人教版選修34 電磁波的發(fā)射和接收 第1課時 教案.docxVIP

14.3電磁波的發(fā)射和接收教學目標：1、了解無線電廣播發(fā)射和接收技術中，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構以及電視廣播發(fā)射和接收過程。3、了解移動通信就的基本過程。了解基站的作用。4、了解通信技術的發(fā)展對人類文明的促進作用。教學過程：一、無線電波的發(fā)射說明：lc振蕩電路中，能量損失主要是各個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：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；第二振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間）問：觀察圖14.3-1所示的振蕩電路，說出這幾個圖的變化規(guī)律？（電容器極板間的距離逐漸增大，電場和磁場逐步擴展到電容器的外部，這樣的電路稱之為開放電路）說明：實際應用的開放電路，如圖丁所示，一端用導線與大地相連，這根導線稱之為地線，另一端和高高地架設在空中的天線相連。無線電波就是通過這樣的方式發(fā)射出去的問：在電磁波發(fā)射過程中有哪幾種方式呢？（一種方式叫做調(diào)幅am即使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變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的強弱而變）說明：使電磁波隨各種信號的強弱而變的技術叫做調(diào)制二、無線電波的接收問：無線電波的接收需要經(jīng)過幾個過程？（調(diào)諧解調(diào)。電磁波在傳播時如果遇到導體，會使導體中產(chǎn)生感應電流，當接收電磁波時，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，相當于機械振動中的共振，使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程就稱之為調(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從高頻電流中還原出來，這個過程是調(diào)制的逆過程，所以叫做解調(diào)，調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波）三、電視說明：電視的傳播過程需要分兩個過程：電視信號的發(fā)射和電視信號的接收。四、移動電話問：移動電話的原理是什么？（每一部移動電話都是一個無線電臺，它可以將用戶的聲音轉變?yōu)楦哳l電信號發(fā)射到空中，同時又相當于一臺收音機，捕捉到空中的電磁波，使用戶接收到通話對方送來的信號）問：移動電話與其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺轉接。這種固定的電臺叫做基地臺或者基站。在城市中，移動通信基地臺的天線建在高大建筑物上。課堂練習：1如圖1432所示是一個調(diào)諧接收電路，甲、乙、丙為電路中的電流隨時間變化的圖象，則()甲乙丙圖1432ai1是l1中的電流圖象bi1是l2中的電流圖象ci2是l2中的電流圖象di3是流過耳機的電流圖象ei3是l2中的圖象【解析】l1中由于電磁感應，產(chǎn)生的感應電動勢的圖象是同甲圖相似的，但是由于l2和d串聯(lián)，所以當l2的電壓與d反向時，電路不通，因此這時l2沒有電流，所以l2中的電流圖象應是乙圖中的i2.高頻部分通過c2，通過耳機的電流如同丙圖中的i3，只有低頻的音頻電流，故選項a、c、d正確【答案】acd2.轉換電視頻道,選擇自己喜歡的電視節(jié)目,稱為()a.調(diào)幅b.調(diào)頻c.調(diào)制d.調(diào)諧解析:轉換電視頻道,選擇自己喜歡的電視節(jié)目,實際上是選擇信號接收,選擇電波的過程,即為調(diào)諧過程,d項正確.答案:d3.關于電視接收的原理,下列說法中正確的是()a.電視接收天線收到的電磁波中包含有圖像信號和伴音信號b.電視接收天線收到的電磁波經(jīng)過處理還原成圖像,天線上并不產(chǎn)生感應電流c.電視接收機收到電磁波,通過電子槍的掃描顯示電視節(jié)目的圖像信號和伴音信號d.電視接收機收到電磁波,經(jīng)揚聲器得到電視節(jié)目的伴音信號解析:電視機接收到的電磁波是帶有圖像信號和伴音信號的高頻電流,故a項對,b項錯;圖像信號和伴音信號必須經(jīng)過處理,才可經(jīng)顯像管和揚聲器得到圖像和聲音,故c、d項錯.