【課件】 無線電波的發(fā)射和接收 課件-202-2023學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

第3節(jié)無線電波的發(fā)射和接收第四章電磁振蕩與電磁波電磁波已經(jīng)與我們的生活、生產(chǎn)密不可分。當(dāng)你走在路上或坐在汽車?yán)?，手持移動電話向千里之外的親友發(fā)送問候，講述你的學(xué)習(xí)、生活、見聞的時候，當(dāng)你從電話屏幕中見到親友的時候，你想過這聲音和影像是怎樣傳送的嗎？新知探究提示：在電磁波中加載上聲音、圖像等信號，電磁波就相當(dāng)于一個運載工具，把這些信息傳播出去。電磁波必須通過發(fā)射塔(天線)才能走進(jìn)千家萬戶。接收端還要把接收到的信息進(jìn)行還原，這樣才能得到我們想要的信息。知識點電磁波的發(fā)射要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有兩個特點：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)越大。第二，應(yīng)采用開放電路，振蕩電路的電場和磁場必須分散到足夠大的空間。1新知探究知識點電磁波的發(fā)射開放電路：實際的開放電路，線圈的一端用導(dǎo)線與大地相連，這條導(dǎo)線叫做地線，線圈的另一端高高地架在空中，叫做天線。1新知探究名師指點有效地發(fā)射電磁波的兩個條件1．高頻電路：理論研究證明了發(fā)射電磁波的功率與振蕩頻率的四次方成正比，頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)就越大，所以采用高頻電路。2．開放電路：振蕩電路中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。實際的開放電路由天線、線圈和地線組成，天線相當(dāng)于電容器的一個極板，大地是另一個極板，這樣做有兩個好處，一是滿足開放的條件，讓電場和磁場盡可能地分散到更大的空間，二是電容器的電容非常小，可以產(chǎn)生高頻率。名師指點【例1】要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施有()。A．增加輻射波的波長B．使振蕩電容器的正對面積足夠小C．盡可能使電場和磁場分散開D．增加電路中的電容和電感名師指點解析：理論證明，電磁波發(fā)射本領(lǐng)(功率)與f成正比，電磁場應(yīng)盡可能擴(kuò)散到周圍空間，形成開放電路。f＝，C＝，要使f增大，應(yīng)減小L或C，通過選擇，只有B項符合題意。答案：B題后反思：只要熟練掌握有效發(fā)射電磁波的條件和振蕩頻率的表達(dá)式，該題便可以解決。知識點電磁波的發(fā)射無線電技術(shù)：使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制。調(diào)制的方法有兩種，一是調(diào)幅，使高頻電磁波的振幅隨信號的強(qiáng)弱而改變；另一種叫調(diào)頻，使高頻電磁波的頻率隨信號的強(qiáng)弱而改變。1新知探究知識點無線電波的接收接收原理：電磁波能使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以導(dǎo)體可用來接收電磁波，這個導(dǎo)體就是接收天線。2新知探究知識點無線電波的接收電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相等時，接收電路里產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振。調(diào)諧：使電路中產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧。解調(diào)：使聲音或圖像信號從接收到的高頻電流中還原出來，這個過程是調(diào)制的逆過程，叫做解調(diào)。2新知探究對電諧振及其作用的理解世界上有許許多多的無線電臺、電視臺及各種無線電信號，如果不加選擇全部接收下來，那必然是一片混亂，分辨不清。因此接收信號時，首先要從各種電磁波中把我們需要的選出來，通常叫選臺。在無線電技術(shù)中利用電諧振(類似于機(jī)械振動中的共振)達(dá)到目的。名師指導(dǎo)對電諧振及其作用的理解使接收電路中產(chǎn)生電諧振的過程叫調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫調(diào)諧電路。如圖所示，調(diào)節(jié)電容器的電容，當(dāng)該LC振蕩電路的固有頻率與某電臺的頻率相同時，這個電臺的電磁波在電路中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng)，這樣就選出了這個電臺。收音機(jī)一般是通過改變電容來調(diào)諧，而電視機(jī)一般通過改變電感來調(diào)諧。名師指導(dǎo)知識點無線電波的接收無線電波：波長大于1mm(頻率低于300GHz)的電磁波稱作無線電波，并按波長分成若干個波段，像長波、中波、短波、微波等。不同波段所用的設(shè)備和技術(shù)不同，因此有不同的用途。2新知探究無線電波的分類λ>1mm的電磁波叫無線電波。無線電波可以分成若干波段。名師指導(dǎo)波段波長/m頻率/MHz傳播方式主要用途長波30000～30000.01～0.1地波調(diào)幅(AM)廣播、導(dǎo)航中波3000～2000.1～1.5地波和天波

調(diào)幅(AM)廣播、電報、通信

中短波200～501.5～6短波50～106～30天波無線電波的分類名師指導(dǎo)微波米波(VHF)10～130～300近似直線傳播調(diào)頻(FM)廣播、電視、導(dǎo)航分米波(UHF)1～0.1300～3000直線傳播電視、雷達(dá)、導(dǎo)航厘米波0.1～0.013000～30000毫米波0.01～0．00130000～3000001為了讓電磁波傳遞信號，可以：(1)使高頻電磁振蕩的振幅隨信號而改變，此過程叫()。(2)使高頻電磁振蕩的頻率隨信號而改變，此過程叫()。A．檢波 B．調(diào)幅C．調(diào)諧 D．調(diào)頻課堂訓(xùn)練BD2關(guān)于無線電波，下列說法中正確的是()。A．無線電波包含的波長寬度是很廣的B．無線電波與電磁波是有一定區(qū)別的C．無線電波不可以在真空中傳播D．無線電波與我們的生產(chǎn)和生活有極其緊密的聯(lián)系課堂訓(xùn)練答案：2．AD無線電波是電磁波的一部分，波長范圍較大，3×～1×m，可以在真空中傳播。在某種意義上，可以說現(xiàn)代人的生產(chǎn)和生活離不開無線電波。課堂訓(xùn)練3利用無線電波傳遞信號，要求發(fā)射的無線電波隨信號的變化而變化。使無線電波隨各種信號而改變叫________，常用的方法有________和________，其中使振蕩的振幅隨信號而改變叫________，使振蕩的頻率隨信號而改變叫________。答案：調(diào)制調(diào)頻調(diào)幅調(diào)幅調(diào)頻課堂訓(xùn)練4．解析：從題中知，傳輸無線電廣播所用電磁波波長為550m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，已知該電磁波很容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，繞過山坡而傳播到城市所在的C區(qū)，因而不需要轉(zhuǎn)發(fā)裝置。