《4.3无线电波的发射与接收(ppt课件)__(2019)新民教育出版社高中物理第二学期选修必修课2.pptx》由会员分享,可在线阅读。 更多相关《4.3无线电波的发射与接收》接收(ppt课件)__(2019)新民教育出版社高中物理第二学期选修必修课。 pptx(36页珍藏版)》请在163图书馆搜索。
1.新知识的介绍和对新课的初步理解第四章电磁振荡与电磁波第三节无线电波的发射和无线电波的接收第三节| 无线电波发射与接收核心能力 点击物理概念,通过简单分析电磁波的产生、发射、接收过程和基本电路,了解无线电波在现实生活和生产中的作用 科学思维 通过科学的方法思考和小组讨论,明确调制的含义和调制方法对现有知识的科学探索通过深入分析和讨论的过程,确定电磁波有效发射条件的科学态度和责任,重点体现电磁波有效发射条件的科学态度和责任。物理并培养学生的物理核心素养。 思维导图。 在古代,人们可以通过烽火台、客栈、信鸽等传递信息,但一份紧急的“战报”需要很多天才能送到统治者手中。提高了信息传输的速度,但仍然无法做到及时。
2、传达信息方便。 现在,如果我们需要传输信息,我们可以以光速进行。 那么我们现在如何传递信息呢? 新课介绍了目前的传输方式,有有线和无线。 无线主要依靠电磁波。 在上一课中,我们学习了什么是电磁波。 在信息技术飞速发展的今天,电磁波对我们来说变得越来越重要。 无论是广播、电视还是无线电通讯,以及航空、航天中的自动控制和通讯环节,都离不开电磁波。 无线电技术中使用的电磁波称为无线电波。 那么无线电波是如何发射和接收的呢? 1. 无线电波的传输 为了有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具备什么特性? (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能力,即单位时间辐射的能量,与频率的四次方成正比。 频率越高,
3.发射电磁波的能力越大。 (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间中,才能有效地传播电磁场的能量。 【思考与讨论】如何对普通LC振荡电路进行改造,提高其频率,使其有效发射电磁波? 将闭路变成开路:【结论】开路:将电容器的两极板拉开,增大电容器极板之间的距离,减小电容器两极板的面对面积,从而将电场和磁场延伸至电容器。 外部的。 这种振荡电路称为开路。 如图所示,开路甚至可以进化成导线,可以有效发射电磁波。 在实际应用中,常将开路的下端接地,此线称为地线; 线圈的上部连接了一根更高的导线,这根导线称为天线。天线和地线形成一个开路电容器,电磁波
4.它是从这样的开路发射的。 该小组讨论了发射电磁波是为了利用它们来传输某种信号。 例如,无线电报传输文本信号; 无线电广播传输声音信号; 电视广播不仅传输声音信号,还传输图像信号。 为了使电磁波传播得足够远,必须使用高频电磁波。 但我们要传输的信号是低频信号。 例如,声音信号的频率只有几百到几千赫兹,图像信号的频率只有几万赫兹。 直接发送它们是不可能的。 这就要求发射的电磁波随信号而变化。 电磁波如何传输这些信号? 在电磁波传输技术中,如果将此电信号“加”到高频等幅振荡电流中,那么携带该信号的高频振荡电流产生的电磁波(即载波)就可以携带信号。要传输的信号。 一起发射。“添加”要传输的信号
5、在高频恒幅振荡电流上使电磁波随各种信号变化的技术称为调制。 高频振荡电流类似于可以飞得很远的信鸽,要传输的信号类似于要发送的信件,调制类似于将一封信绑在信鸽上。 进行调制的设备称为调制器,要传输的电信号称为调制信号。 一种调制方法是使高频电磁波的幅度随着信号的强度而变化。 这种调制称为幅度调制; 一种调制方法是使高频电磁波的频率随着信号的强度而变化。 这种调制方式称为 FM。 【典型示例1】 1、为了有效地传输低频电信号,必须将低频电信号附加到高频载波上。 电磁波传输过程中的这个过程称为( )。 A.调谐B.解调C.调制D.检测解题思路:将低频电信号附加到高频载波上的过程称为调制。 C正确。答案:C 2.世界上有许多无线电波接收系统
6、广播电台、电视台及各种无线电通讯设备较多。 它们不断地向空气中发射不同频率的电磁波。 这些电磁波弥漫在我们周围。 如果乱收的话,肯定会乱。 信号无法达到我们传递信息的目的。 因此,我们在接收电磁波时,首先要从众多信号中选择出我们需要的信号。 例如,当我们观看电视节目时,我们需要选择一个频道。 如何从众多不同频率的信号中选择出所需的信号? 当电磁波在空间传播时,如果遇到导体,就会在导体中引起感应电流。 感应电流的频率与激发它的电磁波的频率相同。 因此,可以利用放置在电磁波传播空间中的导体(由天线和地线组成的电路)来接收电磁波。 思考和讨论如何使我们需要的电磁波在接收天线中激发出最强的感应电流?当接收电路的
