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1、2013优化方案物理：14.3 电磁波的发射和接收 课件（人教版选修3-4）第三节电磁波的发射和接收第三节电磁波的发射和接收课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练 第第三三节节电电磁磁波波的的发发射射和和接接收收课标课标定位定位学学习习目目标标：1.知道什么知道什么样样的的电电磁振磁振荡电荡电路有路有利于向外利于向外发发射射电电磁波磁波2了解无了解无线电线电波的波的发发射射过过程和程和调调制的制的简单简单概念，了解概念，了解调谐调谐、检检波及无波及无线电线电波接收的基波接收的基本原理本原理重点重点难难点：点：1.对对本本
2、节节基本概念的理解基本概念的理解2对调谐对调谐的理解与无的理解与无线电线电波的接收与波的接收与发发射射过过程的掌握程的掌握课前自主学案课前自主学案一、一、电电磁波的磁波的发发射射1有有效效地地向向外外发发射射电电磁磁波波，振振荡荡电电路路必必须须具具有有的两个特点的两个特点(1)要有足要有足够够高的振高的振荡荡_：频频率越高，率越高，发发射射电电磁波的本磁波的本领领越越_(2)采用采用_电电路：用开放路：用开放电电路可以使振路可以使振荡电荡电路的路的电电磁磁场场分散到尽可能大的空分散到尽可能大的空间间实际应实际应用中的开放用中的开放电电路：路：线线圈的一端用圈的一端用导线导线与与_相相连连，这
3、这就是地就是地线线；线线圈的另一端高高圈的另一端高高架在空中，叫做架在空中，叫做_，无，无线电线电波就是由波就是由这这样样巨大的开放巨大的开放电电路路发发射出去的射出去的频频率率大大开放开放大地大地天天线线2电电磁波的磁波的发发射与射与调调制制图图1431(1)调调制制：在在电电磁磁波波的的发发射射技技术术中中，使使电电磁磁波波随随各种各种_而改而改变变的技的技术术(2)调调制的分制的分类类调幅：使高频电磁波的调幅：使高频电磁波的_随信号的强随信号的强弱而改变的技术，如图弱而改变的技术，如图1431.甲：声音信号甲：声音信号的波形乙：高频等幅振荡电流的波形丙：的波形乙：高频等幅振荡电流的波形丙
4、：经过调幅的高频振荡电流的波形经过调幅的高频振荡电流的波形调频：使高频电磁波的调频：使高频电磁波的_随信号的强随信号的强弱而改变的调制技术，如图弱而改变的调制技术，如图1432.甲：声音甲：声音信号的波形乙：高频等幅振荡电流的波形信号的波形乙：高频等幅振荡电流的波形丙：经过调频的高频振荡电流的波形丙：经过调频的高频振荡电流的波形信号信号振幅振幅频频率率图图1432二、二、电电磁波的接收磁波的接收1电电磁波的接收原理磁波的接收原理电电磁波在磁波在传传播播过过程中如果遇到程中如果遇到导导体，会在体，会在导导体体中中产产生生_因此空中的因此空中的导导体可以体可以用来接收用来接收电电磁波磁波2电谐电谐
5、振与振与调谐调谐(1)电谐电谐振：当接收振：当接收电电路的固有路的固有频频率跟收到的率跟收到的电电磁波的磁波的频频率率_时时，接收，接收电电路中路中产产生的振生的振荡电荡电流最流最强强的的现现象，它相当于机械振象，它相当于机械振动动中的中的_(2)调谐调谐：使接收：使接收电电路路产产生生_的的过过程程感感应电应电流流相同相同共振共振电谐电谐振振调谐电调谐电路：能路：能够调谐够调谐的接收的接收电电路路选台：调节调谐电路可调电容或电感，改变选台：调节调谐电路可调电容或电感，改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波的频率波的频率_，这个电磁波在调谐电路里
6、，这个电磁波在调谐电路里激起的电流激起的电流_3解调：使声音或图像信号从高频电流中解调：使声音或图像信号从高频电流中_出出来来的的过过程程它它是是_的的逆逆过过程程，调幅波的解调也叫调幅波的解调也叫_相同相同最最强强还还原原调调制制检检波波4无无线电线电波：波波：波长长_1 mm(频频率低于率低于300 GHz)的的电电磁波按磁波按_(频频率率)可把无可把无线电线电波波分分为为若干波段不同波段的无若干波段不同波段的无线电线电波的波的传传播特点播特点不同，不同，发发射和接收所用的射和接收所用的设备设备和技和技术术也不相同，也不相同，因此用途也不相同因此用途也不相同大于大于波波长长核心要点突破核心
