高中物理 4.3电磁波的发射和接收课件 新人教版选修1-1

《高中物理 4.3电磁波的发射和接收课件 新人教版选修1-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 4.3电磁波的发射和接收课件 新人教版选修1-1（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、三、电磁波的发射和接收 情景导入 课程目标 水的涟漪、音乐的旋律等是机械振动形成的机械波 , 而我们看电视、听广播时接收的是电磁波 , 如图所示是上海东方明珠电视信号发射塔。为什么电视台发射电视信号要建高耸入云的发射塔呢 ? 提示 : 电视信号要有效地发射出去 , 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。 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及基站的作用。 4 . 了解通信技术的

2、发展对人类文明的促进作用。 一 二 三 四 一、无线电波的发射 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 , 叫作载波。 2 . 调制 ( 1 ) 概念 : 把信息加到载波上就是使 载波 随 信号 而改变 , 这种技术叫调制。 ( 2 ) 方式 : 调制的方式有两种 , 其中使高频载波的振幅随信号改变的调制方式叫 调幅 ; 使高频载波的频率随信号改变的调制方式叫 调频 。 3 . 发射 无线电发射机中的 振荡 器能产生频率很高的交变电流 , 高频交变电流流经天线时 , 在空间产生高频率的 电磁场 。电磁场在空间中的传播 , 就产生了电磁波 , 即发射了电磁波。 一

3、 二 三 四 二、无线电波的接收 1 . 调谐 从众多电磁波中把自己需要的电磁波 选出来 的过程叫调谐。 2 . 解调 从接收到的高频振荡电流中 分离 出所携带信号的过程叫解调。 思考 将低频信号 “ 驮 ” 在高频振荡电流上的过程叫调制 , 运到目的地后 , 将其 “ 搬 ” 下来的过程叫什么 ? 提示 :解调 ,它是调制的逆过程。 一 二 三 四 三、电视 1 . 1 9 2 7 年 , 英国发明家 贝尔德 表演了从远处传来的活动图像 , 标志着电视的诞生。 2 . 电视的发射系统发射出载有摄像头扫描来的视频电流和 声音 信号。 3 . 电视机接收到载有图像和声音信号的电磁波 , 还原出

4、图像 和 声音 。 一 二 三 四 四、移动通信 每个移动电话机都是一个电磁波 发射 器 , 它通过电磁波把你讲话的信息发射到空中 ; 同时也是一个电磁波 接收 器 , 在空中捕获电磁波 , 使你得到对方讲话的信息 , 当然这个过程还要有固定的 基站 转接。 探究 一 探究 二 探究一 电磁波的发射和接收 问题导引 能不能直接发射带有声音、图像等信息的电磁波 ? 为什么 ? 提示 :不能 ,这是因为声音、图像等信息通过声电转换、光电转换等方式直接转换成的电信号频率很低 ,向外传播辐射的本领很弱 ,无法传播到较远的地方。 探究 一 探究 二 名师精讲 1 . 要想有效地发射电磁波需要满足怎样的条

5、件 ? 需要满足两个条件 :( 1 ) 要有足够高的频率 , 振荡电路的频率越高 , 单位时间向外辐射电磁能量的本领越大 ;( 2 ) 采用开放电路 , 即 : 使振荡电路的电磁场尽可能地分散到更大的空间。 2 . 发射声音、图像信号时为什么需要调制 ? 这是由于我们需要传递的声音、图像信号频率一般较低 , 直接发射 , 传不了太远 , 需要用高频电磁波 “ 携带 ” 这些低频信号向外传播 , 才能有效地发射出去。在无线电技术中 , 把要传递的信息加到高频载波上的过程叫调制。 探究 一 探究 二 3 . 常见的调制方式有哪些 ? 常见的调制方式有两种 : 调幅和调频。 调幅 ( : 使高频载波

6、的振幅随信号改变 , 这种调制方式叫作调幅 ,如图所示。 调频 ( : 使高频载波的频率随信号改变 , 这种调制方式叫作调频 ,如图所示。 探究 一 探究 二 4 . 简单地讲 , 无线电波的接收分为哪几个阶段 ? 无线电波的接收分为两个阶段 : 调谐和解调。 ( 1 ) 调谐 使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。能够调谐的接收电路叫调谐电路。调谐的方法一般是改变电路的电感 L 或电容 C 。 ( 2 ) 解调 使声音或图像信号从高频电流中还原出来 , 叫作解调。解调是调制的逆过程 , 调幅波的解调也叫检波。如图所示。 解调示意图 探究 一 探究 二 【例题 1 】 认真观察下列各图 , 下列

7、说法中正确的是 ( ) A. 无线电台发射的是甲所示的波 B. 无线电台发射的是乙所示的波 C. 无线电台发射的是丙所示的波 D. 无线电台发射的是丁所示的波 探究 一 探究 二 解析 :认真观察四个图象 ,结合调制中的调幅波和调频波的特点 ,发射台的电波即为调幅波和调频波。 答案 : 题后反思 对于图形信息要认真观察 ,从题目中找出隐含条件 ,即无线电台发射的波是调制后的电磁波 ,结合调制后的电磁波特点 ,即可求解。 探究 一 探究 二 探究二 电视、移动通信 问题导引 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 ? 提示 :不是 ,两个人在同一地点用手机通话时 ,信号也要通过

