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《无线电波的发射和接收》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解无线电波的基本观点和性质。
2. 掌握无线电波的发射和接收过程。
3. 学会应用相关仪器进行无线电波的接收实验。
二、教学重难点1. 教学重点：理解无线电波的传播过程，掌握发射和接收的基本原理。
2. 教学难点：实验操作过程中对仪器应用的准确性和实验数据的分析。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、动画和相关知识点。
2. 准备无线电波发射和接收的实验器械。
3. 准备相关视频和案例，用于辅助教学。
4. 设计教室互动环节，引导学生积极参与讨论。
5. 准备教学评估工具，以便了解学生的学习情况。
四、教学过程：1. 引入：起首，通过一些简单的实例向学生展示无线电波在现实生活中的应用，例如手机通话、广播、电视等，以此激发学生的兴趣和好奇心。
讨论：学生们对无线电波的发射和接收有哪些疑问？学生回答，教师总结：一些常见的疑问，例如无线电波是如何发射和接收的？无线电波的频率和波长如何影响其传播特性？2. 讲解：接下来，详细介绍无线电波的发射和接收原理。
起首，介绍无线电波的产生原理，包括振荡器、天线等设备的作用。
然后，讲解无线电波在空间中的传播特性，包括衍射、反射、折射等现象。
实验：让学生们观察并诠释简单的实验现象，例如无线电波的衍射现象。
3. 互动：让学生们分组讨论，尝试诠释他们在平时生活中遇到的无线电波的应用实例，例如无线电广播、电视信号的传输等。
教师在此过程中提供必要的引导和解答学生的疑问。
提问：学生们在理解无线电波的发射和接收过程中有哪些困难？教师总结：针对学生的疑问和困难，进行总结和解答，强调课程的重点和难点。
4. 案例分析：选择一些实际的无线电波发射和接收案例，让学生们进行分析和理解。
这些案例可以包括无线电波通信、雷达、遥控技术等。
讨论：学生们对这些案例有什么看法？他们可以从中学到什么？教师总结：对学生的讨论进行总结，强调案例分析的重要性，并鼓励学生将在教室上学到的知识应用到实际生活中。
4.3 无线电波的发射和接收学习目标1.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程。
知道无线电通信的基本原理。
2.能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念。
3.能结合生活实际，说出无线电通信在生活中的应用。
知识梳理一、无线电波的发射1．发射电磁波的振荡电路的特点(1)要有的振荡频率：频率，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，因此采用电路。
2．电磁波的调制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分类调幅(AM)使高频电磁波的随信号的强弱而变的调制技术调频(FM)使高频电磁波的随信号的强弱而变的调制技术二、无线电波的接收1．原理电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生，因此，空中的导体可以用来接收电磁波。
2．电谐振与调谐(1)电谐振：当接收电路的跟收到的电磁波的相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象。
(2)调谐：使接收电路产生的过程。
三、电视广播的发射和接收过程摄像管：摄取景物的图像并将其转换为⇓调制和发射⇓天线接收高频信号，调谐，⇓显像管：还原出与摄像管屏上相同的图像自我检测1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)频率越高，振荡电路发射电磁波本领越大。
( )(2)电视台发射的电磁波都经过了调制。
( )(3)当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时，出现谐振现象。
( )(4)收音机能够直接接收声波。
( )(5)要使电视机的屏幕上出现图像，必须将电视机接收到的无线电信号解调。
( ) 2．(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是()A．增加辐射波的波长B．增加辐射波的频率C．使振荡电容的正对面积足够小D．尽可能使电场和磁场分散开3．(多选)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，电路必须是闭合的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．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程合作探究知识点1：电磁波的发射古代人们有哪些传递信息的方式？现在我们有哪些传递信息的方式？这两种传递方式有什么不同？1．发射电磁波的条件(1)要有足够高的振荡频率。
