幼兒園母親節(jié)的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-25第三節(jié)、電磁波的發(fā)射和接收。
第三節(jié)、電磁波的發(fā)射和接收
教學(xué)目標(biāo):
1、了解無(wú)線電廣播發(fā)射和接收技術(shù)中,調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧、解調(diào)的含義。
2、了解電視攝像管的基本結(jié)構(gòu)以及電視廣播發(fā)射和接收過(guò)程。
3、了解移動(dòng)通信就的基本過(guò)程。了解基站的作用。
4、了解通信技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類文明的促進(jìn)作用。
教學(xué)過(guò)程:
一、無(wú)線電波的發(fā)射
說(shuō)明:LC振蕩電路中,能量損失主要是各個(gè)元件之間的熱量和輻射出去的電磁波,然而輻射出去的電磁波能量很少。
問(wèn):如何才能有效地輻射電磁波,即有效地輻射電磁波的條件是什么呢?(第一要有足夠高的頻率,理論研究表明,頻率越高,發(fā)射電磁波的能力越強(qiáng);第二振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間)
問(wèn):觀察圖14.3-1所示的振蕩電路,說(shuō)出這幾個(gè)圖的變化規(guī)律?(電容器極板間的距離逐漸增大,電場(chǎng)和磁場(chǎng)逐步擴(kuò)展到電容器的外部,這樣的電路稱之為開放電路)
說(shuō)明:實(shí)際應(yīng)用的開放電路,如圖丁所示,一端用導(dǎo)線與大地相連,這根導(dǎo)線稱之為地線,另一端和高高地架設(shè)在空中的天線相連。無(wú)線電波就是通過(guò)這樣的方式發(fā)射出去的
問(wèn):在電磁波發(fā)射過(guò)程中有哪幾種方式呢?(①一種方式叫做調(diào)幅AM即使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變②另一種方法稱之為調(diào)頻FM即即使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變)
說(shuō)明:使電磁波隨各種信號(hào)的強(qiáng)弱而變的技術(shù)叫做調(diào)制
二、無(wú)線電波的接收
問(wèn):無(wú)線電波的接收需要經(jīng)過(guò)幾個(gè)過(guò)程?(①調(diào)諧②解調(diào)。電磁波在傳播時(shí)如果遇到導(dǎo)體,會(huì)使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)接收電磁波時(shí),調(diào)節(jié)接收電路的固有頻率使固有頻率等于電磁波的頻率,接收電路的振蕩電流最大,這種現(xiàn)象稱之為電諧振,相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的共振,使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程就稱之為調(diào)諧。調(diào)諧以后得到的高頻電流還不是我們需要的聲音和圖象信息,還要使聲音和圖象信號(hào)從高頻電流中還原出來(lái),這個(gè)過(guò)程是調(diào)制的逆過(guò)程,所以叫做解調(diào),調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波)
三、電視
說(shuō)明:電視的傳播過(guò)程需要分兩個(gè)過(guò)程:電視信號(hào)的發(fā)射和電視信號(hào)的接收。
四、移動(dòng)電話
問(wèn):移動(dòng)電話的原理是什么?(每一部移動(dòng)電話都是一個(gè)無(wú)線電臺(tái),它可以將用戶的聲音轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電信號(hào)發(fā)射到空中,同時(shí)又相當(dāng)于一臺(tái)收音機(jī),捕捉到空中的電磁波,使用戶接收到通話對(duì)方送來(lái)的信號(hào))
問(wèn):移動(dòng)電話與其他用戶的通話要靠較大的固定無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)接。這種固定的電臺(tái)叫做基地臺(tái)或者基站。在城市中,移動(dòng)通信基地臺(tái)的天線建在高大建筑物上。
第三節(jié)、電磁波的發(fā)射和接收
板書設(shè)計(jì)
一、無(wú)線電波的發(fā)射
1、有效地輻射電磁波的條件:①足夠高的頻率②振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間
2、電磁波發(fā)射方式①調(diào)幅AM②調(diào)頻FM
調(diào)制:使電磁波隨各種信號(hào)的強(qiáng)弱而變的技術(shù)
二、無(wú)線電波的接收
1、無(wú)線電波的接過(guò)程①調(diào)諧②解調(diào)
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電磁波的發(fā)射和接收導(dǎo)學(xué)案
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班級(jí)_________姓名_________第_______組
人教版物理選修3-4學(xué)案:14.3《電磁波的發(fā)射和接收導(dǎo)學(xué)案》
審核:高二物理組編寫人:朱棟棟
寄語(yǔ):為了自己的將來(lái),好好努力學(xué)習(xí)吧!
