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第2节　电磁场与电磁波
第3节　无线电波的发射和接收
学习目标　1.知道电磁场的概念及产生的原理。2.知道有效发射电磁波的两个条件。3.了解无线电波的特点及传播规律。4.了解调制（调幅、调频）、电谐振、调谐、解调在电磁波发射、接收过程中的作用。
知识点一　电磁场与电磁波
　　　　　　　　　　　　　　
一、电磁场
1.变化的磁场产生电场
（1）实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生　　　　　　。
（2）麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的　　　　产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。
（3）实质：变化的　　　　产生了电场。
2.变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设：既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生　　　　，跟闭合电路是否存在无关。
3.变化的电场和磁场总是　　　　　　，形成一个不可分割的统一的　　　　。
二、电磁波
1.电磁波的产生：变化的　　　　和　　　　交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
2.电磁波的特点
（1）电磁波是　　　　，在传播方向上的任一点，E和B彼此　　　　且均与传播方向　　　　。如图所示。
（2）电磁波的传播　　　介质，在真空中电磁波的传播速度跟光速相同，
即v真空＝c＝3.0×108 m/s。
（3）电磁波具有波的共性，能产生　　　　　、　　　　　、反射、折射和　　　　　等现象，电磁波也是传播能量的一种形式。
（4）电磁波波速c、波长λ及频率f之间的关系为　　　　。
（5）　　　　通过实验证实了电磁波的存在。
【思考】
如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实验证实了什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 （多选）关于电磁场的理论，下列说法中正确的是（　　）
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
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
对麦克斯韦电磁场理论的理解
例2 （2024·山东潍坊高二期中）现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，下列陈述中符合事实的是（　　）
A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B.真空中电磁波的传播速度等于光速
C.电磁波传播过程中，电场和磁场独立存在、没有关联
D.把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机将接收不到信号
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
知识点二　无线电波的发射和接收
　　　　　　　　　　　　　　
一、无线电波的发射
1.要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点
（1）要有　　　　的振荡频率。频率越　　　　，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去。
（2）采用　　　　电路。可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图所示。
2.开放电路
实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与　　　　相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的　　　　相连。
3.调制
（1）概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种　　　　而改变。
（2）调制的分类
①调幅（AM）：使高频电磁波的　　　　随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。
②调频（FM）：使高频电磁波的　　　　随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。
二、无线电波的接收
1.接收原理：电磁波在传播时如果遇到　　　　，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是　　　　　　。
2.接收方法
（1）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率　　　　时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的　　　　。
（2）调谐：使接收电路产生电谐振的过程。
（3）解调：把声音或图像信号从　　　　　　中还原出来的过程，这个过程也是调制的逆过程。调幅波的解调也叫检波。
3.电视广播的发射和接收
（1）电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成　　　　信号再进行传播。
（2）高频电视信号的三种传播方式：地面　　　　传输、有线网络传输以及　　　　传输。
（3）电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过　　　　将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号。
【思考】
如图，我们调节旋钮改变的是什么？调节的目的是什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例3 （多选）下列关于无线电广播对电磁波进行调制的原因的说法正确的是（　　）
A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播的波长不变
D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例4 （2024·浙江嘉兴高二期中）收音机的调谐电路如图所示，旋转收音机面板上的“调频”旋钮可以改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。某同学发现一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。下列说法或做法正确的是（　　）
A.为了收到这个电台，他应该增加线圈的匝数
B.将可变电容器的动片旋出一些后将接收到波长更大的电信号
C.调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
D.收音机经过调谐电路后就可以得到我们所需要的声音信号
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
调谐电路的调节，要特别注意以下问题：
（1）调节方向：由题中情景准确判断出电路的固有频率应该调大还是调小。
（2）频率公式f＝，根据（1）中的调节方向，可进一步准确判定电容C和电感L是增大还是减小。
训练 （多选）关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是（　　）
A.调制的作用是把低频信号的信息加载到高频电磁波上去，调制的方法有调幅和调频
B.在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
C.要使电视机的屏上有图像，必须有解调过程
D.接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象　　　　　　　　　　　　　　
随堂对点自测