答案:a4.關于雷達,下列說法不正確的是()a.雷達可以測量物體的距離b.雷達可以測量物體的速度c.雷達沒有利用電磁波,它是根據(jù)聲波來測距的d.雷達利用了電磁波的反射性質答案:c5.(雙選)下列說法正確的是()a.載波是由振蕩器產(chǎn)生的,它的主要特點是高頻,經(jīng)天線直接發(fā)出b.載波經(jīng)調(diào)制放大后,經(jīng)天線直接發(fā)出c.電磁波經(jīng)接收天線,通過調(diào)諧把需要的電磁波選出來送到揚聲器或顯像管中還原即可d.電磁波經(jīng)接收天線,通過調(diào)諧把需要的電磁波選出來后,再經(jīng)過解調(diào)、放大后送到揚聲器或顯像管中還原成聲音或圖像解析:載波是振蕩器產(chǎn)生的高頻電磁波,不需放大,可由天線直接發(fā)射,故a正確;調(diào)制是為了把需要發(fā)送的信息加到載波上后再發(fā)射,電磁波經(jīng)接收天線,通過調(diào)諧接收下來,再經(jīng)解調(diào)、放大后才能送到揚聲器或顯像管中,所以b、c不正確,d正確.答案:ad6.1895年,一位年輕的意大利人馬可尼(18741937)發(fā)明了無線電通信技術.從此,攜帶人類信息的電磁波開始在空間自由旅行,人們不必依賴電線,就可以在遙遠的地方互通信息.電視臺發(fā)射電視信號為什么要建高聳入云的發(fā)射塔呢?答案:電視信號要有效地發(fā)射出去,必須采用高頻開放電路,電磁波的波長比較短,以直線傳播為主,遇到障礙物會被阻擋,所以發(fā)射天線要架得高一些.7.電磁場理論的建立,促進了現(xiàn)代社會的發(fā)展.下列應用中,同時使用了電磁波接收和發(fā)射技術的電器是()a.微波爐b.收音機c.電視機d.手機答案:d8.關于電磁波在真空中傳播速度,下列說法中不正確的是()a.頻率越高,傳播速度越大b.電磁波的能量越強,傳播速度越大c.波長越長,傳播速度越大d.頻率、波長、強弱都不影響電磁波的傳播速度解析:電磁波在真空中的波速與任何因素均無關現(xiàn)代物理中稱光速不變原理.在媒質中波速會變小.答案:d9.如圖所示為調(diào)幅振蕩電流圖象,此電流存在于電磁波發(fā)射和接收中的哪些階段()a.經(jīng)調(diào)制后b.經(jīng)調(diào)諧后c.經(jīng)解調(diào)后d.耳機中解析:由題圖可見該高頻載波的振幅隨信號改變,所以為調(diào)幅波,是經(jīng)調(diào)制后的,因此選a項.答案:a10.雷達是用來對目標進行定位的現(xiàn)代化定位系統(tǒng),海豚也具有完善的聲吶系統(tǒng),它能在黑暗中準確而快速地捕捉食物、避開敵害,性能遠遠優(yōu)于現(xiàn)代化的無線電系統(tǒng).下列關于雷達和海豚的說法正確的是()a.它們都利用自身發(fā)射的電磁波進行定位b.它們都利用自身發(fā)射的超聲波進行定位c.雷達利用自身發(fā)射的電磁波定位,海豚利用自身發(fā)射的超聲波定位d.雷達利用自身發(fā)射的超聲波定位,海豚利用自身發(fā)射的電磁波定位解析:海豚生活在海里,借助于自身發(fā)射的超聲波在黑暗中定位,捕捉食物;而雷達采用無線電波中的微波波段.答案:c第三節(jié)、電磁波的發(fā)射和接收板書設計一、無線電波的發(fā)射1、有效地輻射電磁波的條件：足夠高的頻率振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間2、電磁波發(fā)射方式調(diào)幅am調(diào)頻fm調(diào)制：使電磁波隨各種信號的強弱而變的技術二、無線電波的接收1、無線電波的接過程 調(diào)諧解調(diào)作業(yè)：1.如圖所示為電視接收過程示意圖,其工作過程順序正確的是()a.解調(diào)放大調(diào)諧顯示b.調(diào)諧放大解調(diào)顯示c.調(diào)諧解調(diào)放大顯示d.放大調(diào)諧解調(diào)顯示解析:電視接收機首先利用電諧振通過調(diào)諧把空間高頻電流選出來,然后解調(diào),取下信號,最后經(jīng)放大后再傳給顯像管顯像,所以正確的順序是c.答案:c2.(雙選)移動電話是現(xiàn)代人們最常用的通信工具之一,移動電話與其他用戶通話時要靠如圖所示的基站來轉接,城市中高大建筑物上常?？梢钥吹綀D中移動通信的基站.關于移動電話的下列說法正確的是()a.當兩部移動電話相距較近時可以不通過基站轉接,而直接通話b.移動電話是利用無線電波進行通信的c.移動電話利用光纖傳送信號d.