7、要点突破一一、对对调调制制、调调幅幅、调调频频、调调谐谐、解解调调过过程程的的对对比理解比理解1电电磁波的磁波的发发射和接收射和接收过过程程图图14332“调调幅幅”和和“调频调频”都是都是调调制制过过程程 (1)高高频电频电磁波的振幅随信号的磁波的振幅随信号的强强弱而弱而变变的的调调制方式叫制方式叫调调幅，一般幅，一般电电台的中波、中短波、短台的中波、中短波、短波广播以及波广播以及电视电视中的中的图图像信号采用像信号采用调调幅波幅波(2)高高频电频电磁波的磁波的频频率随信号的率随信号的强强弱而弱而变变的的调调制制方式叫方式叫调频调频，电电台的立体声广播和台的立体声广播和电视电视中的伴中的伴音
8、信号，采用音信号，采用调频调频波波3解解调调是是调调制的逆制的逆过过程程声音、声音、图图像等信号像等信号频频率相率相对较对较低，不能低，不能转转化化为为电电信号直接信号直接发发射出去，而要将射出去，而要将这这些低些低频频信号加信号加载载到高到高频电频电磁波信号上去将声音、磁波信号上去将声音、图图像信号像信号加加载载到高到高频电频电磁波上的磁波上的过过程就是程就是调调制而将声制而将声音、音、图图像信号从高像信号从高频频信号中信号中还还原出来的原出来的过过程就程就是解是解调调4正确理解正确理解调谐调谐的作用的作用世世界界上上有有许许许许多多多多的的无无线线电电台台、电电视视台台及及各各种种无无线线
9、电电信信号号，如如果果不不加加选选择择全全部部接接收收下下来来，那那必必然然是是一一片片混混乱乱，分分辨辨不不清清因因此此接接收收信信号号时时，首首先先要要从从各各种种电电磁磁波波中中把把我我们们需需要要的的选选出出来来，通通常常叫叫选选台台在在无无线电线电技技术术中利用中利用电谐电谐振达到振达到该该目的目的特特别别提醒：提醒：(1)电谐电谐振就是振就是电电磁振磁振荡荡中的中的“共振共振”(2)调谐调谐与与电谐电谐振不同，振不同，电谐电谐振是一个物理振是一个物理现现象，而象，而调谐则调谐则是一个操作是一个操作过过程程即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1下列关于无下列关于无
10、线电线电广播的叙述，正确的是广播的叙述，正确的是()A发发射无射无线电线电广播信号必广播信号必须须采用采用调频调频方式方式B发发射无射无线电线电广播信号必广播信号必须进须进行行调调制制C接收无接收无线电线电广播信号必广播信号必须进须进行行调谐调谐D接接收收到到无无线线电电广广播播信信号号必必须须进进行行解解调调才才能能由由扬扬声器播放声器播放答案：答案：BCD二、二、电电磁波的磁波的传传播特性播特性无无线电线电技技术术中使用的中使用的电电磁波叫做无磁波叫做无线电线电波，主波，主要的要的传传播方式有：地波播方式有：地波传传播、天波播、天波传传播和直播和直线线传传播三种播三种.传传播形式播形式适合
11、的波段适合的波段特点特点地波地波沿地球表面空沿地球表面空间间传传播播长长波、中波、波、中波、中短波中短波衍射能力衍射能力较较强强天波天波靠大气中靠大气中电电离离层层的反射的反射传传播播短波短波反射能力反射能力较较强强空空间间波波沿直沿直线传线传播播超短波和微超短波和微波波穿透能力穿透能力较较强强即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)2关于关于电电磁波的磁波的传传播，下列叙述正确的是播，下列叙述正确的是()A电电磁波磁波频频率越高，越易沿地面率越高，越易沿地面传传播播B电电磁波磁波频频率越高，越易沿直率越高，越易沿直线传线传播播C电电磁波在各种媒磁波在各种媒质质中中传传播波播波
