《新教材2023高中物理第四章电磁振荡与电磁波4.3无线电波的发射和接收课件新人教版选择性必修第二册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023高中物理第四章电磁振荡与电磁波4.3无线电波的发射和接收课件新人教版选择性必修第二册（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第四四章章电磁振荡与电磁波电磁振荡与电磁波学习目标学习目标1.通过对振荡电路发射电磁波特点的分析通过对振荡电路发射电磁波特点的分析,知道有效发射电磁波知道有效发射电磁波的振荡电路必须满足的条件的振荡电路必须满足的条件;了解无线电波的发射原理了解无线电波的发射原理,知道什知道什么是调制、调幅和调频么是调制、调幅和调频.2.通过阅读教材通过阅读教材,了解无线电波的接收原理了解无线电波的接收原理,知道什么是电谐振、知道什么是电谐振、调谐和解调调谐和解调,提升通过类比和逆向思维理解物理概念的能力提升通过类比和逆向思维理解物理概念的能力.3.通过查阅资料通过查阅资料,了解无线电波在生产、生活、科学研究
2、等方面了解无线电波在生产、生活、科学研究等方面的重要应用的重要应用,感悟科学是人类创造发明的基础感悟科学是人类创造发明的基础,体会科学只有融体会科学只有融入生产、生活中才能真正造福人类入生产、生活中才能真正造福人类.3无线电波的发射和接收无线电波的发射和接收知识点一知识点一 无线电波的发射无线电波的发射1.有效发射电磁波时有效发射电磁波时,振荡电路的特点振荡电路的特点:(1)要要有有 的的振荡频率振荡频率,频频率率 ,发射电磁波的本领越大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振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,因此因此采采用用 电电路路.2.开放电路
3、开放电路:将普通的将普通的LC振荡电路的电容器两个极板拉开振荡电路的电容器两个极板拉开,增大增大电容器极板间的电容器极板间的 ,减小极板间的减小极板间的 ,从而使电场和从而使电场和磁场扩展到电容器的外部磁场扩展到电容器的外部.这样的振荡电路这样的振荡电路叫叫作作 .开放开放电路甚至可以演化成电路甚至可以演化成为为 .足够高足够高越高越高开放开放距离距离正对面积正对面积开放电路开放电路一条导线一条导线3.载波载波:要利用电磁波传递信号要利用电磁波传递信号,就要让高频的电磁波随着被传就要让高频的电磁波随着被传递的信号而递的信号而 .这种用来携带这种用来携带 的高频电磁波叫作载波的高频电磁波叫作载波
4、.4.调制调制:在电磁波发射技术中在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而使载波随各种信号而 的技术的技术叫作调制叫作调制,调制的方法有调制的方法有 和和 两种两种.改变改变信号信号改变改变调幅调幅调频调频知识点二无线电波的接收知识点二无线电波的接收1.原理原理:电磁波在传播过程中如果遇到导体电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中会使导体中产产生生 .因此因此,空中的导体可以用来接收电磁波空中的导体可以用来接收电磁波,这就是接收这就是接收天线天线.2.电谐振电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁当接收电路的固有频率跟收到的电磁波波的的 相相同时同时,接收电路中产生的振荡电流最强接收电路中产
5、生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振这种现象叫作电谐振.3.调谐调谐:使接收电路使接收电路产产生生 的的过程过程.4.解调解调:把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程,它它是是 的的逆过程逆过程.调幅波的解调调幅波的解调也也叫叫 .感应电流感应电流频率频率电谐振电谐振调制调制检波检波知识点三电视广播的发射和接收知识点三电视广播的发射和接收1.电视广播信号需要通过载波将信号电视广播信号需要通过载波将信号 成高频信号再进行成高频信号再进行传播传播.2.电视广播信号如何实现远距离传播电视广播信号如何实现远距离传播?有哪些传播方式有哪些传播方式?答案答案:
