2018-2019高中物理 第十四章 電磁波 第3節(jié) 電磁波的發(fā)射和接收課件 新人教版選修3-4.ppt

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1、第十四章,電磁波,第三節(jié)電磁波的發(fā)射和接收,課前預習,1．發(fā)射電磁波的振蕩電路應具備以下特點(1)要有足夠高的頻率，頻率越高，越容易向外界輻射_________。(2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到___________的空間，即必須用_____電路。2．調制(1)使電磁波隨____________而改變的技術叫做調制。(2)調制方法調幅：使高頻電磁波的_________隨信號的強弱而改變。調頻：使高頻電磁波的_________隨信號的強弱而改變。,電磁波的發(fā)射,能量,盡可能大,開放,各種信號,振幅,頻率,3．無線電波的發(fā)射由振蕩器(常用LC振蕩電路)產(chǎn)生_________________，用

2、調制器將需傳送的電信號_________到振蕩電流上，再耦合到一個_________電路中激發(fā)出無線電波，向四周發(fā)射出去。,高頻振蕩電流,調制,開放,1．接收原理電磁波在傳播時遇到_________會使導體中產(chǎn)生感應電流，所以導體可用來接收電磁波，這個導體就是接收_________。,電磁波的接收,導體,天線,2．通過電諧振來選臺(1)電諧振：當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波_________相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流_________，這種現(xiàn)象叫電諧振。(2)調諧：使接收電路發(fā)生_________的過程叫調諧。3．通過解調獲取信號解調：把聲音或圖象等信號，從高頻振蕩電流中_____

3、______的過程，叫解調。檢波：調幅波的_________叫檢波。4．無線電波的接收天線接收到的所有的電磁波，經(jīng)_________選擇出所需要的電磁波，再經(jīng)_________取出攜帶的信號，放大后再還原成聲音或圖象的過程。,頻率,最強,電諧振,還原出來,解調,調諧,檢波,『判一判』(1)只要是電磁波信號，都可以直接用LC電路進行發(fā)射。()(2)調節(jié)電容器的電容就可以使接收的信號增強。()(3)電磁波的傳播速度與介質無關。()(4)調制的兩種方法是調諧和調頻()(5)接收天線必須利用導體材料制作。()(6)利用接收天線接收到的信號可以直接還原成聲音或圖像。(),,√,,,√,,『選一選』(多選

4、)一臺最簡單的收音機，除了接收天線和揚聲器外，至少還必須具備下列哪幾個單元電路()A．調諧電路B．調制電路C．振蕩電路D．檢波電路解析：簡單的收音機是電磁波的接收裝置，因此需要調諧電路和檢波電路，則A、D正確，B、C錯誤。,AD,『想一想』如圖是手機、無線電話調制示意圖，請簡述其原理。答案：振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩信號，話筒產(chǎn)生低頻信號，如圖所示。這兩種信號完成調制后，調制信號又通過L2與L1耦合到開放電路發(fā)射出去。,課內(nèi)探究,我們說話的聲音一般只能傳幾十米，最多只有幾百米，而當我們的聲音通過無線電廣播卻可以傳幾千米以外，甚至傳遍全球，為什么？,探究一電磁波的發(fā)射,提示：我們說話的聲音是在空氣中

5、傳播的聲波，能量很低，而且在空氣中的損耗很大，傳播不太遠的距離就損耗殆盡了，而無線電廣播中的聲音信號是搭載在高頻電磁波上的，高頻電磁波的能量很高，而且在空氣中損耗很小，因而能傳播很遠的距離。,1．發(fā)射電路的兩個特點：①發(fā)射頻率足夠高。②應用開放電路。2．調制：(1)使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調制。(2)調制方法：調幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變。調頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而改變。,3．無線電波的發(fā)射由振蕩器(常用LC振蕩電路)產(chǎn)生高頻振蕩電流，用調制器將需傳送的電信號調制到振蕩電流上，再耦合到一個開放電路中激發(fā)出無線電波，向四周發(fā)射出去。4．電磁波的發(fā)射方框圖,實際