12、长长恒定恒定D只要有三只要有三颗颗同步同步卫卫星在赤道上空星在赤道上空传递传递微波，就微波，就可把信号可把信号传传播到全世界播到全世界解析：解析：选选BD.电电磁波磁波频频率越高，波率越高，波长长就越短，就越短，绕过绕过地面障碍物的本地面障碍物的本领领就越差，且地波的波就越差，且地波的波长长越越短，越容易被地面吸收，故短，越容易被地面吸收，故A错错随着随着电电磁波磁波频频率的增大，粒子性越来越明率的增大，粒子性越来越明显显，其，其传传播形式跟光播形式跟光相似，沿直相似，沿直线传线传播，故播，故B正确正确电电磁波在各种介磁波在各种介质质中中传传播播时时，频频率不率不变变，但，但传传播速度不等，波
13、播速度不等，波长长不同，故不同，故C错错由于同步通信由于同步通信卫卫星相星相对对于地面静于地面静止在赤道上空止在赤道上空36000 km高的地方，用它来做微波高的地方，用它来做微波中中继继站，只要有三站，只要有三颗这样颗这样的的卫卫星，就可以把微波星，就可以把微波信号信号传传播到全世界，故播到全世界，故D正确正确课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一电磁波的发射和接收电磁波的发射和接收关于关于电电磁波的接收，下列磁波的接收，下列说说法正确的是法正确的是()A当当处处于于电电谐谐振振时时，所所有有的的电电磁磁波波仍仍能能在在接接收收电电路中路中产产生感生感应电应电流流B当当处处于于电电谐谐振振时时
14、，只只有有被被接接收收的的电电磁磁波波才才能能在在接收接收电电路中路中产产生感生感应电应电流流C由由调调谐谐电电路路接接收收的的感感应应电电流流，再再经经过过耳耳机机就就可可以听到声音了以听到声音了D由由调谐电调谐电路接收的感路接收的感应电应电流，再流，再经过检经过检波、放波、放大，通大，通过过耳机才可以听到声音耳机才可以听到声音例例例例1 1【自自主主解解答答】当当处处于于电电谐谐振振时时，所所有有的的电电磁磁波波仍仍能能在在接接收收电电路路中中产产生生感感应应电电流流，只只不不过过频频率率跟跟谐谐振振电电路路固固有有频频率率相相等等的的电电磁磁波波，在在接接收收电电路路中中激激发发的的感感
15、应应电电流流最最强强由由调调谐谐电电路路接接收收的的感感应应电电流流，要要再再经经过过检检波波(也也就就是是调调制制的的逆逆过过程程)、放放大大，通通过过耳耳机机才才可可以以听听到到声声音音，故故正正确确答案答案为为A、D.【答案答案】AD变变式式训训练练下下列列对对无无线线电电广广播播要要对对电电磁磁波波进进行行调调制的原因，制的原因，说说法正确的是法正确的是()A经经过过调调制制后后的的高高频频电电磁磁波波向向外外辐辐射射能能量量的的本本领领更更强强B经过调经过调制后的制后的电电磁波在空磁波在空间传间传播得更快播得更快C经经过过调调制制后后的的电电磁磁波波在在空空间间传传播播的的波波长长才
16、才能不能不变变D经经过过调调制制后后的的高高频频电电磁磁波波才才能能把把我我们们要要告告知知对对方的方的讯讯号号传递过传递过去去答案：答案：A例例例例2 2关于无关于无线电线电波的波的传传播，下列播，下列说说法正确的是法正确的是A发发射出去的射出去的电电磁波，可以磁波，可以传传到无限到无限远处远处B无无线线电电波波遇遇到到导导体体，就就可可以以在在导导体体中中激激起起同同频频率的振率的振荡电荡电流流C波波长长越短的越短的电电磁波，越接近直磁波，越接近直线传线传播播D移移动电话动电话是利用无是利用无线电线电波波进进行通信的行通信的类型二类型二电磁波的传播电磁波的传播【精精讲讲精精析析】无无线线电电波波在在传传播播过过程程中中，遇遇到到障障碍碍物物就就被被吸吸收收一一部部分分，遇遇到到导导体体，会会在在导导体体内内产产生生涡涡流流(同同频频率率的的振振荡荡电电流流)，故故A错错、B正正确确波波长长越越短短，传传播播方方式式越越接接近近光光的的直直线线传传播播，移移动动发发射射或或接接收收的的电电磁磁波波属属于于无无线线电电波的高波的高频频段，故段，故C、D正确正确【答案答案】BCD