电磁波的发射接收教案

1、电磁波的发射接收教案 【篇一： (精品)高二物理教案： 14.3 电磁波的发射和接 收 (新人教版选修 3-4) 】 14.3 电磁波的发射和接收 【教学目标】 （一）知识与技能 1了解无线电波的波长范围。 2了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。 3了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。 （二）过程与方法 通过观察总结了解无线电波的基本应用，了解现代技术的应用方法， 学会基本原理。 （三）情感、态度与价值观 通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。 端正科学态度，培 养科学的价值观。 【教学重点】对本节基本概念的理解。 【教学难点】对调谐的理解，无线电波发射与接收过程

2、。 【教学方法】演示推理法和分析类比法 【教学用具】信号源，示波器，收音机，录音机，调频发射机，计 算机多媒体，实物投影仪 等。 【教学过程】 （一）引入新课 师：在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要， 无论是广播、电视还 是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系，都离不开 电磁波在无线电技术中 使用的电磁波叫做无线电波，那么无线电波是怎样发射和接收的呢？ 这节课我们就来学习电 磁波的发射和接收。 （二）进行新课 1无线电波的发射 师：请同学们讨论，在普通 lc 振荡电路中能否有效地发射电磁波？ 学生讨论。 生：在普通 lc 振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，

3、磁 场主要集中在线圈 内部。在电磁振荡过程中，电场能和磁场能的相互转化主要是在电 路内部完成的，辐射出去 的能量很少。不能有效地发射电磁波 师：有效地发射电磁波的条件是什么？ 学生阅读教材有关内容。 师生总结：要有效地向外发射电磁波，振荡电路要满足如下条件： （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，才能有效 地把电磁场的能量 传播出去。 引导学生讨论：如何改造普通的 lc 振荡电路，才能使它能够有效地 发射电磁波？ 师生一起讨论后，引出开放电路的概念。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。 如图所示，是由闭合电路变成开放电路的示意图。

4、 师：无线电波是由开放电路发射出去的。 讲解：在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连 接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫 做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这 样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高，是为了使电 磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁 加一个振荡器电路与之耦合，如图所示。 振荡器电路产生的高频率振荡电流通过 也产生同频率的振荡 l2 与 l1 的互感作用，使 l1 电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射 师：发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的 是电码符号，无线电 广播传递

5、的是声音，电视广播传递的不仅有声音，还有图像。这就 要求发射的电磁波随信号 而改变。电磁波是怎样传递这些信号的呢？ 讲解：在电磁波发射技术中，如果把这种电信号 “加”到高频等幅振 荡电流上，那么， 载有信号的高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起 发射出去。把要传递的信号 “ 加 ”到高频等幅振荡电流上，使电 磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。 进行调制的装置叫做调制器。要传递的电信号叫做调制信号。 使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅（ 使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频（ am ）。 fm ）。 右图是调幅装置的示意图接在振荡器和线圈之间的话筒就 是一个最简单的

6、调制器，由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发 生时松时紧的变化，它的 电阻也发生时大时小的变化。所以，虽然振荡器产生的是高频等幅 振荡电流，但是线圈通过 的却是随声音而改变的高频调幅电流由于线圈的互感作用，从开 放电路中发射的也是这种 高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。（多媒体演示：调幅波） （用示波器观察调幅波形） 2无线电波的接收 师：处在电磁波传播空间中的导体，会产生感应电流，导作中感应 电流的频率与激起它 的电磁波频率相同，因此，利用放在电磁波传播空间中的导体，就 可以接收到电磁波，这样 的导体就是接收天线。 在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。 讲解：世界上有许许

7、多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯 设 备，它们不断地向空中发射不同频率的电磁波，这些电磁波强弱不 等 地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来， 那必然是信 号一片混乱，分辨不清，达不到我们传递信息的目的。所以，接收 电磁波时，首先要从 诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫做选台。这就要设法 使我们需要的电磁波 在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术里，是利用电谐 振来达到这个目的的。 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。这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。 （用示波器观察电谐振波形） 师：接收电路产生电谐振的过