1.（电磁场）（2024·山西大同高二期末）关于电磁场理论，下列说法正确的是（　　）
A.在电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
2.（无线电波的发射）（多选）为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间，除了使用开放电路，还可以（　　）
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.减少线圈的匝数
D.采用低频振荡电流
3.（无线电波的接收）如图所示为电视接收过程示意图，其工作过程顺序正确的是（　　）
A.解调——放大——调谐——显示
B.调谐——放大——解调——显示
C.调谐——解调——放大——显示
D.放大——调谐——解调——显示
知识点一
一、1.(1)感应电流　(2)磁场　(3)磁场　2.磁场　3.相互联系　电磁场
二、1.电场　磁场　2.(1)横波　垂直　垂直　(2)不需要　(3)干涉　衍射　偏振　(4)c＝λf　(5)赫兹
[思考] 提示　当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场以电磁波的形式传播到导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使导线环上两小球间也产生电火花，说明导线环接收了电磁波，这个实验证实了电磁波的存在。
例1 BD　[变化的电场产生磁场有两层含义：①均匀变化的电场产生恒定的磁场。②非均匀变化的电场产生变化的磁场。振荡的电场产生同频率的振荡磁场。均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B、D正确，A、C错误。]
例2 B　[麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B正确；电磁波是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产生的。所以变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场，故C错误；电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，故D错误。]
知识点二
一、1.(1)足够高　高　(2)开放　2.大地　天线　3.(1)信号
(2)①振幅　②频率
二、1.导体　接收天线　2.(1)相同　共振　(3)高频电流
3.(1)高频　(2)无线电　卫星　(3)解调
[思考] 提示　调节旋钮改变的是可变电容器的电容，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。
例3 AD　[调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，也就是把含有信息的低频信号加载到高频电磁波上，频率变大，即辐射能量的本领变强，易于向外发射，A正确；电磁波在空气中的波速接近光速，传播速度不变，B错误；根据v＝λf可知，传播速度不变，频率改变，则波长必然改变，C错误；要把电磁波有效地发射出去，必须有足够高的频率，经过调制之后的波具有较高频率，从而把我们要告知对方的信号有效地传递出去，D正确。]
例4 C　[收不到高频电台的信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据f＝可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而使固有频率增加，所以应该减小线圈匝数，故A错误；电容器的动片旋出一些相当于电容减小，因此固有频率会增加，根据公式λ＝可知，频率越大，波长越小，所以电容器的动片旋出一些后将接收到波长更小的电信号，故B错误；调节“调频”旋钮的目的是达到共振，使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故C正确；收音机经过调谐电路后还需要通过解调才能得到我们需要的声音信号，故D错误。]
训练 AC　[调制的作用是把低频信号加载到高频电磁信号上去，如果使高频电磁波的振幅随低频信号的变化而变化，则是调幅，如果使高频电磁波的频率随低频信号的变化而变化，则是调频，A正确；在电磁波的发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，B错误；将信号从电磁波上还原出来的过程称为解调，所以要使电视机的屏上有图像，必须有解调过程，C正确；当接收电路的固有频率等于电磁波的频率时，会在接收电路中发生电谐振现象，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象，D错误。]
随堂对点自测
1.D　[根据电磁场理论可知，在稳定电场周围不会产生磁场，在稳定磁场周围不会产生电场；在均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故A、B、C错误；周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场，故D正确。]
2.ABC　[使用开放电路和提高发射频率是提高电磁波发射能力的两种有效方法，由f＝、C＝可知，要增大发射频率，选项A、B、C都可以，D不可以。]
3.C　[电磁波的接收过程是调谐——解调——放大——显示，故C正确。]第四章　第2节　电磁场与电磁波
第3节　无线电波的发射和接收
(分值：100分)
选择题1～10题，每小题9分，共90分，11题10分，合计100分。
基础对点练
题组一　电磁场与电磁波
1.(教材P88A组T1改编)下列四图表示原磁场或电场以及可能产生的电场或磁场，根据麦克斯韦电磁场理论判断，下列说法正确的是(　　)
图1可能产生图3
图2可能产生图3
图4可能产生图1
图3可能产生图2
2.(多选)应用麦克斯韦电磁场理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)正确的是(　　)
A B
C D
3.(2024·山东淄博高二期中)下列说法错误的是(　　)
根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路
机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象
机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
题组二　无线电波的发射和接收
4.(2024·河北邯郸高二期中)关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是(　　)
无线电波发射时，应使信号产生电谐振
天线在接收到电磁波时，天线上不会产生感应电流
音频信号在发射时，调频是调制的唯一方法
要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程
5.(多选)下列说法正确的是(　　)
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
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
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
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
6.世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是(　　)
收听到的电台离收音机最近
收听到的电台频率最高
接收到的电台电磁波能量最强
接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振
7.在如图所示的LC振荡电路中，已知线圈的电感不变，电容器为可调电容器，开始时电容器的电容为C0，要发生电谐振应使振荡电路的固有频率加倍。则电容器的电容应变为(　　)
4C0 2C0
C0 C0
8.(2024·江苏常州高二期中)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调制，调制分调幅和调频两种，如图所示，甲是需要输送的低频信号，乙和丙是调制后的电磁波，则下列说法中正确的是(　　)