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解有效地發(fā)射電磁波的兩個(gè)條件。
2.了解調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧、解調(diào)、電諧振在電磁波發(fā)射、接收過(guò)程中的作用。
3.通過(guò)對(duì)電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射、接收過(guò)程及基本電路的簡(jiǎn)單分析,領(lǐng)會(huì)無(wú)線電波在實(shí)際生活、生產(chǎn)中的作用。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
1.電磁波有效發(fā)射的條件,調(diào)制的含義及調(diào)制方式。
2.無(wú)線電波接收原理。
3.無(wú)線電波調(diào)制的含義及調(diào)幅和調(diào)頻的區(qū)別。
4.“電諧振”概念。
一、提出問(wèn)題、引入新課
在LC振蕩電路中,電場(chǎng)主要集中在電容器的極板之間,磁場(chǎng)主要集中在線圈內(nèi)部,電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能主要在不同元件之間相互轉(zhuǎn)化,輻射出去的電磁能或者電磁波很少。那么如何才能有效地發(fā)射和接收電磁波呢?這就是我們本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容。
二、自主學(xué)習(xí):
(一)無(wú)線電波的發(fā)射
1、要有效地向外發(fā)射電磁波,振蕩電路必須具有哪些特點(diǎn)呢?答:①要有足夠高的___________。因?yàn)轭l率越高,發(fā)射電磁波的_____越大。②.振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到______________,只有這樣才能有效地把電磁能(電磁波)傳播出去。
注意:要滿足上述兩述條件,就需要把振蕩電路改造變成開放電路那么如何改造呢?同學(xué)們仔細(xì)觀察一下,圖1到圖4是如何變化?
圖2中,電容器的極板傾斜,張口變大,便于把電磁能輻射出去;線圈的匝數(shù)變少,其自感系數(shù)變小,便于發(fā)射高頻率的電磁波。圖3中電容器極板間的距離增大,正對(duì)面積減少,線圈匝數(shù)進(jìn)一步減少,便于發(fā)射較高頻率的電磁波,圖4中電容器極板間的距離進(jìn)一步增大,正對(duì)面積減少至為零,線圈匝數(shù)為零,以便能夠發(fā)射更高頻率的電磁波。
圖1圖2圖3圖4
2、實(shí)際中的開放電路是如何發(fā)射電磁波的呢?
圖5
答:在實(shí)際應(yīng)用中常把開放電路的下端跟地連接。跟地連接的導(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(gè)敞開的電容器,電磁波就是由這樣的開放電路發(fā)射出去的。電視發(fā)射塔要建得很高,是為了使電磁波發(fā)射得較遠(yuǎn)。實(shí)際發(fā)射無(wú)線電波的裝置中還需在開放電路旁加一個(gè)振蕩器電路與之耦合,如圖5所示,振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過(guò)L2與L1的互感作用,使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流,振蕩電流在開放電路中激發(fā)出電磁波,向四周發(fā)射。
3、調(diào)制:調(diào)幅與調(diào)頻
發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞________。要想電磁波傳得遠(yuǎn),就必須使用________的電磁波。但我們要傳遞的信號(hào)卻是一些低頻信號(hào),如:聲音信號(hào)頻率只有幾百至幾千赫茲,圖象信號(hào)頻率也不過(guò)上萬(wàn)赫茲,不可能把它們直接發(fā)送出去。這就要求發(fā)射的電磁波隨信號(hào)而改變。在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做_____。高頻振蕩電流,類似于可遠(yuǎn)飛的信鴿;要傳送的信號(hào)類似于要發(fā)出的信件,調(diào)制類似于把信件綁在信鴿的身上。
一種調(diào)制的方法是使高頻振蕩電流的____隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變,這種調(diào)制叫做調(diào)幅。
另一種調(diào)制的方法是使高頻振蕩電流的_____隨調(diào)制信號(hào)的強(qiáng)弱而改變,這種調(diào)制叫做調(diào)頻。
(二)電磁波的接收
1、發(fā)射的無(wú)線電波如何被接收到呢?答:電磁波在空間傳播時(shí),如果遇到導(dǎo)體,會(huì)使導(dǎo)體產(chǎn)生_______,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______,就可以接收到電磁波了。
