高中物理14 3電磁波發(fā)射接收課件新人教版選修

高中物理新人教版

選修３-4系列課件14.3《電磁波的

發(fā)射和接收》教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能：了解無線電波的波長范圍．了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念．了解調(diào)諧、檢波及無線電波的接收的基本原理．2、過程與方法：理解無線電波發(fā)射的過程3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：體會(huì)科學(xué)與技術(shù)的結(jié)合之美【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、重點(diǎn)：調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧和解調(diào)2、難點(diǎn)：調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧和解調(diào)一、無線電波的發(fā)射1.要有效發(fā)射電磁波，振蕩電路須具有如下特點(diǎn)：⑴要有足夠高的振蕩頻率。⑵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。2、開路電路：

為了發(fā)射電磁波，需要改進(jìn)振蕩電路。一方面增大電容器極板間距離、減少正對(duì)面積；另一方面減少線圈的匝數(shù)，以減少自感。這樣既提高了振蕩頻率又將磁場和電場分散到較大空間。這種電路叫做開放電路。

在實(shí)際應(yīng)用中，開放電路的下部分導(dǎo)線通常接地。叫做地線，上部分導(dǎo)線盡可能分散到高處，叫做天線。電磁波就是通過天線和地線所組成的開放電路發(fā)射出去的。

為了使開放電路中產(chǎn)生振蕩電流，常用如圖所示的方法，使振蕩器的線圈L2靠近開放振蕩電路的線圈L1

。當(dāng)振蕩器中產(chǎn)生振蕩電流時(shí)，由于互感作用，就可以在開放振蕩電路中產(chǎn)生相同頻率的振蕩電流，這種方法叫做感應(yīng)耦合。

發(fā)射端

常用的調(diào)制方式有調(diào)幅和調(diào)頻兩種：1、調(diào)幅：高頻電流或電壓的振幅隨信號(hào)改變，這種調(diào)制叫做調(diào)幅，用AM表示。

2)調(diào)頻：使高頻電流或電壓的頻率隨信號(hào)改變的調(diào)制方式叫做調(diào)頻。用FM表示。

為了傳送聲音、文字、圖象等信號(hào)，首先要把傳遞的信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。但這種電信號(hào)的頻率較低，不能直接發(fā)射出去，需要將這種低頻電信號(hào)加到高頻振蕩電流上發(fā)射出去。這種要把傳遞的電信號(hào)（叫做調(diào)制信號(hào)）加到高頻振蕩電路（叫做載波）上的過程叫做調(diào)制；進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器。振蕩電路聲音信號(hào)高頻振蕩電流使電磁波隨各種信號(hào)而改變,叫做調(diào)制調(diào)幅一、無線電波的發(fā)射振蕩電路聲音信號(hào)高頻振蕩電流使電磁波隨各種信號(hào)而改變,叫做調(diào)制調(diào)頻一、無線電波的發(fā)射聲音信號(hào)的調(diào)制過程：調(diào)幅(AM)：中波和短波波段；調(diào)頻(FM)：微波（甚高頻和超高頻波段）處在電磁波傳播空間的導(dǎo)體,會(huì)產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電流我們生活的空間布滿了強(qiáng)弱不同的電磁波,我們又如何選出自己所需的無線電波呢?二、無線電波的接收二、無線電波的接收1.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(shí)，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）二、無線電波的接收可變電容2.使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。1.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(shí)，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）二、無線電波的接收問題:用調(diào)諧器接收到的感應(yīng)電流是調(diào)制的高頻振蕩電流，這樣我們就可以感知信號(hào)了嗎?二、無線電波的接收3.檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號(hào)，叫做檢波，它是調(diào)制的逆過程，因此也叫解調(diào)。信號(hào)調(diào)制振蕩電流發(fā)射調(diào)諧電路解調(diào)輸出無線電波發(fā)射和接受流程圖無線電波的發(fā)射無線電波的接收三.無線電波的波段分布（根據(jù)：波長/頻率）2.無線電波的傳播方式：長波短波微波微波問題討論:為什么不同波段的無線電電波采用不同的傳播方式?知識(shí)拓展長波:

波長較長，容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。

長波在地面?zhèn)鞑r(shí)能繞過障礙物

（大山、高大建筑物……）長波長波容易被電離層吸收；

短波容易被電離層反射；

微波容易穿過電離層。短波微波:頻率很高；

直線傳播。微波【例1】為了使需要傳遞的信號(hào)發(fā)射到遠(yuǎn)方，必須對(duì)振蕩電流進(jìn)行（）

A．調(diào)制B.放大

C.調(diào)諧D.檢波A【例2】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（）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(duì)面積D.在電容器兩極板間加入電介質(zhì)BD【例3】一個(gè)LC接收回路，若要從接收較高頻率的電磁波變到接收較低頻率的電磁波，下列調(diào)節(jié)正確的是（）A.增加諧振線圈的匝數(shù)B.在線圈中插入鐵芯C.降低電源電壓D.把可變電容器的動(dòng)片適當(dāng)旋進(jìn)些ABD

例4、無線電廣播中波段的波長范圍為187~560米，為了避免鄰臺(tái)干擾，兩個(gè)相鄰電臺(tái)的頻率至少相差104赫，則在此波段中，最多能容納的電臺(tái)數(shù)約：()A、500個(gè)B、100個(gè)

C、187個(gè)D、20個(gè)。B【例5】為了實(shí)現(xiàn)全球的電視轉(zhuǎn)播，下面的措施中正確的是（）A.只需發(fā)射三顆同步衛(wèi)星，在赤道平面上空運(yùn)行B.至少需發(fā)射三顆同步衛(wèi)星，在赤道平面上空運(yùn)行C.只需發(fā)射一顆同步衛(wèi)星，繞著通過南、北極的上空運(yùn)行D.至少需發(fā)射三顆同步衛(wèi)星，繞著通過南、北極的上空運(yùn)行解析：同步衛(wèi)星只能在赤道平面上空，通過南、北極的上空運(yùn)行的衛(wèi)星不可能是同步衛(wèi)星。由于電視信號(hào)屬于微波段，只能夠沿直線傳播，為覆蓋全球，至少需發(fā)射三顆同步衛(wèi)星，使它們靜止于正三角形的頂點(diǎn)，地球內(nèi)切于這個(gè)正三角形。B【例10】某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長λ＝20㎝，每秒脈沖數(shù)n＝5000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02μs，問電磁波的振蕩頻率為多少？最大的偵察距離是多少？解析：根據(jù)雷達(dá)