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

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(yè),知道能有效地發(fā)射電磁波的兩個(gè)條件。 1.要有效地發(fā)射電磁波,振蕩電路必須具備哪兩個(gè)條件? 答案：(1)要有足夠高的振蕩頻率。 (2)振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(hào)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(yè),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(guò)程中,如果遇到導(dǎo)體,會(huì)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(lái)接收電磁波。 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(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)的現(xiàn)象。 3.什么是解調(diào)? 答案：使聲音或圖像信號(hào)從調(diào)諧電路接收到的高頻電流中還原出來(lái),這個(gè)過(guò)程叫解調(diào),它是調(diào)制的逆過(guò)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(hào),都可以直接用LC電路進(jìn)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?yàn)榘l(fā)射電磁波需要把振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(hào)增強(qiáng)。 () 答案：,讀一讀,辨一辨,2.探究討論。 (1)電磁波接收時(shí),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(lái),這個(gè)過(guò)程叫作選臺(tái),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(hào)可能被消減的角度進(jìn)行分析)? 答案：建在高處的原因是避開建筑物,使信號(hào)直接接收,避免來(lái)回衍射、反射使信號(hào)變?nèi)酢?問(wèn)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(shuō)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(guò)無(wú)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(diǎn)提示：我們說(shuō)話的聲音是在空氣中傳播的聲波,能量很低,而且在空氣中的損耗很大,傳播不太遠(yuǎn)的距離就損耗殆盡了,而無(wú)線電廣播中的聲音信號(hào)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(yuǎn)的距離。,問(wèn)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(gè)特點(diǎn) (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(hào)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(hào)的強(qiáng)弱而改變。 調(diào)頻:使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變。,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,3.無(wú)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(hào)調(diào)制到振蕩電流上,再耦合到一個(gè)開放電路中激發(fā)出無(wú)線電波,向四周發(fā)射出去。 需要傳送的電信號(hào)必須經(jīng)過(guò)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(wèn)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(wú)線電臺(tái)向空間發(fā)射無(wú)線電波的能力,對(duì)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(duì)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(wèn)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(wú)線電臺(tái)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(duì)面積、減小介電常數(shù)的辦法。 答案：B,問(wèn)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(chǎng)和磁場(chǎng)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(wèn)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(duì)面積足夠小 C.盡可能使電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(chǎng)應(yīng)盡可能擴(kuò)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(guò)選擇,選項(xiàng)A、B正確。 答案：AB,探究一,探究二,問(wèn)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(wú)線電臺(tái)、電視臺(tái)及各種天線電信號(hào),如果不加選擇全部接收下來(lái),那必然是一片混亂,分辨不清。我們?cè)诔鞘欣锟梢钥匆姶Ａ⒃诟邩琼斏系奶炀€,它的作用是什么呢?我們應(yīng)該如何從眾多信號(hào)中選出我們所需要的信號(hào)呢? 要點(diǎn)提示：天線用以接收空中的電磁波;通過(guò)調(diào)諧電路選出我們所需要的信號(hào)。,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,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(qiáng)。 (2)利用解調(diào)把接收電路中的有用信號(hào)分離出來(lái)。 (3)調(diào)諧和解調(diào)的區(qū)別:調(diào)諧就是一個(gè)選臺(tái)的過(guò)程,即選攜帶有用信號(hào)的高頻振蕩電流,在接收電路中產(chǎn)生最強(qiáng)的感應(yīng)電流的過(guò)程;解調(diào)是將高頻電流中攜帶的有用信號(hào)分離出來(lái)的過(guò)程。 電諧振是物理現(xiàn)象,調(diào)諧是操作過(guò)程。,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題2】 調(diào)節(jié)收音機(jī)的調(diào)諧回路時(shí),可變電容器的動(dòng)片從全部旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率的電臺(tái)信號(hào),為接收到該電臺(tái)信號(hào),則應(yīng)() A.加大電源電壓B.減小電源電壓 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(dòng)片旋出,正對(duì)面積S減小,C減小,S調(diào)到最小,即C最小時(shí),f還未達(dá)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(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確;頻率 f與電源電壓無(wú)關(guān),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。 答案：D 歸納總結(jié)無(wú)線電波的發(fā)射和接收過(guò)程,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2導(dǎo)學(xué)號(hào)73884139關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收,下列說(shuō)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(lái)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(shí),接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng) D.要使電視機(jī)的屏幕上有圖像,必須要有解調(diào)過(guò)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(lái)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(jī)械振動(dòng)中的共振有些相似;電視機(jī)顯示圖像時(shí),必須通過(guò)解調(diào)過(guò)程,把有效的信號(hào)從高頻調(diào)制信號(hào)中取出來(lái),否則就不能顯示。故選項(xiàng)A錯(cuò)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(shuō)法正確的是() A.發(fā)射的LC電路是開放的 B.電信號(hào)頻率低,不能直接用來(lái)發(fā)射 C.調(diào)諧是調(diào)制的逆過(guò)程 D.接收電路也是一個(gè)LC振蕩電路 解析：如果LC電路是閉合的,它不能向外發(fā)射電磁波,因?yàn)榘l(fā)射電磁波需要把振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(xiàng)A正確;電磁波是將電信號(hào)加到載波上進(jìn)行傳播的,所以選項(xiàng)B正確;解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;接收是利用LC電路進(jìn)行的,所以選項(xiàng)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(hào)而改變 B.把需要的電信號(hào)從高頻振蕩中取出來(lái) C.選擇要接收的電臺(tái) D.發(fā)生電諧振 解析：調(diào)制主要是將有用信號(hào)附加到高頻振蕩的電磁波上。 答案：A,1 2 3,3.導(dǎo)學(xué)號(hào)73884140(考查電磁波的接收)關(guān)于無(wú)線電廣播的接收,下列說(shuō)法正確的是() A.用調(diào)諧器取出的高頻電流,通過(guò)喇叭即可聽到聲音 B.接收到的高頻電流只有通過(guò)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(hào)從高頻信號(hào)中取出 D.通過(guò)解調(diào)電路的電流,再通過(guò)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(hào)從高頻信號(hào)中取出的過(guò)程;調(diào)諧是使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程。 答案：BD,