高中物理3 无线电波的发射和接收导学案

这是一份高中物理3 无线电波的发射和接收导学案，共4页。学案主要包含了无线电波的发射，无线电波的接收，电视广播的发射和接收等内容，欢迎下载使用。
学习目标
1、了解有效发射电磁波的两个条件。
2、能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念，了解它们在电磁波发射、接收过程中的作用。
3、了解电视广播发射和接收的基本原理。
重点难点
1、电磁波有效发射的条件，调制的含义及调制的方式。（重点）
2、无线电波的接收原理。（重点）
3、无线电波调制的含义和方式的区别。（难点）
自主探究
一、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，这条导线叫做地线；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，使电磁波随各种信号而改变的技术。
4、调制包括：
（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：电磁波在传播时遇到导体，会使导体中产生感应电流，导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。
2、电谐振：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，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：把声音或图象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
电视：摄像管摄取景物的图像并将其转换为电信号。用信号电流调制高频电流，通过天线把带有信号的电磁波发射出去．电视接收机收到高频信号以后，经调谐、解调，将得到的图像信号送到显像管。伴音信号经解调后送到扬声器。
探究思考
一、无线电波的发射
1、发射电磁波的振荡电路的特点
（1）要有足够高的振荡频率，理论研究证明:振荡电路向外界辐射能量的本领，与振荡频率有关。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，这样才能有效地把能量辐射出去。用开放电路可以把电磁波有效地发射出去。
2、无线电波的发射
（1）调制：在无线电应用技术中，首先将声音、图像等信息通过声电转换、光电转换等方式转换为电信号，这种电信号频率较低，不能用来直接发射电磁波，把要传递的低频电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫作调制。
（2）调幅和调频：使高频振荡的振幅随信号的强弱而改变叫作调幅，使高频振荡的频率随信号的强弱而改变叫做调频。
结论：无线电广播中的低频信号由于频率较低，不易直接发射出去，只能加载到高频电磁波上才能发射出去，这一过程就像卫星只能通过运载火箭才能到达预定轨道一样。
（3）无线电波的发射：由振荡器（常用LC振荡电路）产生高频振荡电流，用调制器将需要传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。
【典例一】1、要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，这个过程在电磁波的发射过程中叫( )
A.调谐 B.解调 C.调制 D.检波
解题思路：把低频电信号附加在高频载波上的过程叫调制，C正确。
答案：C
二、无线电波的接收
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，这种现象叫作电谐振。
2、调谐：调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变，将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。
收音机周围各种电磁波都有，要使我们需要的电磁波在接收天线中激发的感应电流最强，这就需要调谐。调谐时使收音机的振荡频率和某电台的频率一致，此时发生电谐振，产生的感应电流最强，即可选出相应的电台。
3、解调：从接收到的高频振荡电流中还原出所携带的信号的过程叫作解调。
要点提示：解调是调制的逆过程，调幅波的解调也叫检波。
4、无线电波的接收：天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经解调还原出携带的信号，放大后再还原成声音或图像。
【典例二】2、电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为( )
A.天线处于变化的电磁场中，产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
B.天线只处于变化的电场中，产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
C.天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电视台信号则不接收
D.天线将电磁波传输到电视机内
解题思路：室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，在此电流中空间各电视台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应的电流最强，然后再通过解调处理输入后面电路，故选项A正确，BCD错误。
答案： A
随堂训练
1、手机信息的接收和发射、对讲机信息的接收和发射都靠电磁波，则关于手机和对讲机发射的两列电磁波， 下列叙述正确的是( )
A.频率一定相等 B.波长一定相等
C.能量一定相等 D.波速一定相等
答案：D
2、下列物理现象中，受电磁波的影响所产生的是( )
A.把手机放在半导体收音机周围，半导体收音机发出滋滋的声音
B.夜晚打开电视机时，突然发现白炽灯稍微变暗
C.用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会发生变化
D.在野外郊游时，出现手机无法接通的
答案：A
3、如图所示为电视机接收声音和图像过程的示意图，其工作过程顺序正确的是( )
A.解调——放大——调谐——显示
B.调谐——放大——解调——显示
C.调谐——解调——放大——显示
D.放大——调谐——解调——显示
答案：C
4、如图甲所示为一个调谐接收电路，图乙、图丙、图丁为电路中的电流随时间变化的图像，则( )
A.是中的电流图像B.是中的电流图像
C.是中的电流图像 D.是流过耳机的电流图像
答案：ACD