2018-2019學(xué)年高中物理 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、3電磁波的發(fā)射和接收,讀一讀,辨一辨,一、電磁波的發(fā)射 閱讀教材第81頁,知道能有效地發(fā)射電磁波的兩個條件。 1.要有效地發(fā)射電磁波,振蕩電路必須具備哪兩個條件? 答案：(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,采用開放電路。 2.什么是調(diào)制?它有哪些方式? 答案：在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)。調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式。,讀一讀,辨一辨,二、電磁波的接收 閱讀教材第82頁,了解電磁波的接收原理及電諧振現(xiàn)象。 1.電磁波的接收原理是什么? 答案：電磁波在傳播過程中,如果遇到導(dǎo)體,會使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此,空中的導(dǎo)體可以用來接收電磁

2、波。 2.什么是電諧振? 答案：當(dāng)接收電路的固有頻率跟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。 3.什么是解調(diào)? 答案：使聲音或圖像信號從調(diào)諧電路接收到的高頻電流中還原出來,這個過程叫解調(diào),它是調(diào)制的逆過程,調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。,讀一讀,辨一辨,1.思考辨析。 (1)只要是電磁波信號,都可以直接用LC電路進行發(fā)射。 () 解析：如果LC電路是閉合的,它不能向外發(fā)射電磁波,因為發(fā)射電磁波需要把振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間中,才能有效地把能量傳播出去。 答案： (2)調(diào)節(jié)電容器的電容就可以使接收的信號增強。 () 答案：,讀一讀,辨一辨,2.探究討論。 (1)電

3、磁波接收時,首先應(yīng)該把我們需要的電磁波從諸多電磁波中選擇出來,這個過程叫作選臺,旋轉(zhuǎn)調(diào)諧旋鈕的目的是什么? 答案：旋轉(zhuǎn)調(diào)諧旋鈕的目的就是使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最大。 (2)電視發(fā)射塔建在高處,建得比較高的原因主要是什么?(從信號可能被消減的角度進行分析)? 答案：建在高處的原因是避開建筑物,使信號直接接收,避免來回衍射、反射使信號變?nèi)酢?問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,電磁波的發(fā)射 我們說話的聲音一般只能傳幾十米,最多只有幾百米,而當(dāng)我們的聲音通過無線電廣播卻可以傳幾千千米以外,甚至傳遍全球,為什么? 要點提示：我們說話的聲音是在空氣中傳播的聲波,能量很低,

4、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。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,1.發(fā)射電路的兩個特點 (1)發(fā)射頻率足夠高。 (2)應(yīng)用開放電路。 2.調(diào)制 (1)使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫作調(diào)制。 (2)調(diào)制方法: 調(diào)幅:使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變。 調(diào)頻:使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而改變。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,3.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(diào)制器將需傳送的電信號調(diào)制到振蕩

5、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。 需要傳送的電信號必須經(jīng)過調(diào)制才能向外發(fā)射,常用的調(diào)制方式有調(diào)頻和調(diào)幅兩種。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,【例題1】 為了增大無線電臺向空間發(fā)射無線電波的能力,對LC振蕩電路的結(jié)構(gòu)可采用下列哪些措施() A.增大電容器極板的正對面積 B.增大電容器極板的間距 C.增大自感線圈的匝數(shù) D.提高供電電壓 【思考問題】 怎樣才能提高發(fā)射電磁波的能力? 提示：提高電磁波的頻率,也就是提高振蕩電路的振蕩頻率。 解析：要增大無線電臺向空間發(fā)射電磁波的能力,必須提高其振蕩頻率,由f= 知,減小L和C可以提高f。要減小L可采取減少

6、線圈匝數(shù)、向外抽或抽出鐵芯的辦法,要減小C可采取增大極板間距、減小極板正對面積、減小介電常數(shù)的辦法。 答案：B,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,歸納總結(jié)有效發(fā)射電磁波的條件 (1)要有足夠高的振蕩頻率。理論研究證明,振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)與振蕩頻率密切相關(guān),頻率越高,振蕩電路發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。 (2)采用開放電路。振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間,天線和地線也可組成開放電路,如圖所示。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,變式訓(xùn)練1要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng),應(yīng)該采取的措施有() A.增加電容器極板間距 B.使振蕩電容器的正對面積足夠小 C