移動電話既是一個電磁波發(fā)射端,又是一個電磁波接收端解析:移動電話是利用微波來傳遞信息,而且必須通過基站來轉接的.所以只有選項b、d正確.答案:bd3.關于電磁波的發(fā)射,下列說法中正確的是()a.各種頻率的電磁振蕩都能輻射電磁波,只是輻射的能量所占振蕩總能量的比例不同罷了,振蕩周期越大,越容易輻射電磁波b.為了有效向外輻射電磁波,振蕩電路必須采用開放電路,同時提高振蕩頻率c.為了有效向外輻射電磁波,振蕩電路不必采用開放電路,但要提高振蕩頻率d.提高振蕩頻率和電路開放是發(fā)射電磁波的必要手段,振蕩電路開放的同時,其振蕩頻率也隨之提高解析:電磁波的發(fā)射應該采用開放電路,同時頻率越高,發(fā)射范圍越大。答案:b4.(多選)下列說法正確的是()a.發(fā)射的圖像信號不需要調(diào)制過程b.接收到的圖像信號也要經(jīng)過調(diào)諧、解調(diào)c.電視信號包括圖像信號和伴音信號兩種d.圖像信號和伴音信號傳播的速度不同解析:發(fā)射電磁波應先調(diào)制,接收電磁波應先調(diào)諧、解調(diào),a項錯誤,b項正確;根據(jù)日常生活經(jīng)驗可知c項正確;不管是什么信號,只要以電磁波形式發(fā)送,速度就是一樣的,d項錯誤。答案:bc5.把經(jīng)過調(diào)制的高頻電流變?yōu)檎{(diào)制信號電流的過程叫()a.調(diào)幅 b.調(diào)頻 c.調(diào)諧 d.檢波答案:d6.一臺無線電接收機,當接收頻率為535 khz的信號時,調(diào)諧回路里電容器的電容是360 pf,如果調(diào)諧回路里的電感線圈保持不變,要接收頻率為1 605 khz的信號時,調(diào)諧回路里電容器的電容應改變?yōu)?)a.40 pfb.120 pfc.1 080 pfd.3 240 pf解析:由f=得f1=535103 hz=,f2=1 605103 hz=,由得c=4010-12 f=40 pf。故正確答案為a。答案:a7.如果收音機調(diào)諧電路中是采用改變電容的方式來改變回路固有頻率的。當接收的電磁波的最長波長是最短波長的3倍時,電容器的最大電容與最小電容之比為()a.31b.91c.13d.19解析:根據(jù)v=f及f=,則。答案:b8.(多選)下列關于無線電波的敘述中,正確的是()a.無線電波是波長從幾十千米到幾毫米的電磁波b.無線電波在任何介質中傳播速度均為3.00108 m/sc.無線電波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象d.無線電波由真空進入介質傳播時,波長變短解析:無線電波由真空進入介質時,f不變,v變小,故變短。答案:ad9.電視機的室外天線能把電信號接收下來,是因為()a.天線處于變化的電磁場中,天線中產(chǎn)生感應電流,相當于電源,通過饋線輸送給lc電路b.天線只處于變化的電場中,天線中產(chǎn)生感應電流,相當于電源,通過饋線輸送給lc電路c.天線只是有選擇地接收某電臺信號,而其他電視臺信號則不接收d.天線將電磁波傳輸?shù)诫娨暀C內(nèi)解析:室外天線處于空間變化的電磁場中,天線中產(chǎn)生了感應電流,此電流通過饋線輸送給lc電路,此電流中空間各電臺信號激起的電流均存在,但只有頻率與調(diào)諧電路頻率相等的電信號對應電流最強,然后再通過解調(diào)處理輸入后面電路,故a正確,b、c、d均錯誤。答案:a10.某地的雷達站正在跟蹤一架向雷達站勻速飛來的飛機。設某一時刻從雷達發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時200 s,經(jīng)4 s后又發(fā)出一個電磁波,雷達站從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時186 s,則該飛機的飛行速度多大?解析:由電磁波發(fā)射到接收到反射波歷時200 s時,可算出此時飛機距雷達的距離為l1= m=3.0104 m。經(jīng)4 s后,飛機距雷達站的距離為l2= m=2.79104 m,故飛機飛行的速度為v= m/s=525 m/s。答案:525 m/s11.有波長分別為290 m、397 m、566 m的無線電波同時傳向收音機的接收天線,當把收音機的調(diào)諧電路的頻率調(diào)到756 khz時,(1)哪種波長的無線電波在收音機中產(chǎn)生的振蕩電流最強?(2)如果想接收到波長為290 m的無線電波,應該把調(diào)諧電路中可變電容器的動片旋進一些還是旋出一些?解析：(1)根據(jù)公式ff1hz=1 034 khzf2h