图甲低频信号可直接发射，且发射效率高
在电磁波的发射技术中，图中乙是调频波
在电磁波的发射技术中，图中丙是调幅波
通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来
综合提升练
9.(多选)如图所示是我国500 m口径球面射电望远镜(FAST)，它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。现已经发现的脉冲星超过240颗，我国也因此成为世界上发现脉冲星数量最多的国家。下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
频率越高的电磁波，波长越短
电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s
赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
均匀变化的电场激发变化的磁场，空间将产生电磁波
10.实际发射无线电波的过程如图甲所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示。则发射出去的电磁波图像应是(　　)
A B
C D
11.如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的，那么当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，电容器的最大电容与最小电容之比为(　　)
3∶1 9∶1
6∶1 27∶1
1.D　[麦克斯韦电磁场理论表明，均匀变化的电场产生恒定不变的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，题图3可能产生题图2，D正确。]
2.BC　[A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦电磁场理论可知，其周围空间不会产生电场，故A错误；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，故B正确；C图中的上图是周期性变化的磁场，它能产生同频率周期性变化的电场，当磁感应强度的变化率最大时，感应电场最强，故C正确；D图的上图是周期性变化的电场，在其周围空间产生周期性变化的磁场，当电场强度的变化率最大时，感应磁场应最强，故D错误。]
3.A　[根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的电(磁)场只能产生恒定不变的磁(电)场，故A错误；发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，故B正确；机械波和电磁波，都属于波，都能产生干涉和衍射现象，故C正确；机械波是机械振动在介质中的传播过程，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物质，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，故D正确。]
4.D　[接收电路的固有频率与收到电磁波的频率相同时，才会产生电谐振，A错误；当电磁波到达天线时，由于电磁感应，天线中会产生相同频率的感应电流，B错误；调制的方法还有调幅，C错误；把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程称为调解，要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，D正确。]
5.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A、D正确，B、C错误。]
6.D　[选台就是调谐过程，使f固＝f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强，故D正确。]
7.D　[由题意，固有频率变为原来的2倍，即周期变为原来的，由T＝2π知，L不变，只有C＝C0时符合要求，D正确。]
8.D　[图甲低频信号可直接发射，但发射效率低，故A错误；在电磁波的发射技术中，图中乙是调幅波，图中丙是调频波，故B、C错误；通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来，故D正确。]
9.AC　[根据公式c＝λf可知，频率越高的电磁波，波长越短，故A正确；电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s，故B错误；赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故C正确；均匀变化的电场激发稳定的磁场，空间不会产生电磁波，故D错误。]
10.B　[使电磁波随各种信号而改变的技术，叫作调制。调制共有两种方式：调幅和调频，由题中选项图形知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，故B正确。]
11.B　[最长波长是最短波长的3倍，根据公式c＝λf可知，最长波长和最短波长对应的波的频率之比为1∶3，而f＝，可知电容与频率的平方成反比，故电容器的最大电容与最小电容之比为9∶1，B正确。](共48张PPT)
第2节　电磁场与电磁波
第3节　无线电波的发射和接收
第四章　电磁振荡与电磁波
1.知道电磁场的概念及产生的原理。
2.知道有效发射电磁波的两个条件。
3.了解无线电波的特点及传播规律。
4.了解调制(调幅、调频)、电谐振、调谐、解调在电磁波发射、接收过程中的作用。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　无线电波的发射和接收
知识点一　电磁场与电磁波
知识点一　电磁场与电磁波
一、电磁场
1.变化的磁场产生电场
(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生___________。
(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的_______产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。
(3)实质：变化的______产生了电场。
感应电流
磁场
磁场
2.变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设：既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生_____，跟闭合电路是否存在无关。
3.变化的电场和磁场总是_________，形成一个不可分割的统一的________。
相互联系
磁场
电磁场
二、电磁波
1.电磁波的产生：变化的_______和______交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
2.电磁波的特点
(1)电磁波是______，在传播方向上的任一点，E和B彼此______且均与传播方向______。如图所示。
电场
磁场
横波
垂直
垂直
(2)电磁波的传播________介质，在真空中电磁波的传播速度跟光速相同，即v真空＝c＝3.0×108 m/s。
(3)电磁波具有波的共性，能产生______、______、反射、折射和______等现象，电磁波也是传播能量的一种形式。
(4)电磁波波速c、波长λ及频率f之间的关系为______。
(5) _____通过实验证实了电磁波的存在。
不需要
干涉
衍射
偏振
c＝λf
赫兹
【思考】
如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实验证实了什么？
提示　当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场以电磁波的形式传播到导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使导线环上两小球间也产生电火花，说明导线环接收了电磁波，这个实验证实了电磁波的存在。
