高中物理第十四章电磁波3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会课后训练新人教版选修3-41.pdf

【知识点详解】 1. **电磁波的发射过程**： - 在电磁波的发射过程中，首先需要对低频信号（如声音、图像等）进行调制。调制是将信号的频率或幅度与高频载波（通常是几十到几百MHz的电磁波）相结合，这样低频信息就能附着在高频电磁波上，以便于有效地传播。 - 信号调制有调幅（AM）和调频（FM）两种方式。调幅是改变高频载波的幅度来反映信号的变化，而调频则是改变载波的频率。 - 为了有效地发射电磁波，发射电路必须是开放的，这样电磁波才能辐射到空间中去。 2. **电磁波的接收过程**： - 接收过程首先需要调谐，即调整接收电路的频率，使其与发射的电磁波频率相匹配，实现电谐振，从而接收到所需频率的电磁波。 - 接收到的高频信号通过高频放大器增强，然后进入检波器，检波器的作用是将高频信号中的低频信息提取出来。 - 从检波器出来的低频信号再经过音频放大，最后通过耳机或扬声器转换成声音，完成信号的接收。 3. **电磁波传播中的现象**： - 电磁波在高楼密集的城市环境中传播时，可能会因为反射产生重影现象，这是由于电磁波在不同物体表面反射造成的。 4. **调谐和解调**： - 调谐是指调整接收设备的频率，使其与发射的电磁波频率一致，从而接收特定的信号。 - 解调是调制的逆过程，是将接收到的高频信号还原成原始的低频信号。 5. **同步卫星通信**： - 同步卫星在地球静止轨道上，用于无线电话和电视信号的转播。当信号从地面发出，经过同步卫星反射回地面，需要一定的时间延迟，这个延迟时间可以通过计算地球的质量和半径以及卫星的高度来确定。 6. **LC振荡电路**： - 收音机的调谐电路由线圈（L1）和可变电容器（C1）组成，通过调整电容器的电容，可以改变电路的振荡频率，从而接收不同频率的电磁波。 - 若要接收更高频率的电台，需要减小电容器的电容，因为频率与LC振荡电路的电容和电感的乘积的倒数成正比。 7. **电磁波频率和波长的关系**： - 根据公式$f=\frac{v}{\lambda}$，频率与波长成反比，其中$v$是电磁波的速度（在真空中等于光速）。若电容减小到原来的1/4，频率将翻倍，波长则减半。 8. **收音机的选台操作**： - 收音机选台是通过调整可变电容器的电容，使收音机的LC振荡电路频率与目标电台的发射频率一致，从而实现电谐振，接收该电台的信号。 9. **通信延迟**： - 如果使用同步卫星进行无线电话通信，信号从地面到卫星再返回地面的时间可以通过光速乘以信号往返的距离计算得出。 电磁波的发射和接收涉及调制、调谐、检波等多个步骤，而电磁波在传播过程中会受到环境影响，如反射、干涉等。通过理解这些知识点，我们可以更好地理解和使用电磁波通信系统。