高二物理人教版选修34 14.3电磁波的发射和接收

1、.电磁波的发射和接收重/难点重点：1电磁波有效发射的条件，调制的含义及调制方式。2无线电波接收原理。难点：1无线电波调制的含义及调幅和调频的区别。2“电谐振概念。重/难点分析重点分析：在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。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。利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波。难点分析：使高频振荡电流的振幅随信号的强弱而改变，这种调制叫做调幅。使高频振荡电流的频率随调制信号的强弱而改变，这种调制叫做调频。当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率一样时，接收电路中产生的振荡电流最强，

2、这种现象叫做电谐振。打破策略一、无线电波的发射师：要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？学生阅读教材，然后答复。生：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，只有这样才能有效地把电磁能电磁波传播出去。师：要满足上述两条件，就需要把振荡电路改造变成开放电路老师在黑板上画出图1、图2、图3、图4，那么如何改造呢？同学们仔细观察一下，图1到图4是如何变化？师生讨论得出：图2中，电容器的极板倾斜，张口变大，便于把电磁能辐射出去；线圈的匝数变少，其自感系数变小，便于发射高频率的电磁波。图3中电容器极板间的间隔 增大，正对面积

3、减少，线圈匝数进一步减少，便于发射较高频率的电磁波，图4中电容器极板间的间隔 进一步增大，正对面积减少至为零，线圈匝数为零，以便可以发射更高频率的电磁波。 师：那么，实际中的开放电路是如何发射电磁波的呢？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。调制：调幅与调频  以老师讲解为主师：发射电磁波是为了利用它传递某种信号。要想电磁波传得远，就必须使用高频率的电磁波。但我们要传递的信号

4、却是一些低频信号，如：声音信号频率只有几百至几千赫兹，图象信号频率也不过上万赫兹，不可能把它们直接发送出去。这就要求发射的电磁波随信号而改变。在电磁波发射技术中，假如把这种电信号“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也就是载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。高频振荡电流，类似于可远飞的信鸽；要传送的信号类似于要发出的信件，调制类似于把信件绑在信鸽的身上。师：一种调制的方法是使高频振荡电流的振幅随信号的强弱而改变，这种调制叫做调幅结合课本相应图讲解。另一种调制的方法是使高频振荡电流的频率随

5、调制信号的强弱而改变，这种调制叫做调频结合课本相应图讲解。电波的发射：结合图6阐述低频信号的调制和发射过程。低频信号电流叠加在高频振荡电流上，这就是调制，调制后的振荡电流通过互感作用经开放电路向外发射出电磁波。二、电磁波的接收师：发射的无线电波如何被接收到呢？学生先阅读课文，老师引导学生答复生：电磁波在空间传播时，假如遇到导体，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频率一样。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。师：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？生：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率一样时，接收电路中产生的振荡电流最强。在无

6、线电技术里，是利用电谐振来到达这个目的的。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率一样时，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。接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，可以调谐的接收电路叫做调谐电路。如图7，调节可变电容器的电容可以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一样，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。图8中收音机内的接收电路就是调谐电路。解调以老师讲解为主由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频振荡电流，还不是我们需要的声音或图像信号。因此还要使声音或图像信号从高频振荡电流

7、中复原出来。从接收到的高频振荡电流中“检出所携带的调制信号过程，叫做解调。解调是调制的逆过程，调制的方法不同，解调的方法也不同。如图9是调幅波的解调，也叫检波。解调类似于把绑在信鸽的信取下来。解调之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。三、无线电波知识学生自主学习为主在信息技术高速开展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，无论是播送、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络，都离不开电磁波。无线电报的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长或频率把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段。老师可以结合教材上相应表格中数据，让学生比较各个波段的波长范围和频率范围，简述各波段无线电波的传播方式以及主要用处。还可以适当补充一些其它知识，如：调幅播送AM一般使用中波和短波波段。调频播送FM和电视播送都采用调频的方法来调制，通常使用微波中的甚高频VHF和超高频UHF波段。例1一台收音机的接收频率范围从；设这台收音机能接收的相应波长范围从，调谐电路中电容器的相应电容量变化范围从到，求。引导学生解答：由得，所以例2请设计一个方框图说明调制、调谐、解调之间的关系。打破反思本节以有效发射电磁波的两个条件为线索，学习了开放电路以及调制、调频、调幅