8、程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫 做调谐电路。 如图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来改变调谐电路 的频率，使它跟要接 收的电台发出的电磁波的频率相同，这个频率的电磁波在调谐电路 里激起较强的感应电流， 这样就选出了这个电台。（演示调谐过程） 讲解：收音机接收的经过调制的高频振荡电流（对应图讲解），这 种电流通过收音机的 耳机或扬声器，并不能使它们振动而发声，为什么呢，假定某一个 半周期电流的作用是使振 动片向某个方向运动，下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使 振动片向反方向运动高 频电流的周期非常短，半周期更短，而振动片的惯性相当大，所以 在振动片还没有来得及在 电流的作用下向某个

9、方向运动的时候，就立刻有一个几乎同样大的 作用要使它向反方向运 动，结果振动片实际上不发生振动要听到声音，必须从高频振荡 电流中 “检”出声音信号， 使扬声器 (或耳机)中的动片随声音信号振动。 从接收到的高频振荡电流中 “ 检 ”出所携带的调制信号过 程，叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。由于调 制的方法不同，检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放 大、重现，我们就可以听到或看到了。 下面介绍收音机中对调幅波的检波。 右图是晶体二极管的检波电路，是利用晶体二极管的 单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅 的高频振荡电流， l1 和 l2 绕在同一磁棒上，由于互感作用，

10、 在 l2 上产生的是高频交变电压由于二极管的单向导电 性，通过它的是单向脉动电流，这个单向脉动电流既有高 频成分，又有低频的声音信号，高频成分基本从电容器 （复习旁路电容器） c 通过，剩下的音频电流通过耳机发声。（用示波器观察检波过程） 实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图这种收音机声音很小， 只能用开机收听本地电台为了提高收音机的接收性能，需要用放 大器把微弱的信号放大图示是加有放大器的收音机方框图由天 线和调谐电路接收到的高频调幅电流，先通过放大器进行高频放大， 然后进行检波和低频放大，放大后的音频电流输送到喇叭，使它们 发出声音。 下面我们通过调幅和调频两种方式，来看看无线电波发射

11、和接收的 全过程。 （1）调幅发射和接收。（实验演示） （2）调频发射和接收。（实验演示） 比喻： 高频电流 火车 音频电流 货物 调制 发射 传播 调谐 解调 装货 出站 运行 进站 卸货 师：我们再来看一下无线电波的分段。（投影） （三）课堂总结、点评 本节课主要学习了以下内容 1电磁波的产生和发射条件。 2开放电路的结构和特点。 3电磁波的发射过程和接收过程 （四）课余作业 完成 p92“问题与练习 ”中的题目。阅读 p91“科学足迹 ” 。 【篇二：【物理】 14.3 电磁波的发射和接收教案 (新 人教版选修 3-4) 】 电磁波的发射和接收 【教学目标】 1、知识与技能：了解无线电波

12、的波长范围 了解无线电波的发射过程和调制的简单概念 了解调谐、检波及无线电波的接收的基本原理 2、过程与方法：理解无线电波发射的过程 3、情感态度与价值观：体会科学与技术的结合之美 【重点难点】 1、重点：调制、调幅、调频、调谐 和 解 调 2、难点：调制、调幅、调频、调谐 和 解 调 【授课内容】 一、介绍无线电波的波段的划分： 通常使用的无线电 波 的 波 长范围从几毫米到几千米，根据波长或频 率把无线电波分成几个波段，如下表所示： 二、无线电 波 的 发射： 在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，例如， 广播、电视 要 利 用 电磁波，无线电 通 信 要 利 用 电磁波，

