教科版 (2019)选择性必修 第二册4 无线电波的发射、传播与接收授课课件ppt

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基础落实·必备知识全过关
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一、无线电波的发射1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有两个条件(1)振荡电路的电场和磁场必须分布到广大的开放空间。低频信号要加载到高频电磁波上发射(2)要有　　　　　　的振荡频率。频率越高,发射电磁波的本领越大。 2.发射前(1)载波:用来运载信号的　　　　　　电磁波。 (2)调制:把传递的信号加到载波上的过程。①调幅:振幅随信号的强弱而变。②调频:频率随信号的强弱而变。
二、无线电波的传播(1)地波:沿地球表面空间传播的无线电波叫作地波。　　　　、________　　　　和中短波可用作地波。 (2)天波:依靠　　　　　　的反射来传播的无线电波叫作天波。　　　　最适合以天波的形式传播,可传播到几千千米外的地方。 (3)直线传播:沿直线传播的电磁波叫作空间波或视波。　　　　适合沿直线传播,远距离通信时需要设立　　　　　　。 
三、无线电波的接收(1)接收原理:电磁波在传播时遇到　　　　会使导体里感应出振荡电流,所以导体可用来接收电磁波,这个导体就是接收　　　　。 (2)电磁谐振:当振荡电路的　　　　　　与传播来的电磁波的　　　　相等时,电路中激起的感应电流最强,这种现象叫作电磁谐振,也称为电谐振。(3)调谐:使接收电路中产生　　　　　　的过程叫作调谐。能够调谐的接收电路叫调谐电路。 
四、无线电波与移动互联网(1)信息技术的核心内容:获取、表达、　　　　和　　　　。 (2)蜂窝系统:每一个固定的　　　　的工作范围经过合理的调配后呈正六边形,排列起来像蜂窝一样,这就是“蜂窝系统”名字的由来。 (3)网络协议:无线路由器以及与它相连的各种设备间遵守的一个共同的约定。设备间的连接方式除WiFi外还有蓝牙和近场通信(NFC)等。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数(4)用电磁波传递二进制数据:二进制数据也可以通过调幅波或调频波向外传播。
情境链接雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。试回答:雷达是如何接收电磁波的?
提示 电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流,所以导体可用来接收电磁波,这就是雷达接收电磁波的原理。
教材拓展我国500米口径球面射电望远镜于2011年3月25日动工兴建,于2020年1月11日通过国家验收工作,正式开放运行,该科技基础设施在馈源舱内配置覆盖频率70兆赫至3吉赫的多波段、多波束馈源和接收机系统,它通过接收什么来探究宇宙中暗物质或地外文明的?
提示 通过接收宇宙电磁波。
易错辨析(1)频率越高,振荡电路发射电磁波本领越大。(　　)(2)当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时,出现电谐振现象。(　　)(3)要将传递的声音信号向远距离发射,必须以高频电磁波作为载波。(　　)(4)调制就是将低频信号变成高频信号,再放大后直接发射出去。(　　)(5)调制的方法分为调幅和调频。(　　)
探究点一　无线电波的发射
移动通信的发射天线如图所示,为什么发射天线做成金属杆状?
提示 是为了形成开放电路,这样就可以有效地发射电磁波。
1.调幅和调频是调制的两种不同方式(1)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅,一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。(2)使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频,电台的立体声广播和电视中的伴音信号,采用调频波。2.电磁波的发射示意图
【例1】 电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号,再加载到如图乙所示的高频载波上,使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)。这种调制方式称为(　　)A.调频B.调谐C.调幅D.解调
解析 使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,调制共有两种方式。一种是调幅,即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载;另一种是调频,即通过改变电磁波的频率来实现信号加载。由题意可知高频载波的振幅随电信号改变,所以调制方式为调幅,故选C。
对点演练1为了提高无线电台向空间发射无线电波的能力,对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施(　　)A.增大电容器极板的正对面积B.增大电容器极板的间距C.增大自感线圈的匝数D.提高供电电压
解析 要增大无线电波向空间发射电磁波的能力,必须提高其振荡频率,即减小L或减小C,要减小L,可通过减小线圈匝数、向外抽铁芯的方法;要减小C,可采用增大板间距离、减小极板正对面积、减小介电常数的方法,故B正确。
探究点二　无线电波的接收
如图所示,我们调节旋钮改变的是什么?调节的目的又是什么?
提示 调节旋钮改变的是可变电容器的电容,可以改变调谐电路的频率,使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同,这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选出了这个电台。
1.无线电波的发射和接收过程
2.正确理解调谐的作用
世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通信设备,它们不断发射不同频率的电磁波,如果不加选择地全部接收下来,那必然是一片混乱,分辨不清。因此接收信号时,首先要从各种电磁波中把我们需要的选择出来,通常叫选台。如图所示的是调谐接收电路,在无线电技术中是利用电谐振原理达到该目的的。
【例2】 关于电磁波的发射与接收,下列说法正确的是(　　)A.调频与调幅都是用高频载波发送信号,原理相同,无本质区别B.解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C.手持移动电话与其他用户通话时,要靠较大的固定的无线电台转送D.调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同
解析 调频与调幅都是用高频载波发送信号,但是原理不同,故A错误;解调是接收电磁波过程中的步骤,是将低频信号从高频载波信号中分离出来的过程,故B错误;手持移动电话与其他用户通话时,要靠较大的固定的无线电台转送,故C正确;调谐是将接收电路的频率调至与电磁波的频率相同,故D错误。
对点演练2(多选)关于电磁波的发射和接收,下列说法正确的是(　　)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,必须要有解调过程
解析 有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射;一般的音频电流的频率较低,不能直接用来发射电磁波;电磁波接收原理是电谐振,与机械振动中的共振有些相似;电视机显示图像时,必须通过解调过程,把有效的信号从高频调制信号中还原出来,否则就不能显示。故A错误,B、C、D正确。
1.(电磁波接收)有一个LC接收电路,原来接收较低频率的电磁波,现在要想接收较高频率的电磁波,下列调节正确的是(　　)A.增加电源电压B.使用调频的调制方式C.把可动电容器的动片适当旋出一些D.在线圈中插入铁芯
解析 增大LC接收电路的频率,由公式 可知应减小电容或电感,A、B错误;把可动电容器的动片适当旋出一些,减小了电容,符合题目要求,C正确;在线圈中插入铁芯,增大了电感,不合题意,D错误。
2.(电磁波接收)世界各地有许多无线电台同时广播,用收音机一次只能收听到某一电台的播音,而不是同时收听到许多电台的播音,其原因是(　　)A.收听到的电台离收音机最近B.收听到的电台频率最高C.接收到的电台电磁波能量最强D.接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的固有频率相同,产生了电谐振
解析 选台就是调谐过程,使f固=f电磁波,在接收电路中产生电谐振,激起的感应电流最强,D正确。
3.(电磁波发射)实际发射无线电波如右图所示,高频振荡器产生高频等幅振荡电流如图甲所示,人对着话筒说话产生低频振荡电流信号如图乙所示,根据这两个图像,发射出去的电磁波图像应是图中的(　　)
解析 高频振荡器产生高频等幅振荡电流,话筒里面有碳膜电阻,它的阻值随压力变化而变化。当我们对着话筒说话时,空气对它的压力随着声音信号的变化而变化,那么它的电阻也就随声音信号的变化而变化,振荡电流的振幅也就随着声音信号的变化而变化,这就是调制。它不但影响了正半周,也影响了负半周,故选B。