例1 (多选)关于电磁场的理论，下列说法中正确的是(　　)
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　变化的电场产生磁场有两层含义：①均匀变化的电场产生恒定的磁场。②非均匀变化的电场产生变化的磁场。振荡的电场产生同频率的振荡磁场。均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B、D正确，A、C错误。
BD
对麦克斯韦电磁场理论的理解
例2 (2024·山东潍坊高二期中)现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，下列陈述中符合事实的是(　　)
A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B.真空中电磁波的传播速度等于光速
C.电磁波传播过程中，电场和磁场独立存在、没有关联
D.把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机将接收不到信号
B
解析　麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B正确；电磁波是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产生的。所以变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场，故C错误；电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，故D错误。
知识点二　无线电波的发射和接收
一、无线电波的发射
1.要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点
(1)要有________的振荡频率。频率越____，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去。
(2)采用______电路。可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图所示。
足够高
高
开放
2.开放电路
实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与________相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的______相连。
大地
天线
3.调制
(1)概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种_____而改变。
(2)调制的分类
①调幅(AM)：使高频电磁波的______随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。
信号
振幅
②调频(FM)：使高频电磁波的________随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示。
频率
二、无线电波的接收
1.接收原理：电磁波在传播时如果遇到_______，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是__________。
2.接收方法
(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率______时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的_____。
(2)调谐：使接收电路产生电谐振的过程。
(3)解调：把声音或图像信号从__________中还原出来的过程，这个过程也是调制的逆过程。调幅波的解调也叫检波。
导体
接收天线
相同
共振
高频电流
3.电视广播的发射和接收
(1)电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成______信号再进行传播。
(2)高频电视信号的三种传播方式：地面________传输、有线网络传输以及_____传输。
(3)电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过_______将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号。
高频
无线电
卫星
解调
【思考】
如图，我们调节旋钮改变的是什么？调节的目的是什么？
提示　调节旋钮改变的是可变电容器的电容，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。
例3 (多选)下列关于无线电广播对电磁波进行调制的原因的说法正确的是(　　)
A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播的波长不变
D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去
解析　调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，也就是把含有信息的低频信号加载到高频电磁波上，频率变大，即辐射能量的本领变强，易于向外发射，A正确；电磁波在空气中的波速接近光速，传播速度不变，B错误；根据v＝λf可知，传播速度不变，频率改变，则波长必然改变，C错误；要把电磁波有效地发射出去，必须有足够高的频率，经过调制之后的波具有较高频率，从而把我们要告知对方的信号有效地传递出去，D正确。
AD
C
例4 (2024·浙江嘉兴高二期中)收音机的调谐电路如图所示，旋转收音机面板上的“调频”旋钮可以改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。某同学发现一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。下列说法或做法正确的是(　　)
A.为了收到这个电台，他应该增加线圈的匝数
B.将可变电容器的动片旋出一些后将接收到波长更大的电信号
C.调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
D.收音机经过调谐电路后就可以得到我们所需要的声音信号
训练 (多选)关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是(　　)
A.调制的作用是把低频信号的信息加载到高频电磁波上去，调制的方法有调幅和调频
B.在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
C.要使电视机的屏上有图像，必须有解调过程
D.接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象
AC
解析　调制的作用是把低频信号加载到高频电磁信号上去，如果使高频电磁波的振幅随低频信号的变化而变化，则是调幅，如果使高频电磁波的频率随低频信号的变化而变化，则是调频，A正确；在电磁波的发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，B错误；将信号从电磁波上还原出来的过程称为解调，所以要使电视机的屏上有图像，必须有解调过程，C正确；当接收电路的固有频率等于电磁波的频率时，会在接收电路中发生电谐振现象，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象，D错误。　　　　　　　　　　　　　　
随堂对点自测
2
D
1.(电磁场)(2024·山西大同高二期末)关于电磁场理论，下列说法正确的是(　　)
A.在电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
解析　根据电磁场理论可知，在稳定电场周围不会产生磁场，在稳定磁场周围不会产生电场；在均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故A、B、C错误；周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场，故D正确。
