無線電波的發(fā)射和接收（課件）高二物理（人教版2019選擇性必修第二冊）

3,無線電波的發(fā)射和接收,高二物理（人教版,2019,）,選擇性必修 第二冊,第四章 電磁振蕩與電磁波,新課引入,在普通的LC 振蕩電路中，電場主要集中在電容器的極板之間，磁場主要集中在線圈內(nèi)部。在電磁振蕩的過程中，電場能和磁場能主要是在電路內(nèi)互相轉(zhuǎn)化，輻射出去的能量很少，怎樣才能有效地發(fā)射電磁波呢？,思考與討論：,一、無線電波的發(fā)射,1.,有效發(fā)射電磁波，必須滿足的兩個條件：,(1),要有足夠高的振蕩頻率頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。,(2),振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間,.,因此,采用開放電路。,新課講授,2.,改造,LC,振蕩電路,如下圖所示，甲,乙,丙,丁電路的開放程度依次增大。,實際應(yīng)用中的開放電路是由,天線與地線和匝數(shù)很少的線圈,組成的，對應(yīng)的,L,、,C,都很小，以滿足電磁波頻率高的條件。,新課講授,3,電磁波兩種調(diào)制方式的比較,(1),調(diào)幅：使電磁波的振幅隨信號改變，頻率始終保持不變，如圖所示。,新課講授,(2),調(diào)頻：使電磁波的頻率隨信號而改變，如圖,.,3,電磁波兩種調(diào)制方式的比較,新課講授,二無線電波的接收,1.,電諧振現(xiàn)象：當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時，電磁波會使接收電路中產(chǎn)生電流最強，這種現(xiàn)象叫做電諧振,.,與機械振動中的共振現(xiàn)象類似。,2.,調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程,.,3.,調(diào)諧電路：能夠進行調(diào)諧的接收電路。,4.,解調(diào)：從高頻振蕩電流中把音頻信號還原出來的過程，是調(diào)制的逆過程，也叫檢波。,新課講授,新課講授,三、電視廣播的發(fā)射和接收過程,新課講授,信號,振蕩電流,發(fā)射,調(diào)諧電路,檢波（解調(diào)）,輸出,調(diào)制,無線電波的發(fā)射,無線電波,的接收,地面,無線電,傳輸,有線網(wǎng)絡(luò)傳輸,衛(wèi)星傳輸,不同,的傳播方式,使用,不同頻率范圍的電磁波，采取不同的調(diào)制方式。,高頻電視信號的傳播方式,1無線電波的發(fā)射和接收離不開天線。如圖甲、乙、丙所示，LC振蕩電路逐步成為開放電路，電場和磁場就可以分散到更大的空間，這樣就形成了天線。手機作為常用的通訊工具同樣也需要天線來接收和發(fā)射信號。早期的手機有長長的天線，現(xiàn)在逐漸內(nèi)置到手機內(nèi)部。實踐中發(fā)現(xiàn)當(dāng)天線的長度大約等于無線電波波長的1/4時，收發(fā)電磁波的能力最好。曾經(jīng)有手機將外殼的金屬邊框設(shè)計成天線，既提升收發(fā)信號效果，又節(jié)省了手機的內(nèi)部空間。隨著5G時代的來臨，信號頻率進一步提升，對天線設(shè)計的要求更加復(fù)雜。下列關(guān)于手機發(fā)射與接收無線電波的說法正確的是（）,A只有特定頻率的無線電波才能在天線上產(chǎn)生振蕩電流,B與4G相比，5G使用的電磁波傳播速度更大,C手機信號的頻率估計在10MHz左右,D手機天線在發(fā)射信號時，天線上會有電荷出現(xiàn)，且周期性變化,D,課堂練習(xí),【答案】D,【詳解】A手機對特定頻率的無線電波產(chǎn)生的振蕩電流最大，其他頻率的產(chǎn)生的振動頻率較小，A錯誤；,B電磁波的傳播速度與光速相同，與電磁波的頻率無關(guān)，B錯誤；,C手機金屬邊框長度幾十厘米，因此無線電波長在幾米數(shù)量級，根據(jù)c=f可知手機信號的頻率估計在100MHz左右數(shù)量級，C錯誤；,D手機天線在發(fā)射信號時，天線上會形成LC振蕩電路，因此會有電荷出現(xiàn)，且周期性變化，D正確。,故選D。,課堂練習(xí),1關(guān)于電磁場的理論，下列說法中正確的是（）,A變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的,B變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的,C均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的,D周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的周期性變化的磁場,B,課堂練習(xí),【答案】B,【詳解】高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩，話筒里有碳膜電阻，它的阻值隨壓力變化而變化。當(dāng)我們對著它說話時，空氣對它的壓力隨著聲音而變化，那么它的電阻也就隨聲音信號而變化，振蕩電流的振幅也就隨著聲音信號而變化，這就是調(diào)制。它不但影響了正半周，也影響了負半周。,故選B。,課堂練習(xí),3關(guān)于無線電波的接收，下列說法中正確的是（,）,A當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波頻率相同時，該電磁波在接收電路中激起的感應(yīng)電流最強,B使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫作調(diào)諧,C收音機的接收電路是LC振蕩回路,D從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號，叫作檢波,ABC,課堂練習(xí),【答案】ABC,【詳解】A當(dāng)接收電路與電磁波發(fā)生電諧振，即接收電路的固有頻率等于收到的電磁波頻率時，電路中激起的感應(yīng)電流最強，故A正確；,B根據(jù)調(diào)諧概念可知，使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫作調(diào)諧，故B正確；,C收音機的接收電路是LC振蕩回路，故C正確；,D把聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來，叫作解調(diào)，調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波，故D錯誤。,故選ABC。,課堂練習(xí),4下面甲乙兩圖是發(fā)射和接收無線電波的過程示意圖，關(guān)于無線電波的發(fā)射和接收，下列說法正確的是（）,A甲圖是無線電波的發(fā)射過程，乙圖是無線電波的接收過程,B甲圖是無線電波的接收過程，乙圖是無線電波的發(fā)射過程,C甲圖中波形到的過程叫解調(diào)，乙圖中到的過程叫調(diào)制,D接收到的無線電波的波形是，發(fā)射的無線電波波形是,BC,課堂練習(xí),【答案】BC,【詳解】AB觀察發(fā)現(xiàn)，甲圖是接收電波后經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)化為聲音的過程，乙圖是將聲音經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)化為電波發(fā)射的過程，故A錯誤，B正確；,C甲圖是無線電波的接收過程，到的過程叫解調(diào)，乙圖是無線電波的發(fā)射過程，乙圖中到的過程叫調(diào)制，故C正確；,D波形和波形經(jīng)過調(diào)制后，形成波形，發(fā)射的無線電波波形是，故D錯誤。,故選BC。,課堂練習(xí),