第3课 无线电波的发射和接收【知识精讲+备课精研】 高二物理 （人教版2019选择性必修第二册）

§4.3无线电波的发射和接收实用通信广播卫星CLSEa

－－－B+++Abt＝0时CLSEaBAbt＝T/4时CLSEa+++B－－－Abt＝T/2时CLSEaBAbt＝3T/4时CLSEa

－－－B+++Abt＝T时在普通的LC振荡电路中，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。在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？麦克斯韦的电磁场理论:

变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场又产生变化的电场，‥‥

‥这样就产生了电磁波。广播电台声电电磁波发射电视台声光电电磁波发射一、无线电波

1、无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。2、无线电波的波长从几毫米到几十千米不等。

根据波长（或频率）又可以把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段。波段波长频率传播方式主要用途长波30000m~3000m10kHz~100kHz地波超远程无线通讯和导航中波3000m~200m100kHz~1500kHz地波和天波调幅无线电广播、电报、通信中短波200m~50m1500kHz~6000kHz短波50m~10m6MHz~30MHz天波微波米波10m~1m30MHz~300MHz近似直线传播调频无线电广播、电视、导航分米波1m~0.1m300MHz~3000MHz直线传播电视、雷达、导航厘米波10cm~1cm3000MHz~30000MHz毫米波10mm~1mm30000MHz~300000MHz3.无线电波的波段分布二、无线电波的发射

第二：振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。第一：要有足够高的振荡频率。

振荡电路向外界辐射能量的本领，与振荡频率密切相关。频率越高，发射电磁波的本领就越大。1.有效发射电磁波的条件和方法①减小电容C：增大板间距d，减小正对面积S②减小自感系数L振荡电路变为成为一条导线开放电路开放开放天线地线天线和大地构成一个巨大的电容

实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。将发射塔建的很高二、无线电波的发射二、无线电波的发射2.使载波随各种信号而改变的技术——调制

为了传送声音、文字、图象等信号，首先要把传递的信号转变成电信号。但这种电信号的频率较低，不能直接发射出去，需要将这种低频电信号加到高频振荡电流上发射出去。把传递的电信号（叫做调制信号）加到高频振荡电路（叫做载波）上的过程。①调制：进行调制的装置叫做调制器。2.使载波随各种信号而改变的技术——调制②常用的调制方式——调幅、调频二、无线电波的发射B、调频：使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。A、调幅：高频电流或电压的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，用AM表示。无线电的发射全过程调制器放大器五个名词载波信号调制调幅调频“运送货物的车辆”“待运送的货物”“装载货物的过程”“装载货物的方式”三、无线电波的传播方式：长波短波微波微波长波:

波长较长，容易产生衍射现象。

长波在地面传播时能绕过障碍物（大山、高大建筑物……）长波长波容易被电离层吸收；

短波容易被电离层反射；

微波容易穿过电离层。短波微波:频率很高；直线传播。微波四、无线电波的接收②设备：接收天线1.接收原理和设备①原理:电磁感应现象，导体遇到电磁波会产生感应电流。鱼骨天线卫星接收天线

接收电磁波后首先要从诸多的信号中筛选出自己想要的，这就要设法使我们所需的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。如何实现筛选呢？各种信号2.筛选装置f=f0→调谐：使接收电路发生电谐振的过程调谐电路当接收电路的固有频率跟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。

四、无线电波的接收3.解调过程还原声音和图像信号这是原信号吗？这是原信号+载波解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来解调调幅调频（检波）放大电路声音图像调谐器解调器放大电路天线4.无线电的接收全过程四、无线电波的接收声音信号的传送话筒前的人振荡器信号发射机房电视信号发射塔上的信号发射天线无线电信号发射塔彩塔接收天线电报大楼上的接收天线

