4.3 无线电波的发射和接收（导学案）-【新教材精创】2020-2021学年高中物理新教材同步备课（人教版选择性必修第二册).docx

1、4.3 无线电波的发射和接收1、了解无线电波发射的基本条件；2、知道无线电波的发射及接收过程；3、构建无线电波发射及接收过程所涉及的基本概念如调制、解调、载波、调频、调幅等。【重点】建构无线电波调制解调等有关概念，了解无线电波发射调制和接收解调过程。【难点】用物理技术的视角解决分析无线电波对生产生活的实际问题。 【课前自主学习】一、知识前置无线电波的发射1有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的_ _：频率越高，发射电磁波的本领越大。(2)采用_电路：用开放电路可以使振荡电路的电磁场尽可能地分散到大的空间实际应用中的开放电路：线圈的一端用导线与_相连，这就是地线；线

2、圈的另一端则高高架在空中，叫做_，无线电波就是由这样巨大的开放电路发射出去的2电磁波的发射与调制(1)调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种 而改变的技术(2)调制的分类调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的技术，如图所示（图见课本P81页）甲为声音信号的波形，乙为高频等幅振荡电流的波形，丙为经过调幅的高频振荡电流的波形调频：使高频电磁波的_随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示甲为声音信号的波形，乙为高频等幅振荡电流的波形，丙为经过调频的高频振荡电流的波形无线电波的接收1无线电波的接收原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中产生_，因此空中的导体可以用来接收_2电谐振与调谐(

3、1)电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率_时，接收电路中产生的振荡电流_ _的现象它相当于机械振动中的_(2)调谐：使接收电路产生_的过程调谐电路：能够调谐的接收电路选台：调节调谐电路可调电容或电感，改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波的频率_，这个电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流3解调：使声音或图像信号从高频电流中_出来的过程，它是_的逆过程，调幅波的解调也叫_4无线电波：波长_1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波，按_(频率)可把无线电波分为若干波段不同波段的无线电波的传播特点不同，发射和接收所用的设备和技术也不相同，因此用途也不相同问题1：为什么在无线电波

4、发射技术中要进行调制呢?问题2：在无线电波的接收中,为什么要进行“选台”?问题3：两个人在同一地点用手机通话时,信号是直接相互传播的吗?二、新知学习1.想一想：在普通的 LC 振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？无线电波的发射我们如何才能有效的向外界发射电磁波呢？第一，要有_的振荡频率。频率越高，发射电磁波的本领就越大。第二，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_。我们可以采取些什么措施呢？根据振荡频率公式 _ ,可知减小自感系数L

5、或减小电容C，都可增大频率。故可考虑增大板间距d，减小正对面积S. 【思考】：同学们想想还有那些措施呢？ 实际应用中的开放电路1895年，一位年轻的意大利人 _(公元18741937年)发明了 _技术线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作 _；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。 _就能由这样的开放电路有效地发射出去。实际的发射装置如何利用无线电波传递各种信号（1）载波: _。（2）调制：_。（3）调幅：_。（4）调频：_。无线电波音频信号的发射过程无线电波的接收发射的无线电波如何被接收到呢？电磁波在空间传播时，如果遇到_，会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的_相同。因

6、此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到_。如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强呢？当接收电路的固有频率跟接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。（这种现象叫做_） 如何如何还原声音与图像信号由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频电流，还不是我们需要的声音或图像信号，因此还要把声音或图像信号从高频电流中还原出来。这个过程是_过程，所以叫作_（demodulation）。调幅波的解调也叫_。电视广播的发射和接收电视广播信号也是一种_。在现代电视发射系统中，首先通过摄像机的感光器件将景物的光信号转变为_。这种电信号可以通过线路直接传输，但是由于_原因，

7、很难远距离传播。因此，_。高频信号的主要传播方式(1) _(2) _(3)_1（单选）关于无线电波的发送和接收，下述说法中正确的是()A为了将信号发送出去，先要进行调谐B为了从各个电台发出的电磁波中将需要的信号选出来，就要进行调制C为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频D为了将信号发送出去，先要进行调制2（单选）下列关于无线电广播需要对电磁波进行调制的原因，正确的是()A经过调制后的高频电磁波向外界辐射能量的本领更强B经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变C经过调制后的电磁波在空间才能传播得快D经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递出去3.(多选)下列关于电视的工作原理说法

8、中正确的是()A电视信号的发射、接收过程是：图像电信号电磁波电信号图像B摄像机在1秒钟内要传递24张画面C显像管是将电信号还原成景物的像的关键部件D画面更换迅速和视觉暂留现象使人们在荧光屏上看到的是活动影像4.（单选）所有电磁波在真空中传播时，具有的相同物理量是()A频率B波长C能量D波速5(多选)磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有_图所示的磁场，能产生持续电磁波的有_图所示的磁场6.一收音机调谐回路中线圈电感是30 H，电容器可变，最大电容是270 pF，最小电容是30 pF，求接收到的无线电波的波长范围多大？ 参考答案1.【答案】D【解析】要将信号发送出

9、去，先要进行的是调制要从各个电台发出的电磁波中将需要的信号选出来，要进行的是调谐要从高频电流中把声音信号取出来，要进行的是解调2.【答案】D【解析】电磁波的传播能量与电磁波的频率密切相关，一般的声音、图像信号频率太低，不足以形成电磁信号传播，而需要把声音、图像等信号通过调制加到高频电磁波上传播，且调制的电磁波频率等于发射频率3.【答案】ACD【解析】我国电视系统每秒要传送25帧画面，所以B项错误，其余三项均正确4.【答案】D【解析】不同电磁波在真空中传播时，只有速度相同，即为光速5.【答案】BCDBD【解析】椐麦克斯韦的电磁场理论，可以做如下判断：A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外扩展的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波6.【答案】56.52 m169.56 m【解析】vf f由得：v，所以：2v最小2v23.143108m56.52 m最大2v23.143108 m169.56 m所以，该收音机接收到无线电波的波长范围在56.52 m169.56 m.