电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生_______，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的______，就可以接收到电磁波了。
2、如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强呢？答：当接收电路的__________跟接收到的____________相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。在无线电技术里，是利用______来达到这个目的的。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。这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。接收电路产生电谐振的过程叫做____，能够调谐的接收电路叫做____电路。看课本82页图14.3-4，调节可变电容器的电容可以改变调谐电路的频率，使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同，这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了这个电台。
3、解调：由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频振荡电流，还不是我们需要的声音或图像信号。因此还要使声音或图像信号从高频振荡电流中还原出来。从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做____。解调是____的逆过程，调制的方法不同，解调的方法也不同。调幅波的解调，也叫____。解调类似于把绑在信鸽的信取下来。解调之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。

班级_________姓名_________第_______组
14.3《电磁波的发射和接收过关检测卡》
审核：高二物理组编写人：朱栋栋
1．（A级）在无线电波发射和接收的过程中，为了如下目的，各采用的技术措施是什么？可供选择的答案有：A．调制B．开放电路C．检波D．调谐
（1）为了向外界更多、更有效地发射电磁波,采用（）
（2）为了把某种信号传递出去,采用（）
（3）为了接收某种频率的电磁波,采用（）
（4）为了从高频振荡电流中分离得到信号,采用（）
2.（A级）为使发射的电磁波的波长增为原来的两倍，可以将振荡电路的电容（）
A.变为原来的两倍B.变为原来的一半
C.变为原来的4倍D.变为原来的
3．（A级）空气中波长为20m的电磁波，它的频率是多少？
4.（B级）一振荡电路的电容C、自感系数L分别是另一LC电路的3倍和倍，它们的频率之比为_____；它们的电磁波在真空中的波长之比为_____。
5.（B级）有一振荡电路，线圈的自感系数L＝8μH，电容器的电容C＝20pF，此电路能在真空中产生电磁波的波长是_____m。

4.3电磁波的发射和接收导学案

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境，有效的提高课堂的教学效率。怎么才能让高中教案写的更加全面呢？下面是小编为大家整理的“4.3电磁波的发射和接收导学案”，希望能对您有所帮助，请收藏。

课题：《4.3电磁波的发射和接收》导学案
[学习目标]
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。
【自主导学】
古代：烽火台邮递员
现代：电磁波来传递信息：C=
思考：怎么接收与发射？
设备：
天线是发射与接收无线电波的必要设备
一、无线电波的发射
1、振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。

2、载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。

3、调制：把信息加到载波上，使载波随信号而改变的技术叫调制。
调幅：高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波。

调频：高频载波的频率随信号而改变叫调频波。

调频波优点：不变，抗干扰能力强，失真较小。

缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。

二、无线电波的接收
1、调谐：从众多的电磁波中的电台的技术叫做调谐。
2、解调：从接收的载波中将等信息“取”出来叫做解调。

三、电视发射系统中：
摄像机、摄像管，扫描，
扫描一帧要0.04s，1s内送25帧图象。
除了图象信号外，还有伴音信号。

3、电视和广播的发射和接收过程
四、移动通信
移动电话：（1）电磁波发射器，（2）电磁波接收器，
手持移动电话的体积很小，发射功率不大。它的天线也很简单，灵敏度不高。
因此，手机通话时要靠强大的固定无线电台转接。
这种固定的无线电台叫做。城市高大建筑物上、农村有的山头上，常常可以看到移动通信基站的天线。

【反思小结】
一、无线电波的发射
1．载波：携带声音、图象等信息的电流，叫做载波。
2．调制：把信息加到上，使技术叫调制。
3．调幅波：高频载波的随信号而改变叫调幅波。
4、调频波：高频载波的随信号而改变叫调频波

【课堂练习】
1、要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，这个过程在电磁波的发射过程中叫做（）
A、调谐B、解调
C、调制D、检波
2、转换电视频道时，选择自己喜欢的电视节目，称为（）
A、调制B、调谐
C、解调D、调幅

文章来源：http://m.jab88.com/j/68121.html

更多