6、电视广播信号通过载波将信号调制成高频信号实现远距电视广播信号通过载波将信号调制成高频信号实现远距离传播离传播;高频电视信号的传播方式主要有三种高频电视信号的传播方式主要有三种,即地面无线电传即地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输输、有线网络传输以及卫星传输.调制调制小试身手小试身手判断下列说法的正误并和同学交流判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打正确的打“”,错误的打错误的打“”).).1.声音和图像信号需要经过声音和图像信号需要经过“调制调制”过程过程,加到高频电磁波上才加到高频电磁波上才能有效发射出去能有效发射出去.()2.当接收电路处于电谐振时当接收电路处于电谐振时,只有被接收的
7、电磁波在接收电路中只有被接收的电磁波在接收电路中产生感应电流产生感应电流.()3.一部手机既是电磁波发射装置一部手机既是电磁波发射装置,同时又是电磁波接收装同时又是电磁波接收装置置.()4.调谐电路接收的感应电流调谐电路接收的感应电流,再经过解调、放大再经过解调、放大,通过耳机才可以通过耳机才可以听到声音听到声音.()5.电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发射的射的.()6.振荡电路频率越高振荡电路频率越高,发射电磁波本领越大发射电磁波本领越大.()探究一探究一无线电波的发射无线电波的发射问题情境问题情境下图是把普通的下图是把
8、普通的LC振荡电路转化为开放电路的示意图振荡电路转化为开放电路的示意图.1.开放电路与普通的开放电路与普通的LC振荡电路比较有哪些改变振荡电路比较有哪些改变?为什么做这为什么做这些改变些改变?2.发射电磁波是为了利用它传递某种信号发射电磁波是为了利用它传递某种信号,如图所示如图所示,如何理解调如何理解调幅波包含信号幅波包含信号?应该直接发射哪一种波应该直接发射哪一种波?答案答案:调幅波的振幅随低频传输信号的变化而变化调幅波的振幅随低频传输信号的变化而变化,这种调制方这种调制方法叫调幅法叫调幅(AM);应该直接发射调幅波应该直接发射调幅波.甲甲载波载波乙乙信号信号丙丙调幅波调幅波3.仔细观察调频
9、波的波形仔细观察调频波的波形,如何理解调频波包含信号如何理解调频波包含信号?答案答案:调频波的波形疏密分布随信号的改变而改变调频波的波形疏密分布随信号的改变而改变,信号强时对应信号强时对应的调频波的波形密的调频波的波形密,反之疏反之疏,这种调制方法叫调频这种调制方法叫调频(FM).甲甲载波载波乙乙信号信号丁丁调频波调频波过程建构过程建构1.电磁波的调制电磁波的调制.调制调制在电磁波发射技术中在电磁波发射技术中,使载波随各种使载波随各种信号而改变的技术信号而改变的技术调幅调幅(AM)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术变的调制技术调频调频(FM)使高频电磁
10、波的频率随信号的强弱而使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术变的调制技术2.电视信号的发射电视信号的发射:在现代电视发射系统中在现代电视发射系统中,由摄像机将由摄像机将景物的光信号转变为电信号景物的光信号转变为电信号,由话筒将声音信号转变为由话筒将声音信号转变为电信号电信号.再通过天线把带有信号的电磁波发射出去再通过天线把带有信号的电磁波发射出去.【典例【典例1】实际发射无线电波的电路示意图如图甲所示】实际发射无线电波的电路示意图如图甲所示;高频高频振荡器产生的高频等幅振荡信号如图乙所示振荡器产生的高频等幅振荡信号如图乙所示;人对着话筒说话人对着话筒说话产生的低频振荡信号如图丙所示产生的
11、低频振荡信号如图丙所示.发射出去的电磁波图像应是发射出去的电磁波图像应是图丁中的图丁中的()甲甲乙乙丙丙ABCD丁丁解析解析:要发射低频的声音信号要发射低频的声音信号,必须让高频振荡电流随着声音信必须让高频振荡电流随着声音信号而变化号而变化,这就是调制这就是调制,它不但影响了正半轴它不但影响了正半轴,也影响了负半轴也影响了负半轴,选选项项B正确正确.答案答案:B探究探究二二 无线电波的接收无线电波的接收问题情境问题情境如如图图为收音机的一种调谐电路为收音机的一种调谐电路,上面的上面的天线用于接收电台发射的无线电信号天线用于接收电台发射的无线电信号.1.电台发射的无线电波如何被接收到呢电台发射的