ABC
2.(无线电波的发射)(多选)为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间，除了使用开放电路，还可以(　 　)
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.减少线圈的匝数 D.采用低频振荡电流
C
3.(无线电波的接收)如图所示为电视接收过程示意图，其工作过程顺序正确的是(　　)
A.解调——放大——调谐——显示
B.调谐——放大——解调——显示
C.调谐——解调——放大——显示
D.放大——调谐——解调——显示
解析　电磁波的接收过程是调谐——解调——放大——显示，故C正确。
课后巩固训练
3
D
题组一　电磁场与电磁波
1.(教材P88A组T1改编)下列四图表示原磁场或电场以及可能产生的电场或磁场，根据麦克斯韦电磁场理论判断，下列说法正确的是(　　)
基础对点练
A.图1可能产生图3 B.图2可能产生图3
C.图4可能产生图1 D.图3可能产生图2
解析　麦克斯韦电磁场理论表明，均匀变化的电场产生恒定不变的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，题图3可能产生题图2，D正确。
BC
2.(多选)应用麦克斯韦电磁场理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)正确的是(　　)
解析　A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦电磁场理论可知，其周围空间不会产生电场，故A错误；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，故B正确；C图中的上图是周期性变化的磁场，它能产生同频率周期性变化的电场，当磁感应强度的变化率最大时，感应电场最强，故C正确；D图的上图是周期性变化的电场，在其周围空间产生周期性变化的磁场，当电场强度的变化率最大时，感应磁场应最强，故D错误。
A
3.(2024·山东淄博高二期中)下列说法错误的是(　　)
A.根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
B.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路
C.机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象
D.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
解析　根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的电(磁)场只能产生恒定不变的磁(电)场，故A错误；发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，故B正确；机械波和电磁波，都属于波，都能产生干涉和衍射现象，故C正确；机械波是机械振动在介质中的传播过程，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物质，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，故D正确。
D
题组二　无线电波的发射和接收
4.(2024·河北邯郸高二期中)关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是(　　)
A.无线电波发射时，应使信号产生电谐振
B.天线在接收到电磁波时，天线上不会产生感应电流
C.音频信号在发射时，调频是调制的唯一方法
D.要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程
解析　接收电路的固有频率与收到电磁波的频率相同时，才会产生电谐振，A错误；当电磁波到达天线时，由于电磁感应，天线中会产生相同频率的感应电流，B错误；调制的方法还有调幅，C错误；把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程称为调解，要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，D正确。
AD
5.(多选)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A、D正确，B、C错误。
D
6.世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是(　　)
A.收听到的电台离收音机最近
B.收听到的电台频率最高
C.接收到的电台电磁波能量最强
D.接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振
解析　选台就是调谐过程，使f固＝f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强，故D正确。
D
7.在如图所示的LC振荡电路中，已知线圈的电感不变，电容器为可调电容器，开始时电容器的电容为C0，要发生电谐振应使振荡电路的固有频率加倍。则电容器的电容应变为(　　)
D
8.(2024·江苏常州高二期中)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调制，调制分调幅和调频两种，如图所示，甲是需要输送的低频信号，乙和丙是调制后的电磁波，则下列说法中正确的是(　　)
A.图甲低频信号可直接发射，且发射效率高
B.在电磁波的发射技术中，图中乙是调频波
C.在电磁波的发射技术中，图中丙是调幅波
D.通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来
解析　图甲低频信号可直接发射，但发射效率低，故A错误；在电磁波的发射技术中，图中乙是调幅波，图中丙是调频波，故B、C错误；通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来，故D正确。
AC
综合提升练
9.(多选)如图所示是我国500 m口径球面射电望远镜(FAST)，它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。现已经发现的脉冲星超过240颗，我国也因此成为世界上发现脉冲星数量最多的国家。下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A.频率越高的电磁波，波长越短
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s
C.赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
D.均匀变化的电场激发变化的磁场，空间将产生电磁波
解析　根据公式c＝λf可知，频率越高的电磁波，波长越短，故A正确；电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s，故B错误；赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故C正确；均匀变化的电场激发稳定的磁场，空间不会产生电磁波，故D错误。
B
10.实际发射无线电波的过程如图甲所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示。则发射出去的电磁波图像应是(　　)
解析　使电磁波随各种信号而改变的技术，叫作调制。调制共有两种方式：调幅和调频，由题中选项图形知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，故B正确。
B
11.如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的，那么当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，电容器的最大电容与最小电容之比为(　　)
A.3∶1 B.9∶1 C.6∶1 D.27∶1

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