2018-2019版高中物理第四章电磁波及其应用第3讲电磁波的发射和接收学案新人教版选修1

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1、第3讲　电磁波的发射和接收[目标定位]　1.了解无线电广播发射和接收技术中，调制、调幅、调频、调谐、解调的含义.2.了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程.3.了解移动通信的基本过程.了解基站的作用.4.了解通信技术的发展对人类文明的促进作用.一、无线电波的发射1.进行无线电通信，需要发送和接收无线电波.天线是发射和接收无线电波的必要设备.2.进行无线电通信，首先要发射无线电波.无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，它能产生频率很高的交变电流.3.调制：把信息加到载波上，就是使载波随信号而改变.调幅：是使高频载波的振幅随信号改变.调频：是使高频载波的

2、频率随信号改变.想一想　为了使需要传递的音频信号载在电磁波上发射到远方，必须对高频交变电流进行什么操作？答案　调制.二、无线电波的接收1.转动收音机的旋钮选择电台，实际上是在选择我们需要的电磁波，这在技术上叫做调谐.2.要得到所需的信息，必须从高频信号电流中把它们“取”出来，也就是要进行解调.3.通过解调得到的信号，还要经过放大.想一想　解调和调制有关系吗？答案　有.解调是调制的逆过程.三、电视1.在电视发射系统中，首先由摄像机将来自景物的光转变为电信号.2.接收端收到信号后进行解调，从中得到视频信号，并按摄像管的方式让电子束在荧光屏上与它同步地扫描，于是在显像管中

3、出现了与摄像管中相同的图像.3.摄像机在1s内传送25帧图像，电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些图像，由于画面更换迅速，眼睛又有视觉暂留作用，我们感觉到的是连续的活动图像.想一想　电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢？答案　电视信号要有效的发射出去，必须采用高频开放电路.电磁波的波长比较短，以直线传播为主，遇到障碍物会被阻挡，所以发射天线要架得高一些.四、移动通信1.每个移动电话机都是一个电磁波发射器，同时又是一个电磁波接收器.2.当手持移动电话与其他用户通话时要靠较大的固定无线电台转接.这种固定的无线电台叫做基站.想一想　两个人在同一地点用手机通

4、话时，信号是直接相互传播的吗？答案　两个人在同一地点用手机通话时，信号也要通过附近的基站传到总机，总机对信号处理后再传给基站发射出来，由另一手机接收.不过此时两手机共用一个基站.一、无线电波的发射技术上把波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波称为无线电波.按波长常把无线电波分为若干波段，各个波段有其不同的主要用途.1.载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图像等信息的，叫做载波.把要传递的信息加到载波上并发射出去，信息就可以传到远方.2.调制：把信息加到载波上，就是使载波随信号而改变，这种技术叫做调制.调制的两种方式：(1)调幅(AM)：使高频载波

5、的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，如图4－3－1所示.图4－3－1(2)调频(FM)：使高频载波的频率随信号改变，这种调制方式叫做调频，如图4－3－2所示.调频波的振幅不变，抗干扰的能力比较强，传递过程中的失真比较小.图4－3－23.有效发射电磁波的两个条件(1)电磁波频率要足够高，振荡频率越大，发射电磁波的本领越大.(2)必须采用开放电路，使振荡电路的电场和磁场尽可能地分散到大的空间.例1　关于电磁波的调制技术，下列说法不正确的是(　　)A.使高频载波的振幅随信号改变的调制叫做调幅B.使高频载波的频率随信号改变的调制叫做调幅C.中、短波段的无线电广播，使用的是调

6、幅方式D.调幅波的优点是抗干扰能力强，传递过程中失真比较小答案　BD解析　调幅是使高频载波的振幅随信号改变，所以B项不正确；调频波的振幅不变，抗干扰能力比较强，传递过程中失真比较小，所以D项不正确.针对训练1　关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是(　　)A.必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用调幅的方法答案　AC解析　电磁波的发射过程中，为了将低频信号发射出去，一定要对发射的电磁信号进行调制，调制的方法有两种，一是调幅、二是调频，故A、C正确.二、无线电波的接收1.在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收

7、电磁波.2.通过电谐振实现信号选择(1)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，这种现象叫电谐振；(2)调谐：使接收电路发生电谐振的过程叫调谐.能够调谐的接收电路叫做调谐电路.3.通过解调获取信号(1)解调：从高频振荡中“检出”所携带的信号，叫做解调；(2)解调是调制的逆过程.例2　电视机换台时，实际上是在改变(　　)A.电视台的发射频率B.电视机的接收频率C.电视台发射的电磁波的波速D.电视机接收的电磁波的波速答案　B解析　电视机接收电磁波是利用的电磁波的频率不同，收看的电视频道不同，所以改变的是电视机的接收频率