高二物理 无线电波的发射和接收

第四章：电磁振荡与电磁波4.3：无线电波的发射和接收一：知识精讲归纳考点一、无线电波的发射1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率，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，因此采用开放电路．2．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．3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术．调制分为调幅和调频．(1)调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法．(2)调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法．考点二、无线电波的接收1．接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收天线．2．电谐振：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，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的共振．(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．(2)解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波．考点三、电视广播的发射和接收1．电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成高频信号再进行传播．2．高频电视信号的三种传播方式：地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输．3．电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过解调将得到的信号转变为图像信号和伴音信号．技巧一：有效发射电磁波的条件要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率．频率越高，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去．(2)采用开放电路．采用开放电路可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图2.图22．调制(1)概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种信号而改变.(2)调制的分类①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制技术，如图3所示．图3②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制技术，如图4所示．二：考点题型归纳题型一：电磁波的发射和接收1．（2023秋·江西上饶·高二统考期末）无线电波可以用于广播及其他信号的传输。

无线电波的发射和接收知识点：无线电波的发射和接收一、无线电波的发射1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率，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，因此采用开放电路．2．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．3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术．调制分为调幅和调频．(1)调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法．(2)调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法．二、无线电波的接收1．接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收天线．2．电谐振：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，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的共振．(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．(2)解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波．三、电视广播的发射和接收1．电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成高频信号再进行传播．2．高频电视信号的三种传播方式：地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输．3．电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过解调将得到的信号转变为图像信号和伴音信号．技巧点拨一、无线电波的发射1．有效发射电磁波的条件要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率．频率越高，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去．(2)采用开放电路．采用开放电路可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如下图.2．调制(1)概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种信号而改变.(2)调制的分类①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制技术，如下图所示．②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制技术，如下图所示．二、无线电波的接收1．无线电波的接收原理利用电磁感应在接收电路产生和电磁波同频率的电流．2．方法(1)利用调谐产生电谐振，使接收电路的感应电流最强．(2)利用解调把接收电路中的有用信号分离出来．(3)调谐和解调的区别：调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程．例题精练1．（2021•台州二模）关于下列教材中的四幅图片，说法正确的是（）A．图甲表明光具有波动性B．图乙接收信号的频率从95Hz到100Hz，可以将可变电容的正对面积调大C．图丙中的微波炉的微波是原子外层电子受激发后产生的D．图丁中的高频扼流圈的匝数要比低频扼流圈少2．（2021•章丘区模拟）下列说法正确的是（）A．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用蓝光时得到的条纹间距更宽随堂练习1．（2021春•虹口区校级期末）电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。

电磁波的发射和接收知识集结知识元电磁波的发射和接收知识讲解电磁波的发射与接收一、无线电波的发射1．振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。

2．载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。

3．调制：把信息加到载波上，使载波随信号而改变的技术叫调制。

4．调制的两种方式：调幅和调频。

5．调幅波：高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波。

中波和短波波段的无线电广播，微波段的电视广播的图象信号使用。

6．调频波：高频载波的振频率随信号而改变叫调频波。

调频波优点：振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。

缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。

7．发射电磁波的条件：①振荡电路要有足够高的频率．②振荡电路应采用开放电路．发射电磁波需经过调制过程，调制的方法分为调频和调幅．接收电磁波需经过解调过程，解调是调制的逆过程．二、无线电波的接收1．调谐：从众多的电磁波中选出所要的电台的技术叫做调谐。

2．解调：从接收的载波中将声音、图象等信息“取”出来叫做解调三、电磁波的应用广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。

电视:在电视接收端,天线接收到高频信号后,经过调谐、解调，将得到的图象信号送到显像管。

摄像机在1s内要传送25幅画面雷达：无线电定位的仪器，波位越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能强，多数的雷达工作于微波波段。

缺点，沿地面传播探测距离短。

中、长波雷达沿地面的探测距离较远，但发射设备复杂。

例题精讲电磁波的发射和接收例1.下列说法正确的是（）A．声波在空气中传播时，空气分子不随声波的传播向外迁移B．两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现稳定的干涉现象C．无论机械波还是电磁波由空气向水中传播时，其频率均不变D．赫兹不仅通过实验证实了电磁波的存在，还测出了电磁波在真空中的速度为c E．电磁波的偏振现象说明它具有波动性，实际上所有波动形式都可以发生偏振现象例2.下列说法正确的是（）A．照相机镀膜镜头呈现的淡紫色是由光的偏振引起的B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制C．原子核X发生a衰变后变成新原子核Y，衰变方程可表示为X→Y He例3.在调谐电路中由于电感的调节不方便，因此一般采用调节____的方法来改变。

