资源简介

(共32张PPT)
第三节
无线电波的发射和接收
第四章 电磁振荡与电磁波
学习目标
1
新课讲解
3
新课导入
2
经典例题
4
课堂练习
5
本课小结
6
目录
学习目标
1.知道有效地发射电磁波的两个条件，构建关于发射电磁波的物理图景
2.了解调制、调幅、调频、调谐、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用
3.通过对电磁波的产生、发射、接收过程及基本电路的简单分析，领会无线电波在实际生活、生产中的作用
新课导入
我们说话的声音一般只能传几百米，而我们的声音通过无线电广播却可以传到几百千米以外，甚至传遍全球，为什么
无线广播传递声音
电视广播传递图像和声音
新课导入
1896年，年满二十二岁的马可尼在英国试验他发明的电磁波通信设备
高耸入云的发射塔
可以发射更多、更强的电磁波
第一节
无线电波的发射
普通的 LC 振荡电路中，能否有效地发射电磁波？
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。
思考
电场能
磁场能
电路内
要想有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？
思考
（1）要有足够高的振荡频率
（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间
提高发射电磁波的频率
增大电容器极板间的距离
减小极板间的正对面积
减少线圈的匝数使其自感系数变小
如何改造普通的 LC 振荡电路，增大其频率并使它有效地发射电磁波呢？
思考
有效地发射电磁波
将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去
电容器极板间距进一步增大正对面积为零 线圈匝数为零
能够发生更高频率的电磁波
电容器极板间距增大
正对面积减小
线圈匝数减少
便于发射高频率的电磁波
电容器极板倾斜
张口变大
线圈匝数减少
自感系数变小
便于辐射高频电磁能
电磁波的实际应用
天线
地线
天线和大地构成一个巨大的电容
将发射塔建的很高
开放电路：将电容器两个极板拉开，增大电容器极板间的距离，减小电容器两极板的正对面积，从而使电场和磁场扩展到电容器的外部
电磁波的调制
传递信息
要传递的信息可以是文字、音频或视频信号，通常这些信号是低频信号
___
要想让电磁波传得更远就需要高频率的电磁波
那为了传递这些低频信号，该如何传递呢？
将低频信号（要传递的信息）加到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变即电磁波的调制
电磁波的调制
电磁波的调制
低频信号
高频等幅电磁波
调制
调制
调幅
(AM)
调频
(FM)
信号
载波
信号
载波
调幅波
调幅波
第二节
无线电波的接收
思考
不同设备发射的电磁波混在一起，如何从不同频率的信号中把需要的信号选出来呢？
生活中有许多发送和接收电磁波的设备，例如天线、对讲机、电台等
无线电波的接收
导体
电磁波
感应电流
同频率
天线和底线
组成的导体
无线电波的接收
接收电路
固有频率
电磁波
振荡频率
类似于
机械振动中的共振
相等时
接收电路中产生的振荡电流最强
电谐振
无线电波的接收
调谐电路
收音机
收音机内部结构
调节电容大小可改变调谐电路的频率，进而接收相同频率的电磁波
无线电波的接收
调谐电路
调谐
使接收电路（调谐电路）产生电谐调的过程
调谐电路接收到的感应电流
是经过调制的高频振荡电流
检波器
解调
第三节
电视广播的发射和接收
电视广播的发射和接收
1.电视广播的发射和接收过程
摄像管：摄取景物的图像并将其转换为电信号
调制和发射
天线接收高频信号，调谐，解调
显像管：荧光屏上还原出与摄像管相同的图像
经典例题
关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　)
A．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B．电视机的遥控器发射紫外线
C．电磁波中频率最大的为γ射线，用它最容易观察到衍射现象
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
D
答案：D
解析：发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，而接收时需要解调，故A错误；电视机的遥控器发射红外线，故B错误；γ射线波长最小，所以最不容易观察到衍射现象，故C错误；雷达使用微波是因为雷达使用的微波波长较短能沿直线传播，D正确。
古代也采用过“无线”通信的方式，如在烽火台利用火光传递信息，利用打鼓传出声音传递信号等。关于声音与光，下列说法正确的是 (　　)
A．声音和光都是机械波
B．声音和光都是电磁波
C．声音是机械波，光是电磁波
D．声音是电磁波，光是机械波
C
答案：C
解析：声音属于机械波，光属于电磁波，故选C。
[多选]关于电磁波的发射过程，下列说法正确的是 (　 　)
A．必须对信号进行调制
B．必须使信号产生电谐振
C．必须把传输信号加到高频电流上
D．必须使用开放回路
ACD
答案：ACD
解析：在电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，把传输信号加到高频电流上，为了有效地向外发射电磁波，必须使用开放电路，A、C、D正确。而产生电谐振是在接收过程中，B错误。
一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是用细线密绕匝数多的线圈，另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断 (　　)
A．匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波
B．匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波
C．匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波
D．匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波
A
当堂检测
答案：A
解析：根据密绕匝数多的线圈电感大、疏绕匝数少的线圈电感小，B、D选项错误；根据 可知，电感越大，回路固有频率越小，C选项错误；根据 可知，频率越小，波长越长，A选项正确。
[多选]在电磁波的发射过程中，用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，下列调节正确的是 (　　)
A．增大电容器两极板间的距离
B．增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯
C．把电容器的动片适当旋出一些
D．把电容器的动片适当旋进一些
BD
答案：BD
解析：要增大发射电磁波的波长，根据 ，可知需要减小频率。根据 ，可知要减小频率可以增加自感系数或电容。要增加电容，根据 ，可知可以减小极板的距离、增加正对面积、插入电介质；要增加自感系数，可以增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯。故A、C错误，B、D正确。
有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时：
(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？
解析：(1)根据公式
得
所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强。
(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
本课小结
谢谢

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