人教版高中物理选择性必修第2册 第四章 3.无线电波的发射和接收.ppt

3.无线电波的发射和接收第四章

内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习

学习目标思维导图1.知道电磁波的发射、传播和接收。(物理观念)2.通过赫兹实验,体会理论预言在科学发展中的作用,以及实验证据对新理论的支持作用。(科学态度与责任)

课前篇自主预习

必备知识一、无线电波的发射1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有如下两个特点:要有足够高的振荡频率;振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去。2.用来携带信号的高频电磁波叫作载波。在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。一种调制的方法是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变,这种调制叫作调幅;另一种调制的方法是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变,这种调制叫作调频。

二、无线电波的接收1.当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振,相当于机械振动中的共振。2.使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。3.把声音或图像信号从高频电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,所以叫作解调。调幅波的解调也叫检波。

三、电视广播的发射和接收1.目前,高频电视信号的传播方式主要有三种,即地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输。不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波,采取不同的调制方式。2.在电视接收端,接收到高频电磁波信号以后,经过解调处理,就可以将得到的电信号通过显示设备转变为图像信息。接收天线收到的电磁波除了载有图像信号外,还有伴音信号,伴音信号经解调后送到扬声器。

自我检测1.判断正误,判断结果为错误的小题请说明原因。(1)只要是电磁波信号,都可以直接用LC电路进行发射。()解析如果LC电路是闭合的,它不能向外发射电磁波,因为发射电磁波需要把振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间中,才能有效地把能量传播出去。答案×(2)调节电容器的电容就可以使接收的信号增强。()答案√

2.探究讨论。(1)电磁波接收时,首先应该把我们需要的电磁波从诸多电磁波中选择出来,这个过程叫作选台,旋转调谐旋钮的目的是什么?答案旋转调谐旋钮的目的就是使接收电路中激起的感应电流最大。(2)电视发射塔建在高处的主要原因是什么?答案建在高处可以避开建筑物,使信号直接接收,避免来回衍射、反射使信号变弱。

课堂篇探究学习

探究一电磁波的发射情境探究我们说话的声音一般只能传几百米,而我们的声音通过无线电广播却可以传到几百千米以外,甚至传遍全球,为什么?

要点提示我们说话的声音是在空气中传播的声波,能量很低,而且在空气中传播时损耗很大,传播不太远的距离就损耗殆尽了,而无线电广播中的声音信号是搭载在高频电磁波上的,高频电磁波的能量很高,而且在空气中损耗很小,因而能传播很远的距离。

知识归纳1.发射电路的两个特点(1)发射频率足够高。(2)应用开放电路。

2.调制(1)使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制。(2)调制方法:调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。

3.无线电波的发射由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流,用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上,再耦合到一个开放电路中激发出无线电波,向四周发射出去。

实例引导例1为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力,对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施()A.增大电容器极板的正对面积B.增大电容器极板的间距C.增大自感线圈的匝数D.提高供电电压

解析要增大无线电台向空间发射电磁波的能力,必须提高其振荡频率,由f=知,减小L和C可以提高f。要减小L可采取减少线圈匝数、向外抽或抽出铁芯的办法,要减小C可采取增大极板间距、减小极板正对面积、减小介电常数的办法。答案B

【思考问题】怎样才能提高发射电磁波的能力?提示提高电磁波的频率,也就是提高振荡电路的振荡频率。

变式训练1(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施有()A.增加电容器极板间距B.使振荡电容器的正对面积足够小C.往线圈中插入铁芯D.增加电路中的电容和电感

答案AB

探究二电磁波的接收情境探究世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号,如果不加选择全部接收下来,那必然是一片混乱,分辨不清。在城市里我们可以看见矗立在高楼顶上的天线,它的作用是什么呢?我们应该如何从众多信号中选出所需要的信号呢?形形色色的天线要点提示天线用以接收空中的电磁波;通过调谐电路选出所需要的信号。

知识归纳1.原理利用电磁感应在接收电路产生和电磁波同频率的电流。2.方法(1)利用调谐产生电谐振,使接收电路的感应电流最强。(2)利用解调把接收电路中的有用信号分离出来。(3)