7、当固有频率与接收电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强。 这种现象称为电共振,相当于机械振动中的共振(用示波器观察电共振的波形)。 在无线电技术中,利用电谐振来达到接收其所需电磁波的目的。 在接收电路中引起电谐振的过程称为调谐物理高中必修二4-3无线电波的发射和接收 讲义,能够调谐的接收电路称为调谐电路。 如图所示,调节可变电容器的电容量,可以改变调谐电路的频率,使其与要接收的电磁波的频率相同。 该频率的电磁波在调谐电路中激发强烈的感应电流,从而选择所需的频率。 接收到电磁波信号。 如何才能听到或看到接收到的信号?如图所示,无线电对应图解释了无线电接收到的调制高振荡电流。 该电流通过收音机的耳机或扬声器,不能使它们振动并发出声音。 假设某个
8、半周电流的作用是使振动板向某个方向运动,接下来的半周电流几乎有同样的作用使振动板向相反方向运动。 高频电流的周期很短,半周期更短,振动片的惯性相当大,所以振动片还没来得及在电流作用下向某个方向运动,它立即产生几乎同样大的效果。 要使其向相反方向移动,振动板实际上并不振动。 要听到声音,必须从高频振荡电流中“检测”到声音信号,从而使扬声器(或耳机)中的运动片随着声音信号而振动。 “检测”接收到的高频振荡电流所携带的调制信号的过程称为检测。 检波是调制的逆过程,因此也称为解调。 由于调制方式不同,检测方法也不同。 然后检测到的信号被放大并再现,我可以听到或看到它。 【摘要】电波接收过程
9. 过程:接收电路电谐振调谐和检测。 【典型例2】 2、电视机室外天线能接收到电信号是因为( ) A、天线处于变化的电磁场中,产生感应电流,相当于电源,送至LC通过馈线的电路。 B、天线仅在变化的电场中产生感应电流,相当于电源,通过馈线送至LC电路。 C、天线只选择性地接收某个电台的信号,不接收其他电视台的信号。 D. 天线向电视发射电磁波。 解题思路:室外天线处于空间变化的电磁场中,天线中产生感应电流。 该电流通过馈线发送至 LC 电路。 在这个电流中,存在着空间中各电视台信号激发的电流,但只存在频率和调谐电路的频率。 等电信号对应的电流最强,经过解调处理输入到后续电路,故选项A正确,BCD错误。答案:A3、电视广播
10.电视广播信号的发射和接收也是无线电信号。 在现代电视传输系统中,场景的光信号首先通过摄像机的感光器件转换为电信号。 这种电信号可以直接通过线路传输,但由于传输失真、损耗等原因,很难长距离传播,因此需要通过载波将信号调制成高频信号,然后在传播。 目前,高频电视信号的传输方式主要有地面广播传输、有线网络传输和卫星传输三种方式。 不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波物理高中必修二4-3无线电波的发射和接收 讲义,并采用不同的调制方法。 在电视接收端,接收到高频电磁波信号后,经过解调处理,可以将得到的电信号通过显示设备转换成图像信息。 接收天线接收到的电磁波不仅携带图像信号,还携带伴随的声音信号。 音频信号被解调并发送到扬声器。 【基础练习】1.手机信息
11、手机、对讲机信息的接收和发送都是依靠电磁波。 关于手机和对讲机发射的两列电磁波,下列说法正确的是: ( ) A. 频率相等 B. 波长相等 C. 能量相等 D. 波速必须相等。 答案:D 分析:电磁波的频率、波长和能量都是由波源决定的,电磁波在同一介质中的传播速度同时变化。 D 是正确的。 2. 下列物理现象中,由于电磁波影响而引起的是( ) A. 将手机放在半导体收音机周围,半导体收音机发出嗡嗡声 B. 晚上打开电视时,你突然发现白炽灯稍微变暗了 C.当使用室内天线接收微弱信号时,当有人走过时电视画面会发生变化。 D、野外郊游时,手机无法连接。 答案:A 分析:将手机放在半导体收音机周围,手机发出的电磁波被半导体收音机接收。 之后会发出嘶嘶声,A正确; 电视机打开时耗电量过大,传输线上的电压和功率损耗增大,白炽灯变得稍暗,B错误; 走动时,室内天线影响电视信号接收,不是电磁波造成的,误差C; 手机无法连接是信号问题,错误D。 3、如图所示是电视接收声音和图像的过程示意图。 正确的工作过程顺序是( ) 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 分析:电视首先利用电谐振通过调谐选择空间中的高频电流,然后解调并去除信号,最后放大后传输到显像管进行显示,所以正确的顺序是C。