魯科版選修(3-4)第2節(jié)《電磁波的發(fā)射、傳播和接收》教案

1、最新魯科版選修(3-4)第2節(jié)電磁波的發(fā)射、傳播和接收教案【教學(xué)目標(biāo)】(1) 了解無線電波的波長范圍。(2) 了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念。(3) 了解調(diào)諧、檢波及無線電波接收的基本原理。教教學(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：理解電磁波的發(fā)射和接收過程；調(diào)制、調(diào)幅和調(diào)頻；調(diào)諧和解調(diào)；知道什么是電諧振和調(diào)諧電路教學(xué)難點(diǎn)：知道什么是電諧振和調(diào)諧電路【課型】：新授課【課時(shí)】：一課時(shí)【教學(xué)方法】：討論法；探究法；講解法【教具】：兩臺(tái)對講機(jī)、一部手機(jī)、一臺(tái)收音機(jī)【教學(xué)過程】一、新課導(dǎo)入：大家來看一下我手中的東西 ，分別是：收音機(jī)、手機(jī)、對講機(jī)。其中，通過對講機(jī)和手機(jī)，我們可以把自己話音傳到我們想要它們?nèi)サ牡?/p>

2、方，也可以聽到對方的話音。這兩個(gè)設(shè)備是以什么樣的形式來傳遞和接收聲音呢？電磁波對，就是電磁波，今天，我們就一塊來學(xué)習(xí)電磁波的發(fā)射和接收。首先我們來一塊看一下 這節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1) 了解無線電波的波長范圍。(2) 了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念。(3) 了解調(diào)諧、檢波及無線電波接收的基本原理。大家都預(yù)習(xí)過了 ，我們今天將從電磁波的發(fā)射和接收這兩個(gè)過程來學(xué)習(xí)這節(jié)課的內(nèi)容 首先請第一組同學(xué)給我們展示第一部分內(nèi)容。第一組同學(xué)主要講的內(nèi)容1 .無線電波的發(fā)射問題1 :如何有效地發(fā)射電磁波？發(fā)射電磁波的振蕩電路，需滿足：(1)要有足夠高的頻率.(2)要用開放電路，使振蕩電路的 電場和磁場(能量

3、) 分散到盡可能大的空間.問題2:如何有效地傳遞人們所需要的信息？利用無線電波傳遞信號(hào)，要求發(fā)射的無線電波隨信號(hào)而改變，使無線電波隨各種信號(hào)而改變叫調(diào)制,常用的調(diào)制方法有 調(diào)幅和調(diào)頻兩種,使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變叫調(diào)幅,使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變叫調(diào)頻。經(jīng)過調(diào)幅后發(fā)射出去的無線電波叫調(diào)幅波,經(jīng)過調(diào)頻以后發(fā)射出去的無線電波叫調(diào)頻波。（調(diào)幅波、調(diào)頻波統(tǒng)稱已調(diào)波。）通過以上幾步我們就可以把信息有效地發(fā)射到空中 ，但是空中存在著各種各樣的電磁波 我們怎樣才能把我們所需要的信息有效地接收到 ，就是我們接下來所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。下面請 第二個(gè)同學(xué)給我們展示第二部分的內(nèi)容。2 .無線電波的

4、接收問題3:空中存在著各種各樣的電磁波 ，怎樣才能接收到我們所需要電磁波呢？（1）當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收的無線電波的頻率相等時(shí)，激起的振蕩電流最弓雖,這就是 電諧振 現(xiàn)象.（2）使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的電路叫調(diào)諧 電路.收音機(jī)的調(diào)諧電路，是通過調(diào)節(jié) 電容 來改變電路的頻率而實(shí)現(xiàn)調(diào)諧的 .問題4:我們接收到感應(yīng)電流是載有信號(hào)的高頻電流，并不是我們所需要的信號(hào)，怎樣才能得到我們所需要的信號(hào)？（3）從高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的低頻信號(hào)電流的過程叫做解調(diào)（檢波）. 發(fā)射要用開放電路（振蕩電路演變?yōu)殚_放電路）發(fā)射電磁波的頻率足夠高，有利于輻射能量。 已調(diào)波：經(jīng)過調(diào)制的電磁波

5、（ 調(diào)幅波、調(diào)頻波調(diào)制過程的理解：畫出調(diào)幅波的波形圖。,盡可能使能量分散在空間。）。V發(fā)射電路、接收電路。話筒一-> 電信號(hào)-> 調(diào)制-> 發(fā)射>接收>調(diào)諧一一-> 解調(diào)一一-> 放大>音箱【自主學(xué)習(xí)】【例1】 在電視節(jié)目中，我們經(jīng)?？吹街鞒秩伺c派到熱帶地區(qū)的記者通過同步通信衛(wèi)星 通話，他們之間每一問一答總是遲“半拍”，這是為什么？如果有兩個(gè)手持衛(wèi)星電話的人通 過同步通信衛(wèi)星通話，一方講話，另一方至少要等多長時(shí)間才能聽到對方的講話？（已知地 球的質(zhì)量為 6.0 X 1024 kg,地球半徑為 6.4 X106 m,萬有引力常量為 6.67 X 1