第5节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；3．激发学生学习物理的兴趣。
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，计算机多媒体，实物投影仪等。
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．（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．）（多媒体显示下表）波段波长频率传播方式主要用途长波30000m~3000m 10Kh Z~100kH Z 地波超远程无线电通信和导航中波300m~200m 100kH Z~1500kH Z地波和天波调幅无线电广播电报通信中短波200m~50m 1500kH Z~6000kH Z短波50m~10m 6MH Z~30MH Z 天波微波米波（VHF）10m~1m 30MH Z~300MH Z近似直线传播调频无线电广播电视导航分米波（UHF）1m~0.1m 300MH Z~3000MH Z直线传播电视雷达导航厘米波10cm~1cm 3000MH Z~30000MH Z毫米波10mm~1mm 30000MH Z~300000MH Z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。
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第一章无线电波的发射与接收
我们在物理学的学习中知道，通有交流电的导线，会在它周围产生变化的磁场，
变化的磁场又能在它周围引起变化的电场，而变化的电场还将在它周围更远的空间引
起变化的磁场。这种不断交替变化，由近及远传播的电磁场就叫电磁波。无线电技术
中使用的电磁波叫无线电波。
无线电广播、电视广播都是利用无线电波进行传播信号的。现代通讯离不开无线
电波。本章将介绍无线电波的波长、频率、波段划分，以及它的发射与接收。
第一节无线电波的波长、频率与波段划分
一、无线电波波段的划分
表1-1无线电波波段的划分
理论和实验都可以证明，无线电波在真空中的传播速度跟实验测得的光速相等，
即
C=3.0×108m/s
无线电波在一个振荡周期T内传播的距离叫做波长。波长、频率和无线电波传播
速度c的关系为
λ=c/f
波段名称 频段名称 波长范围 频率范围 用 途
超长波 甚低频 VLF 104 〜 105 m 30 〜3 khz 海上远距离通信
长 波 低频 LF
103〜104 m 300〜30 kHz
超远程无线电通讯
和导航
中 波 中频 MF 2×102〜103 m 1500〜300 kHz 无线电广播
中短波 中高频 IF 50〜2 ×102 m 6〜1.5 M Hz 电报通讯
短'波 髙频 HF
10〜50 m 30〜6 MH
Z
无线电广播、电报
通讯
米 波 甚高频 VHF
1 〜 10 m 300〜30 MH
Z
无线电、电视广
播、导航
分米波 特高频 UHF
1〜10-1 m
3000〜300 MH
Z
电视、雷达、无线
电导航
厘米波 超高频 SHF
10-1〜10-2 m
3 ×104〜3×10 3MH
Z
^ 雷达、卫星
通讯、接力通讯
毫米波 极髙频 EHF
10
—3
〜10
一
2
m
3 × 105〜3× 104MHZ
电视、雷达、无线
电导航
亚毫米波 超极高频 10一3 m以下 3×105MH
Z
以上 无线电接力通讯
2
式中：λ一无线电波的波长，单位m ；
c
一无线电波的传播速度，单位m/s;
f
一无线电波的频率，单位H
Z
无线电波的波长从不到一毫米到几十千米（频率范围由几十千赫到几十万兆
赫）。通常根据波长〔频率）把无线电波划分成几个波段，如表1-1所示。
二、无线电波的传播
无线电波是横波，即电场和磁场的方向都跟波的传播方向垂直。在无线电波中各
处
的电场强度和磁感应强度的方向也总是互相垂直的，如图1-1所示。不同波长的电磁
波，传播特性不相同；其传播方式大致可分为地波、天波和空间波三种形式。
(一）地波
沿地球表面空间向外传播的无线电波叫地波，如图1-2(a)所示。波具有衍射特
性，当无线电波的波长大于或相当于山坡、建筑物等障碍物的尺寸时，它可以绕过
障碍物继续向前传播。
地球是导体，地波沿地面传播时，地球
表面因电磁感应而产生感应电流，因此要消
耗能量，并且能量损耗随频率升高而增大。
考虑到能量损失， 只有中、长波才利用地