2、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(qiáng)呢?答:當(dāng)接收電路的__________跟接收到的____________相同時(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。在無(wú)線電技術(shù)里,是利用______來(lái)達(dá)到這個(gè)目的的。當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。這種現(xiàn)象叫做電諧振,相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的共振。接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做____,能夠調(diào)諧的接收電路叫做____電路??凑n本82頁(yè)圖14.3-4,調(diào)節(jié)可變電容器的電容可以改變調(diào)諧電路的頻率,使它跟要接收的電臺(tái)發(fā)出的電磁波的頻率相同,這個(gè)頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流,這樣就選出了這個(gè)電臺(tái)。
3、解調(diào):由調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流,是經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩電流,還不是我們需要的聲音或圖像信號(hào)。因此還要使聲音或圖像信號(hào)從高頻振蕩電流中還原出來(lái)。從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號(hào)過(guò)程,叫做____。解調(diào)是____的逆過(guò)程,調(diào)制的方法不同,解調(diào)的方法也不同。調(diào)幅波的解調(diào),也叫____。解調(diào)類似于把綁在信鴿的信取下來(lái)。解調(diào)之后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)放大、重現(xiàn),我們就可以聽到或看到了。
班級(jí)_________姓名_________第_______組
14.3《電磁波的發(fā)射和接收過(guò)關(guān)檢測(cè)卡》
審核:高二物理組編寫人:朱棟棟
1.(A級(jí))在無(wú)線電波發(fā)射和接收的過(guò)程中,為了如下目的,各采用的技術(shù)措施是什么?可供選擇的答案有:A.調(diào)制B.開放電路C.檢波D.調(diào)諧
(1)為了向外界更多、更有效地發(fā)射電磁波,采用()
(2)為了把某種信號(hào)傳遞出去,采用()
(3)為了接收某種頻率的電磁波,采用()
(4)為了從高頻振蕩電流中分離得到信號(hào),采用()
2.(A級(jí))為使發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)增為原來(lái)的兩倍,可以將振蕩電路的電容()
A.變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的一半
C.變?yōu)樵瓉?lái)的4倍D.變?yōu)樵瓉?lái)的
3.(A級(jí))空氣中波長(zhǎng)為20m的電磁波,它的頻率是多少?
4.(B級(jí))一振蕩電路的電容C、自感系數(shù)L分別是另一LC電路的3倍和倍,它們的頻率之比為_____;它們的電磁波在真空中的波長(zhǎng)之比為_____。
5.(B級(jí))有一振蕩電路,線圈的自感系數(shù)L=8μH,電容器的電容C=20pF,此電路能在真空中產(chǎn)生電磁波的波長(zhǎng)是_____m。
4.3電磁波的發(fā)射和接收導(dǎo)學(xué)案
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,有效的提高課堂的教學(xué)效率。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?下面是小編為大家整理的“4.3電磁波的發(fā)射和接收導(dǎo)學(xué)案”,希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
課題:《4.3電磁波的發(fā)射和接收》導(dǎo)學(xué)案
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1.了解無(wú)線電廣播發(fā)射和接收技術(shù)中,調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧、解調(diào)的含義。
2.了解電視攝像管的基本結(jié)構(gòu)以及電視廣播發(fā)射和接收過(guò)程。
3.了解移動(dòng)通信的基本過(guò)程。了解基站的作用。
4.了解通信技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類文明的促進(jìn)作用。
【自主導(dǎo)學(xué)】
古代:烽火臺(tái)郵遞員
現(xiàn)代:電磁波來(lái)傳遞信息:C=
思考:怎么接收與發(fā)射?