6、發(fā)射無線電波的過程如圖所示。高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖甲所示，人對著話筒說話時產(chǎn)生低頻信號如圖乙所示。根據(jù)以上圖象，發(fā)射出去的電磁波圖象應是選項中哪一個(),B,解題指導：載波不能傳遞信號，低頻信號也不能自己單獨發(fā)射出去，必須進行調制，將載波與信號加在一起才能發(fā)射出去傳送信息。解析：振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩，話筒結構是里邊有碳膜電阻，它的阻值隨壓力變化而變化。當我們對著它說話時，空氣對它的壓力隨著聲音而變化，那么它的電阻也就隨聲音信號而變化，振蕩電流的振幅也就隨著聲音信號而變化，這就是調制。它不但影響了正半周，也影響了負半周，故選B。,〔對點訓練1〕(多選)要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領

7、，應該采取的措施是()A．增大電容器極板間距B．使振蕩電容器的正對面積足夠大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,AC,我們在城市里可以看見矗立在高樓頂上的天線，它的作用是什么呢？我們應該如何從眾多信號中選出我們所需要的信號呢？提示：天線用以接收空中的電磁波；通過調諧電路選出我們所需要的信號。,探究二電磁波的接收,1．接收方式用天線和地線組成的接收電路來接收電磁波。2．通過電諧振來選臺：(1)電諧振：當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)生的振蕩電流最強的現(xiàn)象，類似于機械振動中的共振。(2)調諧：使接收電路發(fā)生電諧振的過程。(3)通過解調獲取信號。解調

8、：把聲音或圖象等信號從高頻振蕩電流中還原出來的過程。檢波：調幅波的解調稱為檢波。,3．無線電波的接收天線接收到的所有的電磁波，經(jīng)調諧選擇出所需要的電磁波，再經(jīng)解調取出攜帶的信號，放大后再還原成聲音或圖象的過程。4．接收電路示意圖,(多選)關于無線電波的接收，下列說法中正確的是()A．當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波頻率相同時，該電磁波在接收電路中激起的感應電流最大B．使接收電路中產(chǎn)生電諧振的過程叫做調諧C．收音機的接收電路是LC振蕩回路D．從接收到的高頻率振蕩中“檢”出所攜帶的信號，叫做調諧解題指導：要理解調制、調諧、檢波等概念，并能清楚地區(qū)分它們。解析：接收電路與電磁波發(fā)生電諧振時，即接

9、收電路的固有頻率等于電磁波的頻率時，電路中激起的感應電流最大，選項A正確；根據(jù)調諧概念可知，選項B正確D錯誤；收音機的接收電路是LC回路，選項C正確。,ABC,〔對點訓練2〕(多選)圖中(a)為一個調諧接收電路，圖(b)、圖(c)、圖(d)為電路中的電流隨時間變化的圖象，則()A．i1是L1中的電流圖象B．i1是L2中的電流圖象C．i2是L2中的電流圖象D．i3是流過耳機的電流圖象解析：L2中由于電磁感應，產(chǎn)生的感應電動勢的圖象同(a)圖相似，但是由于L2和二極管D串聯(lián)，所以當L2的電壓與二極管D反向時，電路不通，因此這時L2沒有電流，所以L2中的電流圖象應是(b)圖。高頻部分通過C2，通過耳

10、機的電流如同(c)圖中的i3，只有低頻的音頻電流，故選項A、C、D正確。,ACD,素養(yǎng)提升,1．無線電波的發(fā)射和接收過程,2．電磁波的傳播特點,(多選)關于電磁波的傳播，下列敘述正確的是()A．電磁波頻率越高，越宜用地波傳播B．電磁波頻率越高，越易沿直線傳播C．短波最適宜以天波形式傳播D．電磁波在各種介質中傳播時波長恒定解析：由υ＝λf可知，電磁波頻率越高，波長越短，衍射能力越差，不宜用地波傳播，頻率高的電磁波跟光的傳播相似，沿直線傳播，故選項B正確，選項A錯誤；電離層對短波吸收少反射多，故適宜以天波形式傳播，選項C正確；電磁波在不同介質中傳播時，由υ＝λf，可判斷出波長改變，選項D錯誤。,BC,