2019-2020年高二物理 （人教大綱版）第二冊(cè) 第十八章 電磁和電磁波 五、無線電波的發(fā)射和接收(第一課時(shí)).doc

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2019-2020年高二物理 （人教大綱版）第二冊(cè) 第十八章 電磁和電磁波 五、無線電波的發(fā)射和接收(第一課時(shí)) ●本節(jié)教材分析 本節(jié)作為選學(xué)內(nèi)容主要介紹無線電波的發(fā)射原理和接收原理.它是本章所學(xué)內(nèi)容的具體應(yīng)用，也是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)電磁波在無線電通訊領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ).學(xué)好本節(jié)內(nèi)容，一方面可以加深對(duì)本章所學(xué)知識(shí)的理解，另一方面可以幫助學(xué)生拓寬視野.為將來適應(yīng)社會(huì)，特別是深入研究無線電理論打下一定的基礎(chǔ). ●教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1.了解無線電波的波長(zhǎng)范圍. 2.了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡(jiǎn)單概念. 3.了解調(diào)諧、檢波及無線電波接收的基本原理. 二、能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力. 三、德育目標(biāo) 幫助學(xué)生確立理論聯(lián)系實(shí)際的思想. ●教學(xué)重點(diǎn) 接收電路調(diào)諧原理. ●教學(xué)難點(diǎn) 電諧振概念的形成. ●教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)演示法、類比分析法. ●教學(xué)用具 信號(hào)源發(fā)生器一臺(tái)，可變電容器一個(gè). 單匝開口銅環(huán)（d=20 cm) 一個(gè)，屏蔽線兩根. 磁棒天線一個(gè)，示波器一臺(tái)，導(dǎo)線若干. ●課時(shí)安排 1課時(shí) ●教學(xué)過程 一、引入新課 上節(jié)課我們了解了什么是電磁波.在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對(duì)我們來說越來越重要.無論是廣播、電視還是無線電通信以及航空、航天中的自動(dòng)控制和通信聯(lián)系，都離不開電磁波.在無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波，那么無線電波是怎樣發(fā)射和接收的呢？這節(jié)課我們學(xué)習(xí)這方面的知識(shí). 二、新課教學(xué) 1.無線電波的波段 無線電波的波長(zhǎng)從幾毫米到幾十千米，通常根據(jù)波長(zhǎng)或頻率把無線電波分成幾個(gè)波段，如下表所示. 2.無線電波的發(fā)射 （1）發(fā)射電路 （2）調(diào)制，把要傳遞的信號(hào)附加到高頻等幅振蕩電流上的過程叫調(diào)制.調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式. （3）發(fā)射過程：話筒將接收到的聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡S聲音而變化的音頻電流，如上圖（1），振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩電流,如圖（2）.由于L1和L2的耦合（電磁感應(yīng)）作用，高頻振蕩電流的振幅隨著音頻電流的波形而改變，如圖（3）所示.經(jīng)過調(diào)幅的高頻信號(hào)由L3和L4耦合到開放電路，向外發(fā)射載有音頻信號(hào)的電磁波. 分析無線電波的接收：當(dāng)電磁波在空間遇到閉合回路時(shí)，就會(huì)在回路中引起感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的頻率跟電磁波的頻率相同，電磁波就被接收到. 3.無線電波的接收 （1）電諧振 ［師］請(qǐng)同學(xué)們回憶共振的概念. ［生］當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，物體做受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振. ［師］類比共振，介紹電諧振.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. ［演示］電諧振，引入調(diào)諧概念. 連接下圖所示電路，打開信號(hào)源，調(diào)節(jié)示波器工作狀態(tài)，示波器出現(xiàn)振蕩信號(hào).再調(diào)節(jié)可變電容器，直到示波器顯示信號(hào)的振幅最大，這就是調(diào)諧過程. （2）調(diào)諧和調(diào)諧電路 使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫調(diào)諧. 能夠調(diào)諧的電路叫調(diào)諧電路，如上圖所示.分析調(diào)諧電路接收的信號(hào)特征. 調(diào)諧電路接收到的信號(hào)中既有音頻信號(hào)，又有高頻信號(hào)，這就需要我們將這兩種信號(hào)進(jìn)行分離. （3）檢波和檢波電路 將電磁波中攜帶信息的信號(hào)從高頻振蕩信號(hào)中分離出來叫做檢波. 上圖中L2、D、C2和耳機(jī)共同組成檢波電路. 三、小結(jié) 本節(jié)主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容 1.什么叫調(diào)制以及兩種方式. 2.電諧振的條件. 3.調(diào)諧和檢波. 4.無線電波的分類. 四、作業(yè) 查閱資料或訪問網(wǎng)站，了解無線電波的發(fā)射和接收. 五、板書設(shè)計(jì) 六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì) 1.發(fā)射電磁波為什么要用開放電路？ 2.接收電磁波信號(hào)時(shí)，為什么要調(diào)諧？ 3.調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào)，要收到該電臺(tái)的信號(hào)，應(yīng)該 A.增加調(diào)諧電路線圈的匝數(shù) B.加大電源電壓 C.減少調(diào)諧電路線圈的匝數(shù) D.減小電源電壓 參考答案： 1.振蕩電路要有效地向外發(fā)射電磁波必須具備兩個(gè)條件：（1）有足夠高的振蕩頻率. （2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)要盡量分散到大的空間，只有開放電路才能滿足這兩個(gè)條件，因此，發(fā)射電磁波要使用開放電路. 2.在空間里有大量的不同頻率的電磁波傳播.要接收到其中某一頻率的信號(hào)，必須使這一信號(hào)在接收電路中引起電諧振，因此必須進(jìn)行調(diào)諧. 3.C