設(shè)備:
天線是發(fā)射與接收無(wú)線電波的必要設(shè)備
一、無(wú)線電波的發(fā)射
1、振蕩器:能產(chǎn)生頻率很高的交變電流的器件。
2、載波:振蕩器產(chǎn)生的高頻交變電流,是用來(lái)攜帶聲音、圖象等信息的,叫做載波。
3、調(diào)制:把信息加到載波上,使載波隨信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制。
調(diào)幅:高頻載波的振幅隨信號(hào)而改變叫調(diào)幅波。
調(diào)頻:高頻載波的頻率隨信號(hào)而改變叫調(diào)頻波。
調(diào)頻波優(yōu)點(diǎn):不變,抗干擾能力強(qiáng),失真較小。
缺點(diǎn):接收機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,服務(wù)半徑比較小。
二、無(wú)線電波的接收
1、調(diào)諧:從眾多的電磁波中的電臺(tái)的技術(shù)叫做調(diào)諧。
2、解調(diào):從接收的載波中將等信息“取”出來(lái)叫做解調(diào)。
三、電視發(fā)射系統(tǒng)中:
攝像機(jī)、攝像管,掃描,
掃描一幀要0.04s,1s內(nèi)送25幀圖象。
除了圖象信號(hào)外,還有伴音信號(hào)。
3、電視和廣播的發(fā)射和接收過(guò)程
四、移動(dòng)通信
移動(dòng)電話:(1)電磁波發(fā)射器,(2)電磁波接收器,
手持移動(dòng)電話的體積很小,發(fā)射功率不大。它的天線也很簡(jiǎn)單,靈敏度不高。
因此,手機(jī)通話時(shí)要靠強(qiáng)大的固定無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)接。
這種固定的無(wú)線電臺(tái)叫做。城市高大建筑物上、農(nóng)村有的山頭上,常??梢钥吹揭苿?dòng)通信基站的天線。
【反思小結(jié)】
一、無(wú)線電波的發(fā)射
1.載波:攜帶聲音、圖象等信息的電流,叫做載波。
2.調(diào)制:把信息加到上,使技術(shù)叫調(diào)制。
3.調(diào)幅波:高頻載波的隨信號(hào)而改變叫調(diào)幅波。
4、調(diào)頻波:高頻載波的隨信號(hào)而改變叫調(diào)頻波
【課堂練習(xí)】
1、要有效地發(fā)送低頻電信號(hào),必須把低頻電信號(hào)附加在高頻載波上,這個(gè)過(guò)程在電磁波的發(fā)射過(guò)程中叫做()
A、調(diào)諧B、解調(diào)
C、調(diào)制D、檢波
2、轉(zhuǎn)換電視頻道時(shí),選擇自己喜歡的電視節(jié)目,稱為()
A、調(diào)制B、調(diào)諧
C、解調(diào)D、調(diào)幅
第三節(jié)波的干涉和衍射教案
第三節(jié)波的干涉和衍射教案
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道波的疊加原理,知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣;
(1)知道什么是波的衍射現(xiàn)象,知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件;
(2)知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象。
2、過(guò)程與方法:
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
教學(xué)重點(diǎn):波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。
教學(xué)難點(diǎn):波的干涉圖樣
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)演示
教學(xué)教具:長(zhǎng)繩、發(fā)波水槽(電動(dòng)雙振子)、音叉
(一)引入新課
大家都熟悉“聞其聲不見(jiàn)其人”的物理現(xiàn)象,這是什么原因呢?通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們就會(huì)知道,原來(lái)波遇到狹縫、小孔或較小的障礙物時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種特有得現(xiàn)象,這就是波的衍射。
(二)進(jìn)行新課
波在向前傳播遇到障礙物時(shí),會(huì)發(fā)生波線彎曲,偏離原來(lái)的直線方向而繞到障礙物的背后繼續(xù)轉(zhuǎn)播,這種現(xiàn)象就叫做波的衍射。
1.波的衍射
(1)波的衍射:波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。
哪些現(xiàn)象是波的衍射現(xiàn)象?(在水塘里,微風(fēng)激起的水波遇到露出水面的小石頭、蘆葦?shù)募?xì)小的障礙物,會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播。)
實(shí)驗(yàn):下面我們用水波槽和小擋板來(lái)做,請(qǐng)大家認(rèn)真觀察。
現(xiàn)象:水波繞過(guò)小擋板繼續(xù)傳播。將小擋板換成長(zhǎng)擋板,
重新做實(shí)驗(yàn):
現(xiàn)象:水波不能繞到長(zhǎng)擋板的背后傳播。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明發(fā)生衍生的條件與障礙物的大小有關(guān)。
(2)衍射現(xiàn)象的條件
演示:在水波槽里放兩快小擋板,當(dāng)中留一狹縫,觀察波源發(fā)出的水波通過(guò)窄縫后怎樣傳播。
第一、保持水波的波長(zhǎng)不變,該變窄縫的寬度(由窄到寬),觀察波的傳播情況有什么變化。觀察到的現(xiàn)象:在窄縫的寬度跟波長(zhǎng)相差不多的情況下,發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。水波繞到擋板后面繼續(xù)傳播。(參見(jiàn)課本圖10-26甲)
在窄縫的寬度比波長(zhǎng)大得多的情況下,波在擋板后面的傳播就如同光線沿直線傳播一樣,在擋板后面留下了“陰影區(qū)”。(參見(jiàn)課本圖10-26乙)
第二、保持窄縫的寬度不變,改變水波的波長(zhǎng)(由小到大),將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用投影儀投影在大屏幕上??梢钥吹剑涸谡p不變的情況下,波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射現(xiàn)象越明顯。
將課本圖10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它們是做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)拍下的照片。甲中波長(zhǎng)是窄縫寬度的3/10,乙中波長(zhǎng)是窄縫寬度的5/10,丙中波長(zhǎng)是窄縫寬度的7/10。
通過(guò)對(duì)比可以看出:窄縫寬度跟波長(zhǎng)相差不多時(shí),有明顯的衍射現(xiàn)象。