7、.盡可能使電場和磁場分開 D.增加電路中的電容和電感 解析：理論證明,電磁波發(fā)射本領(lǐng)(功率)與f成正比,電磁場應(yīng)盡可能擴散到周圍空間,形成開放電路。 ,要使f增大,應(yīng)減小L或C,通過選擇,選項A、B正確。 答案：AB,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,電磁波的接收 世界上有許許多多的無線電臺、電視臺及各種天線電信號,如果不加選擇全部接收下來,那必然是一片混亂,分辨不清。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(yīng)該如何從眾多信號中選出我們所需要的信號呢? 要點提示：天線用以接收空中的電磁波;通過調(diào)諧電路選出我們所需要的信號。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講

8、,典例剖析,1.原理 利用電磁感應(yīng)在接收電路產(chǎn)生和電磁波同頻率的電流。 2.方法 (1)利用調(diào)諧產(chǎn)生電諧振,使接收電路的感應(yīng)電流最強。 (2)利用解調(diào)把接收電路中的有用信號分離出來。 (3)調(diào)諧和解調(diào)的區(qū)別:調(diào)諧就是一個選臺的過程,即選攜帶有用信號的高頻振蕩電流,在接收電路中產(chǎn)生最強的感應(yīng)電流的過程;解調(diào)是將高頻電流中攜帶的有用信號分離出來的過程。 電諧振是物理現(xiàn)象,調(diào)諧是操作過程。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 調(diào)節(jié)收音機的調(diào)諧回路時,可變電容器的動片從全部旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率的電臺信號,為接收到該電臺信號,則應(yīng)() A.加大電源電壓B.減小電源電壓

9、 C.增加諧振線圈的圈數(shù)D.減少諧振線圈的圈數(shù) 解析：由于f= ,C越小,L越小,f越大。動片旋出,正對面積S減小,C減小,S調(diào)到最小,即C最小時,f還未達到高頻率f0,則必須調(diào)節(jié)L減小,即減少諧振線圈的圈數(shù),選項C錯誤,D正確;頻率 f與電源電壓無關(guān),選項A、B錯誤。 答案：D 歸納總結(jié)無線電波的發(fā)射和接收過程,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2導(dǎo)學(xué)號73884139關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收,下列說法正確的是() A.為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量,電路必須是閉合的 B.音頻電流的頻率比較低,不能直接用來發(fā)射電磁波 C.當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時,

10、接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強 D.要使電視機的屏幕上有圖像,必須要有解調(diào)過程 解析：有效發(fā)射電磁波,必須采用開放電路和高頻發(fā)射;一般的音頻電流的頻率較低,不能直接用來發(fā)射電磁波;電磁波接收原理是一種叫電諧振的現(xiàn)象,與機械振動中的共振有些相似;電視機顯示圖像時,必須通過解調(diào)過程,把有效的信號從高頻調(diào)制信號中取出來,否則就不能顯示。故選項A錯誤,B、C、D正確。 答案：BCD,1 2 3,1.(考查電磁波的發(fā)射與接收)關(guān)于電磁波的發(fā)射與接收,下列說法正確的是() A.發(fā)射的LC電路是開放的 B.電信號頻率低,不能直接用來發(fā)射 C.調(diào)諧是調(diào)制的逆過程 D.接收電路也是一個LC振蕩電路 解析：如果LC電

11、路是閉合的,它不能向外發(fā)射電磁波,因為發(fā)射電磁波需要把振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間中,才能有效地把能量傳播出去,所以選項A正確;電磁波是將電信號加到載波上進行傳播的,所以選項B正確;解調(diào)是調(diào)制的逆過程,所以選項C錯誤;接收是利用LC電路進行的,所以選項D正確。 答案：ABD,1 2 3,2.(考查調(diào)制)調(diào)制的主要作用是() A.使高頻振蕩的振幅或頻率隨要傳播的電信號而改變 B.把需要的電信號從高頻振蕩中取出來 C.選擇要接收的電臺 D.發(fā)生電諧振 解析：調(diào)制主要是將有用信號附加到高頻振蕩的電磁波上。 答案：A,1 2 3,3.導(dǎo)學(xué)號73884140(考查電磁波的接收)關(guān)于無線電廣播的接收,下列說法正確的是() A.用調(diào)諧器取出的高頻電流,通過喇叭即可聽到聲音 B.接收到的高頻電流只有通過解調(diào),才能產(chǎn)生音頻電流 C.調(diào)諧器的作用就是將音頻信號從高頻信號中取出 D.通過解調(diào)電路的電流,再通過喇叭才能聽到聲音 解析：本題主要在于區(qū)分解調(diào)和調(diào)諧的概念,解調(diào)又叫檢波,是把音頻信號從高頻信號中取出的過程;調(diào)諧是使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。 答案：BD,