第五节无线电波的发射和接收●本节教材分析本节作为选学内容主要介绍无线电波的发射原理和接收原理.它是本章所学内容的具体应用，也是帮助学生认识电磁波在无线电通讯领域中广泛应用的基础.学好本节内容，一方面可以加深对本章所学知识的理解，另一方面可以帮助学生拓宽视野.为将来适应社会，特别是深入研究无线电理论打下一定的基础.●教学目标一、知识目标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、能力目标培养学生利用所学知识解决实际问题的能力.三、德育目标帮助学生确立理论联系实际的思想.●教学重点接收电路调谐原理.●教学难点电谐振概念的形成.●教学方法实验演示法、类比分析法.●教学用具信号源发生器一台，可变电容器一个.单匝开口铜环（d=20 cm) 一个，屏蔽线两根.磁棒天线一个，示波器一台，导线若干.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课上节课我们了解了什么是电磁波.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？这节课我们学习这方面的知识.二、新课教学1.无线电波的波段无线电波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几个波段，如下表所示.2.无线电波的发射（1）发射电路（2）调制，把要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫调制.调制分调幅和调频两种方式.（3）发射过程：话筒将接收到的声音转变为随声音而变化的音频电流，如上图（1），振荡器产生高频等幅振荡电流,如图（2）.由于L1和L2的耦合（电磁感应）作用，高频振荡电流的振幅随着音频电流的波形而改变，如图（3）所示.经过调幅的高频信号由L3和L4耦合到开放电路，向外发射载有音频信号的电磁波.分析无线电波的接收：当电磁波在空间遇到闭合回路时，就会在回路中引起感应电流，感应电流的频率跟电磁波的频率相同，电磁波就被接收到.3.无线电波的接收（1）电谐振［师］请同学们回忆共振的概念.［生］当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，物体做受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振.［师］类比共振，介绍电谐振.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.［演示］电谐振，引入调谐概念.连接下图所示电路，打开信号源，调节示波器工作状态，示波器出现振荡信号.再调节可变电容器，直到示波器显示信号的振幅最大，这就是调谐过程.（2）调谐和调谐电路使接收电路产生电谐振的过程叫调谐.能够调谐的电路叫调谐电路，如上图所示.分析调谐电路接收的信号特征.调谐电路接收到的信号中既有音频信号，又有高频信号，这就需要我们将这两种信号进行分离.（3）检波和检波电路将电磁波中携带信息的信号从高频振荡信号中分离出来叫做检波.上图中L2、D、C2和耳机共同组成检波电路.三、小结本节主要学习了以下内容1.什么叫调制以及两种方式.2.电谐振的条件.3.调谐和检波.4.无线电波的分类.四、作业查阅资料或访问网站，了解无线电波的发射和接收.五、板书设计六、本节优化训练设计1.发射电磁波为什么要用开放电路？2.接收电磁波信号时，为什么要调谐？3.调谐电路中可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率电台发出的电信号，要收到该电台的信号，应该A.增加调谐电路线圈的匝数B.加大电源电压C.减少调谐电路线圈的匝数D.减小电源电压参考答案：1.振荡电路要有效地向外发射电磁波必须具备两个条件：（1）有足够高的振荡频率. （2）振荡电路的电场和磁场要尽量分散到大的空间，只有开放电路才能满足这两个条件，因此，发射电磁波要使用开放电路.2.在空间里有大量的不同频率的电磁波传播.要接收到其中某一频率的信号，必须使这一信号在接收电路中引起电谐振，因此必须进行调谐.3.C。

高二物理无线电波的发射和接收一、教学目的1、无线电波的波长范围2、了解无线电波的发射与接收；二、教学重点：调制和解调三、教学难点：调制和解调四、教学方法：实验演示、启发式教学五、教学用具：信号源，示波器，收音机，录音机，调频发射机等。

六、教学过程：（复习引入）问题：1、古代人们有那些传递信息的方式？（烽火台，鸽子，驿站，邮差等）2、请问现在我们有那些传递信息的方式？（广播，电视，电话，手机，互联网等）（过度）：现在的传递方式有线和无线之分，无线主要依靠电磁波，上节课我们学习了什么是电磁波（引导同学简单回忆复习上节内容）、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？(板书)18、5 无线电波的发射和接收一、无线电波无线电技术中使用的电磁波叫无线电波，无线电报的波长从几毫米到几千米。

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、（教师可以结合教材上的表格，提示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途、可以适当补充一些实例、）二、无线电波的发射1、要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：（1）要有足够高的振荡频率，理论研究表明，振动电路向外辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比，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，才能有效地把电磁场的能量传播出去。

2、开放电路：3、无线电波是由开放电路发射出去的。

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。