窄縫寬度比波長(zhǎng)大得多時(shí),衍射現(xiàn)象越不明顯。窄縫寬度與波長(zhǎng)相比非常大時(shí),水波將直線傳播,觀察不到衍射現(xiàn)象。
結(jié)論:只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多,或者比波長(zhǎng)更小時(shí),才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射,衍射是波的特有現(xiàn)象。
2、波的疊加
我們有這樣的生活經(jīng)驗(yàn):將兩塊石子投到水面上的兩個(gè)不同地方,會(huì)激起兩列圓形水波。它們相遇時(shí)會(huì)互相穿過(guò),各自保持圓形波繼續(xù)前進(jìn),與一列水波單獨(dú)傳播時(shí)的情形完全一樣,這兩列水波互不干擾。
3、波的干涉
一般地說(shuō),振動(dòng)頻率、振動(dòng)方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時(shí),情形是很復(fù)雜的。我們只討論一種最簡(jiǎn)單的但卻是最重要的情形,就是兩個(gè)振動(dòng)方向、振動(dòng)頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。
演示:在發(fā)波水槽實(shí)驗(yàn)裝置中,振動(dòng)著的金屬薄片AB,使兩個(gè)小球S1、S2同步地上下振動(dòng),由于小球S1、S2與槽中的水面保持接觸,構(gòu)成兩個(gè)波源,水面就產(chǎn)生兩列振動(dòng)方向相同、頻率也相同的波,這樣的兩列波相遇時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象如課本圖10-29所示。為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?我們可以用波的疊加原理來(lái)解釋。
課本圖10-30所示的是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的示意圖。S1和S2表示兩列波的波源,它們所產(chǎn)生的波分別用兩組同心圓表示,實(shí)線圓弧表示波峰中央,虛線圓弧表示波谷中央。
某一時(shí)刻,如果介質(zhì)中某點(diǎn)正處在這兩列波的波峰中央相遇處[課本圖10-30所示中的a點(diǎn)],則該點(diǎn)(a點(diǎn))的位移是正向最大值,等于兩列波的振幅之和。經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,兩列波各前進(jìn)了半個(gè)波長(zhǎng)的距離,a點(diǎn)就處在這兩列波的波谷中央相遇處,該點(diǎn)(a點(diǎn))的位移就是負(fù)向最大值。再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,a點(diǎn)又處在兩列波的波峰中央相遇處。這樣,a點(diǎn)的振幅就等于兩列波的振幅之和,所以a點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)的。這些振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)都分布在課本圖10-30中畫出的粗實(shí)線上。
某一時(shí)刻,介質(zhì)中另一點(diǎn)如果正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處[課本圖10-30中的b點(diǎn)],該點(diǎn)位移等于兩列波的振幅之差。經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,該點(diǎn)就處在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇處,再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,該點(diǎn)又處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處。這樣,該點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于兩列波的振幅之差,所以該點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱的。如果兩列波的振幅相等,這一點(diǎn)的振幅就等于零。這就是為什么在某些區(qū)域水面呈現(xiàn)平靜的原因。這些振動(dòng)最弱的點(diǎn)都分布在課本圖10-30中畫出的粗虛線上??梢钥闯觯駝?dòng)最強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)最弱的區(qū)域是相互間隔開的。
頻率相同的波,疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉(inerference)。形成的圖樣叫做干涉圖樣。
只有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的波源發(fā)出的波,疊加時(shí)才會(huì)獲得穩(wěn)定的干涉圖樣,這樣的波源叫做相干波源,它們發(fā)出的波叫做相干波。不僅水波,一切波都能發(fā)生干涉,干涉現(xiàn)象是一切波都具有的重要特征之一。
演示:敲擊音叉使其發(fā)聲,然后轉(zhuǎn)動(dòng)音叉,就可以聽到聲音忽強(qiáng)忽弱。這就是聲波的干涉現(xiàn)象。
(1)做波的干涉:頻率相同的波,疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。
(2)特點(diǎn):干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。
(3)產(chǎn)生條件:兩列波的頻率必須相同。
高中物理選修3-4知識(shí)點(diǎn)總結(jié):電磁振蕩電磁波的發(fā)射和接收
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高中物理選修3-4知識(shí)點(diǎn)總結(jié):電磁振蕩電磁波的發(fā)射和接收
1、LC回路振蕩電流的產(chǎn)生
先給電容器充電,把能以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存在電容器中。
(1)閉合電路,電容器C通過(guò)電感線圈L開始放電。由于線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用。放電開始瞬時(shí)電路中電流為零,磁場(chǎng)能為零,極板上電荷量最大。隨后,電路中電流加大,磁場(chǎng)能加大,電場(chǎng)能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結(jié)束,電流達(dá)到最大、磁場(chǎng)能最多。
(2)由于電感線圈L中自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用電流不會(huì)立即消失,保持原來(lái)電流方向,對(duì)電容器反方向充電,磁場(chǎng)能減少,電場(chǎng)能增多。充電流由大到小,充電結(jié)束時(shí),電流為零。