13、航空、航天 中的自动控制和通信联系都要利用电磁波 那么，学习了前面几 节的电磁学内容，我们知道了电磁波是怎样产 生 的 以 及 电磁波的性 质 。 那 么 怎 样利用电磁波来传递各种信号呢？下面我们便来学习无 线电波的发射。 1、阅读课文回答下列问题 （ 学 生 通 过复习电 磁 波 一 节的内容可以得 到正确答案）： 第 1页共 3 页 问题 1有效的向外发射电磁波的条件是什么？ （1）要有足够高的振荡频 率 ， 因 为频 率 越 高 ， 发射电磁波的本领越 大。 （2）振荡电 路 的 电场 和 磁 场必须分散到尽可能大的空间，才有可能 有效的将电磁场的能量传播出去。 问题 2采用什么手段可

14、以有效的向外界发射电磁波？ 改造 2、教师总结无线电 波 的 发射装置是： 天线、地线、开放电路构成的基本发射装置与振荡器电路耦合构成 了实际应用的发射无线电 波 的 装 置 。 3、在利用无线电波传递 信 号 时，需要通过调制过程，使得电磁波随 着信号而改变，如图所示过程，分为调 幅 和 调频。讲解时分步绘制。 振荡电路 由闭合电路成开放电路 调 幅 ： 使 高 频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。 调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。 三、无线电 波 的 接 收 ： 1、阅读课文回答下面的问题： 问题 3发射的无线电波如何被接收到呢？ 答案：电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体

15、产生感应电 流，感应电 流 的 频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在 电 磁 波 传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了。问题 4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？ 答案：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。 第 2页共 3 页 2、这样我们便可以接收无线电 波 了 ， 下 图是收音机内接收无线电 波的调谐 装 置 ： 通过改变可变电 容 的 电容大小改变调谐电 路 的 固 有 频率，进而使其 与接收电台的电磁波频率相同，这个频率的电磁波就在调谐电路里 激起较强 的 感 应电 流 ， 这样就选出了电台。

16、3、用调谐电路接收到的感应电 流 是 调制的高频振荡电流，要直接感 受到所需要的信号，还需要检波。（分步绘制） 教师讲 解 ： 检波是调制的逆过程，因此也叫做解调。检波以后信号 再经过 放 大 、 重 现，我们就可以听到和看到了。 4无线电 波 的 发射和接收 （1）无线电 波 ： 无 线电技术中使用的电磁波 （2）无线电 波 的 发射：如图所示。 调制：使电磁波随各种信号而改变 调幅和调频 （3）无线电 波 的 接 收 电谐 振 ： 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，这种现象叫做电谐 振 。 调谐 ： 使 接 收 电路产生电谐 振

17、的 过程。调谐电路如图所示。通过 改变电 容 器 电容来改变调谐电 路 的 频率。 检波：从接收到的高频振荡中 “检”出所携带的信号。 第 3页共 3 页 【篇三： 2015-2016 高中物理 第四章 第三节电 磁 波 的 发射和接收教案 新人教版选修 1-1】 第三节电 磁 波 的 发射和接收 教学目标： 1、了解无线电广播发射和接收技术中，调制、调幅、调频、调谐、 解调的含义。 2、了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程。 3、了解移动通信就的基本过程。了解基站的作用。 4、了解通信技术的发展对人类文明的促进作用。 教学过程： 一、无线电波的发射 说明： lc 振荡电路中，能

18、量损失主要是各个元件之间的热量和辐射 出去的电磁波，然而辐射出去的电磁波能量很少。 问：如何才能有效地辐射电磁波，即有效地辐射电磁波的条件是什 么呢？（第一要有足够高的频率，理论研究表明，频率越高，发射 电磁波的能力越强；第二振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能 大的空间） 问：观察图 14.3-1 所示的振荡电路，说出这几个图的变化规律？ （电容器极板间的距离逐渐增大，电场和磁场逐步扩展到电容器的 外部，这样的电路称之为开放电路） 说明：实际应用的开放电路，如图丁所示，一端用导线与大地相连， 这根导线称之为地线，另一端和高高地架设在空中的天线相连。无 线电波就是通过这样的方式发射出去的 问：在电磁波发射过程中有哪几种方式呢？（一种方式叫做调幅 am 即使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变另一种方