8、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。 探究 一 探究 二 名师精讲 1 . 电视 ( 1 ) 电视系统主要由摄像机将影像 ( 包括伴音 ) 的光、声音转变为电信号 视频电流。 ( 2 ) 电视信号的发射 视频电流通过调制 , 加到高频载波上 , 然后通过天线把载有图像信号的高频信号发射出去。在电视发射端 , 还同时发射伴音信号。 ( 3 ) 电视信号的接收 在电视接收端 , 天线收到电磁波后产生感应电流 , 经过调谐、解调等处理 , 将得到的图像信号送到显像管 , 还原成景物的像。 探究 一 探究 二 ( 4 ) 电视节目的

9、发送和接收过程示意图如图所示。 探究 一 探究 二 2 . 移动通信 ( 1 ) 移动电话机既是一个电磁波发射器 , 又是一个电磁波接收器 , 可以拨打电话 , 也能够接听电话。 ( 2 ) 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 , 它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转接。移动通信的过程如图所示。 探究 一 探究 二 【例题 2 】 关于电视的接收原理 , 下列说法中正确的是 ( ) A. 电视接收天线接收到的电磁波中包含有图像信号和伴音信号 B. 电视接收天线接收到的电磁波经过处理被还原成图像 , 天线上并不产生感应电流 C. 电视接收

10、机接收到电磁波 , 通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号和伴音信号 D. 电视接收机接收到的电磁波 , 经扬声器得到电视节目的伴音信号 解析 :电视机接收到的电磁波是带有图像信号和伴音信号的高频电流 ,故 A 项对 , B 项错 ;图像信号和伴音信号必须经过处理才可经显像管和扬声器得到图像和声音 ,故 C 、 D 项错。 答案 : A 题后反思 了解电视信号的接收原理是解决这类问题的关键。 1 2 3 4 5 1 . 下列关于无线电广播要对电磁波进行调制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

11、电磁波在空间传播波长才能不变 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 :要将电磁波有效地发射出去 ,必须有足够高的频率 ,而需要传递的声音信号通常频率较低 ,无法直接发射 ,必须借助于载波来携带 ,因此必须通过调制将信号加到载波上才能有效地向远处传递 ,从而把我们要告知对 方的信号有效地传递出去。 答案 : D 1 2 3 4 5 2 . 一台最简单的收音机 , 除了接收天线和扬声器外 , 至少还必须具备下列哪几个单元电路 ( ) A. 调谐电路 B. 调制电路 C. 振荡电路 D. 检波电路 解析 :最简单的收音机还应具有调谐电路和检波电路。 答案 : 1

12、 2 3 4 5 3 . 关于电视信号的发射 , 下列说法正确的是 ( ) A. 摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射 B. 摄像管输出的电信号必须 “ 加 ” 在高频等幅振荡电流上 , 才能向外发射 C. 伴音信号和图像信号是同步向外发射的 D. 摄像管摄取景物并将景物反 射的光转化为电信号 , 实现光电转换 解析 :摄像管输出的电信号频率低 ,不易直接发射出去 ,必须 “ 加 ” 在高频等幅振荡电流上才能发射出去 ;伴音信号和图像信号是同步发射的 ;摄像过程实现的是光电转换。故正确答案为 B 、 C 、 D 。 答案 : 1 2 3 4 5 4 . 关于无线电波的发射和接收 , 下列

13、说法正确的是 ( ) A. 为了将信号发送出去 , 先要进行调谐 B. 为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来 , 就要进行调制 C. 为了从高频电流中取出声音信号 , 就要进行调制 D. 由开放电路可以有效地把电磁波发射出去 解析 :为了将信号发送出去 ,首先要进行调制 ;从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来是调谐 ;从高频电流中取出声音信号 ,要进行检波 ;利用开放电路可以有效地把电磁波发射出去 ,故选 D 。 答案 : D 1 2 3 4 5 5 . 关于甲、乙两部移动电话之间的通话 , 下列说法正确的是 ( ) A. 甲、乙发出的信号能直接被对方接收到 B. 甲、乙发出的信号被基站接收到后直接转送到对方 C. 只有主叫方发出信号 , 被叫方不发出信号 , 只接收信号 D. 甲、乙发出的信号都要由基站接收到 , 送到移动交换中心 , 再由移动交换中心转送到基站 , 由基站发送到对方 解析 :每一部移动电话既是无线电发射台 ,又是接收台 ,但它们 之间不能直接通话。移动电话跟其他用户的通话要依靠基站。通话过程中 ,移动台与附近的基站建立联系 ,再由基站与移动业务交换中心连接。通过基站、移动业务交换中心和中继线转接传输信号 ,就可以实现任意两个移动用户之间的通信联系 ,从而构成一个自成体系的移动电话网。 答案 : D