接著電容器又開始放電,重復(fù)(1)、(2)過(guò)程,但電流方向與(1)時(shí)的電流方向相反。
電磁波的發(fā)射和接收
有效的向外發(fā)射電磁波的條件:
(1)要有足夠高的振蕩頻率,因?yàn)轭l率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。
(2)振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間,才有可能有效的將電磁場(chǎng)的能量傳播出去。
采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波?
改造振蕩電路——由閉合電路成開放電路
2、電磁波的接收條件
電諧振:當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng),這種現(xiàn)象叫做電諧振。
調(diào)諧:使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程。通過(guò)改變電容器電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率。
檢波:從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號(hào)。.電磁波譜及其應(yīng)用
3、光的電磁說(shuō)
(1)麥克斯韋計(jì)算出電磁波傳播速度與光速相同,說(shuō)明光具有電磁本質(zhì)
(2)電磁波譜
電磁波譜無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)光紫外線X射線射線
產(chǎn)生機(jī)理在振蕩電路中,自由電子作周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生
原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的
原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的
(3)光譜觀察光譜的儀器,分光鏡光譜的分類,產(chǎn)生和特征
發(fā)射光譜連續(xù)光譜產(chǎn)生特征
由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的由連續(xù)分布的,一切波長(zhǎng)的光組成
明線光譜由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的由不連續(xù)的一些亮線組成
吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光,通過(guò)物質(zhì)后某些波長(zhǎng)的光被吸收而產(chǎn)生的在連續(xù)光譜的背景上,由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜
光譜分析:
一種元素,在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長(zhǎng)的光,在低溫下,也吸收這些波長(zhǎng)的光,所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線,用來(lái)進(jìn)行光譜分析。
4、電磁波的應(yīng)用:
1、電視
簡(jiǎn)單地說(shuō):電視信號(hào)是電視臺(tái)先把影像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的電信號(hào),發(fā)射出去后被接收的電信號(hào)通過(guò)還原,被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。電子束把一幅圖象按照各點(diǎn)的明暗情況,逐點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號(hào)電流,通過(guò)天線把帶有圖象信號(hào)的電磁波發(fā)射出去。
2、雷達(dá)工作原理
利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差,計(jì)算出物體的距離。
3、手機(jī)
在待機(jī)狀態(tài)下,手機(jī)不斷的發(fā)射電磁波,與周圍環(huán)境交換信息。
手機(jī)在建立連接的過(guò)程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。
電磁波與機(jī)械波的比較:
共同點(diǎn):都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象;它們波動(dòng)的頻率都取決于波源的頻率;在不同介質(zhì)中傳播,頻率都不變.
不同點(diǎn):機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì),其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),與波的頻率無(wú)關(guān).而電磁波本身就是一種物質(zhì),它可以在真空中傳播,也可以在介質(zhì)中傳播.電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m/s,在介質(zhì)中傳播時(shí),波速和波長(zhǎng)不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān),還與頻率有關(guān).
不同電磁波產(chǎn)生的機(jī)理
無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的.
紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的.
倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的.
γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的.
頻率(波長(zhǎng))不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同.
紅外線主要作用是熱作用,可以利用紅外線來(lái)加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感;
紫外線主要作用是化學(xué)作用,可用來(lái)殺菌和消毒;
倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng),利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān),進(jìn)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷;
γ射線的穿透本領(lǐng)更大,在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,如探傷,測(cè)厚或用γ刀進(jìn)行手術(shù).