12、无线电波如何被接收到呢?答案答案:电台发射的电磁波在空间传播时电台发射的电磁波在空间传播时,如果遇到导体如果遇到导体,会使导会使导体中产生感应电流体中产生感应电流,感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同相同.因此利用放在电磁波传播空间中的导体因此利用放在电磁波传播空间中的导体(天线天线),就可以接就可以接收到电磁波收到电磁波.答案答案:应该减小电容器的电容应该减小电容器的电容,使调谐电路的固有频率等于无线使调谐电路的固有频率等于无线电波的频率电波的频率1.3f0,这样电路中产生的感应电流最强这样电路中产生的感应电流最强,这种现象叫这种现象叫作电谐振作电谐振
13、,类似于机械振动中的共振现象类似于机械振动中的共振现象.2.如果图中调谐电路的固有频率为如果图中调谐电路的固有频率为f0,要接收频率为要接收频率为1.3f0的无线的无线电波电波,应该怎样改变调谐电路电容器的电容应该怎样改变调谐电路电容器的电容?过程建构过程建构1.电谐振电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时时,接收电路中产生的振荡电流最强接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振这种现象叫作电谐振.2.调谐调谐:调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变,将调谐将调谐电路的固有频率调
14、节到与需要接收的某个电磁波的频率相同电路的固有频率调节到与需要接收的某个电磁波的频率相同,使使此频率的电磁波在接收回路中产生的振荡电流最强此频率的电磁波在接收回路中产生的振荡电流最强.3.解调解调:从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的信号的过程从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的信号的过程叫作解调叫作解调.解调是调制的逆过程解调是调制的逆过程,调幅波的解调也叫检波调幅波的解调也叫检波.4.电视信号的接收电视信号的接收:在电视接收端在电视接收端,接收天线接收到的电磁波除了接收天线接收到的电磁波除了载有图像信号外载有图像信号外,还有伴音信号还有伴音信号.由电视接收机的显示设备和扬声由电视接收机
15、的显示设备和扬声器器,把信号还原成图像和声音把信号还原成图像和声音.【典例【典例2】(2021广东河源广东河源)某调谐电路的可变电容器的动片从某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出完全旋入到完全旋出,仍接收不到某较高频率电台发出的信号仍接收不到某较高频率电台发出的信号.要接收到该电台的信号要接收到该电台的信号,应采用的方法是应采用的方法是()A.增加调谐电路中线圈的匝数增加调谐电路中线圈的匝数B.增大电源电压增大电源电压C.减少调谐电路中线圈的匝数减少调谐电路中线圈的匝数D.减小电源电压减小电源电压答答案案:C课堂评价课堂评价1.(多选多选)关于无线电波的发射过程关于无线电波的发射过
16、程,下列说法正确下列说法正确的的是是()A.必须对信号进行调制必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放回路必须使用开放回路答案答案:ACD解析解析:电磁波的发射过程中电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制一定要对低频输入信号进行调制,且用开放电路发射且用开放电路发射.2.(2022广东珠海广东珠海)“小蜜蜂小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备是老师上课常用的扩音设备,随着无随着无线电技术的应用线电技术的应用,很多老师用上了蓝牙很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂小蜜蜂”(蓝牙属于电磁蓝牙属于电磁波波),麦克风与扩音器不用导线连接麦克风与扩音器不用导线连接,老师拿着麦克风在教室中间老师拿着麦克风在教室中间说话说话,放在讲台上的扩音器也能工作放在讲台上的扩音器也能工作.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.“小蜜蜂小蜜蜂”直接接收到了来自麦克风的声波信号直接接收到了来自麦克风的声波信号B.为了将信号发射出去为了将信号发射出去,先要进行解调先要进行解调C.“小蜜蜂小蜜蜂”接收电磁波时接收电磁波时,