收音机内的接收装置就是一个简单的调谐电路五、电视广播的发射和接收1.电视信号的采集过程与发射2.电视信号的主要传播方式①无线电传输②有线网络传输③卫星传输：电缆、光缆信号不受外界干扰收视质量更好（有线电视）五、电视广播的发射和接收调谐接收天线解调图像电信号声音电信号显示图像放大器发出声音3.电视信号的接收有线传输光信号图像电信号声信号声音电信号五、电视广播的发射和接收②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间①要有足够高的振荡频率1.有效发射电磁波的条件调制：使载波随各种信号而改变的技术①调幅：使高频电磁波（载波）的振幅随信号的强弱而变。②调频：使高频电磁波（载波）的频率随信号的强弱而变。2.有效发射电磁的方法一、无线电波的发射二、无线电波的接收1.设备：接收天线4.电谐振：类似机械振动中的共振，找到最强电流3.调谐：使接收电路发生电谐振的过程2.筛选装置：调谐电路课堂小结1．关于无线电波的发射和接收，下列说法中正确的是（）A．为了将信号发射出去，先要进行调谐B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制C．为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频D．为了将信号发射出去，必须使用开放电路D2．关于高频电视信号的发射和接收，下列说法中不正确的是（）A．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程B．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强D．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路D3．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是（）A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越低越好B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调频C．当接收电路的固有频率与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弱D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程D4．关于调制的作用，下列说法正确的是（）A．调制的作用是把低频信号的信息加载到高频电磁波上去B．调制的作用是把低频信号的信息加载到高频电磁波的振幅上去C．调制的作用是把低频信号的信息加载到高频电磁波的频率上去D．调制的作用是将低频信号变成高频信号，再放大后直接发射出去ABC5．无线电技术的发展给人类带来了极大的便利。有关无线电技术，下列说法中正确的是（）A．在通信中被广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C．为了从高频电流中取出所携带的声音信号，就要进行调制D．手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的BD6．关于电磁波的接收，下列说法正确的是（）A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C．当接收电路的固有频率与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D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程ACD7．为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间，除了使用开放电路，还可以（）A．增大电容器极板间的距离 B．减小电容器极板的正对面积C．减小线圈的匝数 D．采用低频振荡电流ABC8．图为小罗同学用手机收听“FM97.5衢州交通音乐广播”的软件界面截图，下列说法正确的是（）A．FM97.5电磁波的波长约为3mB．真空中107.5MHz的电磁波比97.5MHz的电磁波传播速度更快C．FM97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变D．为了能接收到FM107.5的信号，在其他条件不变的情况下需要增大接收模块的电容AC电磁波带来的发展人们利用电磁波发展了无线电技术。电磁波给人类社会带来了深刻而又巨大的变化，由此开辟了电子技术的新时代。今日的天空，已充满了各种频率不同、功率不同、传递信息各异的电磁波。由于电磁波的存在以及无线电技术的飞跃发展，人类才能在遥远的他乡，听到和看到亲人的音容笑貌；电报、广播、电视靠它传递；卫星靠它控制、导航……看不见的电波，使得人类社会的发展日新月异。电磁波的“副作用”

尽管电磁波为人类造福，但也给人类带来某些害处，它会干扰人体生理节律，破坏免疫机能，引起头疼、失眠等症状，常被人们称为“无形杀手”。1995年4月，美国一架飞机在航行中，由于机上有人使用手机，使机上的电子设备全部失灵，飞机偏离了航线。所以，电磁污染对人类生存环境的干扰已成为环境科学中的新课题。

1993年瑞典北欧叁国研究调查公布，受到2mG以上电磁辐射影响，罹患白血病的机会是正常人的

2.1倍，罹患脑肿疡的机会是正常人的1.5倍，以上资料摘自日本1996.3出版SAPIO杂志

家庭常用电器用品电磁辐射检测数据参考表液晶电脑 1mG咖啡炉 1mG

传真机 2mG电熨斗 3mG

录影机 6mG音响 20mG

电视 20mG电冰箱 20mG

冷气 20mG洗衣机 30mG

电锅 40mG影印机 40mG

吹风机70mG电胡刀 100mG