6、0-11 NI - m 2 kg 2）解：（1）他們之間每一問一答總是遲“半拍”，是因?yàn)橥ㄐ判l(wèi)星距離地面太遠(yuǎn)，電磁波傳播需要一定的時(shí)間。（2）至少需要的時(shí)間應(yīng)是電磁波由地面?zhèn)鞯叫l(wèi)星再由衛(wèi)星傳到地面的時(shí)間，設(shè)為t.設(shè)衛(wèi)星的高度位 h,則2GMm m(h R)4 二(h R)2 T"計(jì)算得：h=3.6x 107m/s3 GMT2-Rt=2h/ c=0.24s綠色通道：這是一個(gè)典型的綜合題，它涉及了電磁學(xué)、力學(xué)中的相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用此題時(shí)要很好地分析題意，運(yùn)用萬有引力定律和衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律來求解.在解答【例2】某電臺(tái)發(fā)射的電磁波的波長是600 m,該電臺(tái)發(fā)射的電磁波的頻率是多大？若有一臺(tái)

7、接收機(jī)距電臺(tái)600 km,從電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過多少時(shí)間就可以到達(dá)接收機(jī)？解：f=c/ 屋3 X 108/ 600=5 X 105Hzt=6X 105/ 3X 108=2 X 10-3 s【例3】一收音機(jī)調(diào)諧回路中線圈電感是30科H,電容器可變，最大電容是270 pF,最小電容是30 pF,求接收到的無線電波的波長范圍多大？解：由 T =2nVLC 得：Tmax=5.65X 107 sTmin=1.88X 10-7 s入 max=3X 108X 5.65X 10-7 =169.5m入 min=3X 108 X 1.88 X 10-7 =56.4m綠色通道：應(yīng)用公式T=2兀JLC解題時(shí)，要與平行板

8、電容器、電感的知識(shí)聯(lián)系起來，要知道改變T的一些因素；在應(yīng)用公式c=Xf解題時(shí)，要與機(jī)械波的知識(shí)聯(lián)系起來 ，因?yàn)闄C(jī)械波的一般傳播 特性在電磁波的傳播中成立 .【學(xué)習(xí)小結(jié)】1、在普通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。在電磁振蕩過程中，電場能和磁場能的相互轉(zhuǎn)化主要是在電路內(nèi)部完成的，輻射出去的能量很少。不能有效地發(fā)射電磁波。要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路要滿足如下條件：(1)要有足夠高的振蕩頻率。(2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去。于是通常情況下無線電波都是由開放電路發(fā)射出去的。2、發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某

9、種信號(hào)。例如無線電報(bào)傳遞的是電碼符號(hào)，無線電廣播傳遞的是聲音，電視廣播傳遞的不僅有聲音 ，還有圖像。如果把這種電信號(hào)“加”到高頻等 幅振蕩電流上，那么，載有信號(hào)的高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳送的信號(hào)一起發(fā)射 出去。把要傳遞的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制。進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器。要傳遞的電信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào)。使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)幅(AM )。使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)頻(FM)。3、處在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)作中感應(yīng)電流的頻率與激起它的電磁波頻率相同，因此，利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就

10、可以接收到電磁波，這樣的導(dǎo)體就是接收天線。但是要聽到聲音，還必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號(hào)。從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號(hào)過程，叫做檢波。檢波是調(diào)制的逆過程，因此也叫解調(diào)。由于調(diào)制的方法不同，檢波的方法也不同。檢波之后的信號(hào)再經(jīng)過放大、重現(xiàn) ，我們就可以聽到或看到信號(hào)了。4.了解無線電波的波段劃分、傳播方式和應(yīng)用。P82表【板書設(shè)計(jì)】電磁波的發(fā)射和接收1 .電磁波的發(fā)射（1） .振蕩電路的條件：要有足夠高的振蕩頻率；開放電路（2） .調(diào)制：調(diào)幅使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號(hào)而改變 調(diào)頻使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號(hào)而改變2 .電磁波的接收（1） . 電諧振調(diào)諧（2） .

11、解調(diào)接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號(hào)過程【達(dá)標(biāo)測試】1 .調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片從完全旋出到完全旋入仍接收不到某較低頻率電臺(tái)發(fā)出的應(yīng)減小調(diào)諧電路的頻率信號(hào)，要收到該電臺(tái)的信號(hào)，可采用下列辦法中的（A）A.增加調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B.加大電源電壓C.減少調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D.減小電源電壓2.一臺(tái)無線電接收機(jī)，當(dāng)它接收頻率為535 kHz的信號(hào)時(shí)，調(diào)諧電路里電容器的電容是2704 / 51 605 kHz的信號(hào)時(shí)，調(diào)諧電路里電容器的解得：C2 = 1 = 30 pF 32圖 14-3-1加大電源電壓將線圈中的鐵芯取走pF.如果調(diào)諧電路的線圈電感不變，要接收頻率為 電容應(yīng)改變?yōu)椋?/p>

12、A ）A.30 pF2 .90 pFC 2 f1 2C.150 pFcT =D.710 pF3 .發(fā)射無線電波的裝置示，其中L1相連的導(dǎo)體a叫天線,導(dǎo)體b叫做地線，L 2的作用是 通過電磁感應(yīng)把能量傳給Li .4 .（2006廣東高考）目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi).下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波說法正確的是（ACD ）A.真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間B.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C.測出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D.波長越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)5 .用一平行板電容器和一個(gè)線圈組成LC振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長，可采用的做法是（BD）A.增大電容器兩極板間的距離B.減小電容器兩極板間的距離C.減小電容器兩極板正對面積D.在電容器兩極板間加入電介質(zhì)6 .在