波方式传播。由于地波传播稳定可靠，在超
远程无线电通讯和导航等方面多采用中长波。 图1-1无线电波传播示意图
(二)天波
依靠电离层的反射作用传播的无线电波叫做天波，如图1-2(b〕所示。在地球
表面的大气层中，大约在60km到400km的范围内，由于太阳光的照射，气体分子分
解为带正电的离子和自由电子，这就是电离层。电离层一方面可以反射无线电波，反
射本领随频率增大而减小。实践表明，波长短于10m的微波会穿过电离层飞向宇宙，
它只能反射短波或波长更长的无线电波。电离层另一方面要吸收无线电波，吸收本
领随频率减小而增大，中波和中短波一部分被吸收，因此，只有短波多采用天波方
式传播。
天波传播受外界影响较大，它与电离层强度、太阳辐射强度等多种因素有关，.由
于这些原因，收音机夜晚收到的电台比白天多，
(三）空间波
沿直线传播的无线电波叫做空间波，它包括由发射点直接到达接收点的直射波和
经地面反射到接收点的反射波，如图1-2(C 〉所示。
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图1-2 无线电波的传播途径
由于地球表面是圆球形的，沿直线传播的微波不能传播很远，一般为几十千米。
空间波受大气干扰小，能量损耗小，接收到的信号较强而且较稳定，所以电视、雷达
都采用以空间波方式传播的微波。
第二节无线电波的发射
一、
载波的调制与解调
(一）载波
无线电广播是利用空中传播的电磁波来传递语言和音乐的。由于低频电磁波的
辐射需要足够长的天线，而且能量损失大，所以，低频信号不能直接由天线发射。只
有波长足够短，即频率足够高的电磁波,才能有足够的能量由天线辐射出去。因此，
无线电广播要用高频电磁波载上低频信号传播到空间去。在无线电广播中，通过高频
振荡电路产生的高频、等幅电磁波，叫做载波。载波是运输工具，起运载低频信号的
作用。
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调
& 1-3调辐，调频，调相
(二）调制
用低频信号控制高频载波的过程叫做调制，低频信号叫调制信号。如果载波的
幅度被低频信号控制，这种调制叫调幅；如果载波的频率被低频调制信号所控制，这
种调制叫调频；如'果载波的初相被低频调制信号所控制，这种调制叫做调相；如图
1-3所示。经过调制后的电磁波叫已调波，它可以通过天线向空间辐射出去。不同的
广播电台，采用不同频率的载波，彼此互不干扰。例如：北京人民广播电台第一套节
目载波频率是828kh2，第二套节目载波频率是927 kh2.由于载波频率不同，同时广
播，互不干扰
(三）解调
从已调波中，将低频调制信号还原出来的过程叫做解调。解调又有检波和鉴频
之分，在调幅收音机和调频音机中将分别进行详细的讲述。
二、无线电广播的基本原理
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无线电广播主要由话筒、高频振荡器、调制器、放大器和发射天线组成,其方
框图与各部分波形图如图1-4所示。
语言或音乐的声波，使话筒内的弹簧片产生机械振动，通过电磁感应的作
用，将机械振动转换为相应的音频电流或电压，经音频放大器放大以后，去调制
由高频振荡器产生的高频载波， 高频
调幅波经高频功率放大器放大后，由天线发射出去
第三节无线电波的接收
一、最简单接收机的组成
最简单接收机由输入调谐回路、解调器、音频放大器、扬声器等四部分组
成，其方框图与各部分波形图如图1-5所^
二、最简单接收机各部分的作用
(一）输入调谐回路
图1-5最简单接收机方框图与各部分淤形图
图1-4无线电广播发射方框图和波形
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输入调谐回路的作用是选择所要收听的电台。接收机的天线接收到许多不同
频率的已调波， 由于电磁感应的作用，转变成为相应频率的感应电动势。输入回
路是个谐振电路，利用改变电容器的电容量〔或改变电感线圈的电感量）改变输
入回路的固有频率，使它同所要收听的某个电台信号发生谐振，将不需要的信号
抑制掉，这样就达到了选择电台的作用。
(二）解调器
解调器的作用是从已调波信号中还原出音频信号。输入回路选择出来的已调
信号，不能直接由耳机或扬声器还原成声音，必须先将已调波上所载着的音频信
号还原出来，才能由耳机或扬声器还原成声音，这种从已调波中检出音频信号的
过程叫解调或检波.
(三)音频放大器
音频放大器的作用是放大检波出来的信号。解调器解调出的音频信号只能由
耳机还原成微弱的的声音，效果不好，并且收听不到信号较弱的电台的节目。因
此，音频放大器将音频信号放大后，再由耳机或扬声器还原成声音。
（四）扬声器
扬声器的作用是将按音频信号变化的电流或电压变为相应的机械振动，转化
为声音。
为提高接收机的质量，实际接收机比以上所讲述的最简单接收机要复杂得
多，但基本原理无差别。
