高中人教物理選擇性必修二4.3 電磁波的發(fā)射與接收（課件）同步備課

1、人教版2019版選擇性必修第二冊4 電磁振蕩與電磁波4.3無線電波的發(fā)射與接收課堂引入 在普通的 LC 振蕩電路中，電場主要集中在電容器的極板之間，磁場主要集中在線圈內(nèi)部。在電磁振蕩的過程中，電場能和磁場能主要是在電路內(nèi)互相轉(zhuǎn)化，輻射出去的能量很少，怎樣才能有效地發(fā)射電磁波呢？想一想：？一、無線電波的發(fā)射第一，要有足夠高的振蕩頻率。頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)就越大。1.我們?nèi)绾尾拍苡行У南蛲饨绨l(fā)射電磁波呢？第二，振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，這樣才能有效地把能量輻射出去。一、無線電波的發(fā)射2.我們可以采取些什么措施呢？ 根據(jù)振蕩頻率公式 ,可知減小自感系數(shù)L或減小電容C，都可增

2、大頻率。故可考慮增大板間距d，減小正對面積S.同學(xué)們想想還有那些措施呢？由閉合電路變成開放電路一、無線電波的發(fā)射 如圖所示是我們常用的收音機(jī)中與調(diào)臺旋鈕相連的一個電子器件，它由兩組鋁片組成，一組鋁片固定，稱為靜片；另一組鋁片可以旋轉(zhuǎn)，稱為動片收音機(jī)調(diào)臺時就是通過轉(zhuǎn)動動片，改變動片與靜片的正對面積，從而實(shí)現(xiàn)選臺目的。一、無線電波的發(fā)射 1895年，一位年輕的意大利人馬可尼(公元18741937年)發(fā)明了無線電通信技術(shù)線圈的一端用導(dǎo)線與大地相連，這條導(dǎo)線叫作地線；線圈的另一端與高高地架在空中的天線相連。無線電波就能由這樣的開放電路有效地發(fā)射出去。3. 實(shí)際應(yīng)用中的開放電路4. 實(shí)際的發(fā)射裝置一、無

3、線電波的發(fā)射一、無線電波的發(fā)射5. 如何利用無線電波傳遞各種信號（1）載波: 用來攜帶信號的高頻電磁波。（2）調(diào)制：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使載波隨各種信號而改變的技術(shù)。（3）調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強(qiáng)弱而變。（4）調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強(qiáng)弱而變。一、無線電波的發(fā)射6. 無線電波音頻信號的發(fā)射過程二、無線電波的接收 電磁波在空間傳播時，如果遇到導(dǎo)體，會使導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，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導(dǎo)體，就可以接收到電磁波了。7. 發(fā)射的無線電波如何被接收到呢？二、無線電波的接收8. 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)

4、呢？ 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，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）收音機(jī)的調(diào)諧電路 圖示為收音機(jī)的簡單的調(diào)諧電路，通過可變電容改變調(diào)諧電路的固有頻率，使其與接收電臺的電磁波頻率相同，這個頻率的電磁波就在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流，這樣就選出了電臺。二、無線電波的接收9. 如何如何還原聲音與圖像信號 由調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流，是經(jīng)過調(diào)制的高頻電流，還不是我們需要的聲音或圖像信號，因此還要把聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來。這個過程是調(diào)制的逆過程，所以叫作解調(diào)（demodulation）。調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。二、無線電波的接收簡單收音機(jī)的接收三、電

5、視廣播的發(fā)射和接收電視信號發(fā)射塔上的信號發(fā)射天線無線電信號發(fā)射塔彩塔接收天線三、電視廣播的發(fā)射和接收 電視廣播信號也是一種無線電信號。在現(xiàn)代電視發(fā)射系統(tǒng)中，首先通過攝像機(jī)的感光器件將景物的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。這種電信號可以通過線路直接傳輸，但是由于傳輸失真、損耗等原因，很難遠(yuǎn)距離傳播。因此，需要通過載波將信號調(diào)制成高頻信號再進(jìn)行傳播。三、電視廣播的發(fā)射和接收三、電視廣播的發(fā)射和接收(1)地面無線電傳輸(2)有線網(wǎng)絡(luò)傳輸(3)衛(wèi)星傳輸。10. 高頻信號的主要傳播方式 說明：不同的傳播方式使用不同頻率范圍的電磁波，采取不同的調(diào)制方式。三、電視廣播的發(fā)射和接收 在電視接收端，接收到高頻電磁波信號以后

6、，經(jīng)過解調(diào)處理，就可以將得到的電信號通過顯示設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像信息。接收天線收到的電磁波除了載有圖像信號外，還有伴音信號。伴音信號經(jīng)解調(diào)后送到揚(yáng)聲器課堂總結(jié)有效發(fā)射電磁波的兩個基本條件有效發(fā)射電磁波可采取的措施實(shí)際應(yīng)用中的開放電路實(shí)際的發(fā)射裝置如何利用無線電波傳遞各種信號無線電波音頻信號的發(fā)射過程無線電波的接受原理如何還原聲音信號與圖像信號高頻信號的主要傳播方式1、（單選）為了使需要傳遞的信息(如聲音、圖像等)加載在電磁波上發(fā)射到遠(yuǎn)方，必須對振蕩電流進(jìn)行()A調(diào)諧 B放大C調(diào)制 D檢波C隨堂練習(xí)【答案】C【解析】1.把低頻信號加到高頻電磁波上去的過程叫調(diào)制2調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種隨堂練習(xí)例2、（多選

7、）下圖甲為一個調(diào)諧檢波電路，圖乙、丙、丁為電路中的電流隨時間變化的圖象，則( )Ai1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(jī)的電流圖象ACD隨堂練習(xí)【答案】 ACD【解析】L2中由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的圖象是同乙圖相似的，但是由于L2和D串聯(lián)，所以當(dāng)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中的電流應(yīng)選丙圖故應(yīng)選A、C、D.此接收電路是最簡單的一種收音機(jī)電路隨堂練習(xí)例3、要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是( )A增加輻射波的波長B使振蕩電容的正對面積足夠小C盡可能使電場和磁場分散開D增加回路中的電容和電感

8、B隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)例4、(多選)下列說法正確的是( )A.攝像機(jī)實(shí)際上是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置B.電視接收機(jī)實(shí)際上是一種將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柕难b置C.由于畫面更換迅速和視覺暫留現(xiàn)象使人們看到的是活動的圖像D.電視機(jī)接收到的畫面是連續(xù)的ABC隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)【答案】： ABC【解析】：通過攝像機(jī)攝到景物的光信號,再通過特殊裝置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?在1 s內(nèi)傳遞25幅畫面;電視機(jī)通過顯像管將接收到的電信號再轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?最后還原為圖像和景物,每秒要接收到25幅畫面,由于畫面更換迅速和視覺暫留,我們感覺到的便是活動的圖像,所以A、B、C選項(xiàng)正確。 隨堂練習(xí)例5、(多選)關(guān)于無線電廣播的接收,下列說法正確的是()A.用調(diào)諧器取出的高頻電流,通過喇叭即可聽到聲音B.接收到的高頻電流只有通過解調(diào),才能產(chǎn)生