两个半波振子反射板课件

两个半波振子反射板聪明出于勤奋，天才在于积累两个半波振子反射板两个半波振子反射板聪明出于勤奋，天才在于积累1天线1.1天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。可见,天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备,没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线,进行适当的分类是必要的:按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等;按工作频段分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等;按方向性分类,可分为全向天线、定向天线等按外形分类,可分为线状天线、面状天线等;电磁波的辐射导线上有交变电流流动时,就可以发生电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1a所示,若两导线的距离很近,电场被束缚在两导线之间,因而辐射很微弱;将两导线张开,如图1.1b所示,电场就散播在周围空间,因而辐射增强。必须指出,当导线的长度L远小于波长A时,辐射很微弱;导线的长度L增大到可与波长相比拟时,导线上的电流将大大增加,因而就能形成较强的辐分层教学是根据学生的智能差异，对不同智能特点的学生创设不同层次的教学环境，协调不同层次的教学目标和要求，把不同层次的教学要求置于不同层次学生的最近发展区之中，使教学要求与学生的学习相互适应的教学策略。以多媒体技术和网络技术为核心的现代教育技术的迅速发展，以布卢姆的掌握学习理论和建构主义学习理论为代表的现代教育理论的迅速传播，使我们中学化学教学模式的改革面临极好的机遇。我们在“尽全力为学生提供尊重、友爱、激发潜能的成长空间”的办学理念指导下，倡导“以人为本”的教育思想，就是要承认差异，张扬个性，提高素质，这就势必要扬弃传统的教学模式，而进行有针对性、科学性、可行性的分层教学模式。我们高中化学教学模式课题组对高中化学教学模式作了有益的探索，进行了各种尝试，目前已初步构建了以培养学生自主学习能力、创新精神与实践能力为宗旨，以化学实验和探究式教学为主要手段，以学生自我评价为主要评价方式的，网络环境下的高中化学分层教学模式，它是以“以人为本”激励学生潜能成长空间的一种教学模式。分层教学理论的理论基础为布卢姆的掌握学习理论。当代美国著名心理学家、教育家布卢姆提出的掌握学习理论认为：“只要在提供恰当的材料和进行教学的同时给每个学生提供适度的帮助和充分的时间，几乎所有的学生都能完成学习任务或达到规定的学习目标。”与此相关的是掌握学习的目标，每进行一个教学内容，均有明确的可操作性的目标。它将集体教学、小组教学、个别辅导、同伴帮助、个人自学等多种教学相结合，充分使用教学评价，保证教学始终以评定作为衡量的标准，较好地解决了统一教学与学生个别差异性的矛盾。它重视反馈矫正策略，赋予教学评价新的意义。掌握学习理论调和了传统教学理论与现代教学理论之间的对立和矛盾。根据这一理论的设想和要求逐步发展起来的分层教学思想很好地将传统教学理论与现代教学理论统一起来，在保证学校教学效益的基础上克服了班级授课的某些固有的不足，为学校教学改革提供了新的思路。我国古代教育家、思想家孔子提出育人要“深其深，浅其浅，益其益，尊其尊”，即主张“因材施教，因人而异”；原苏联教育家维果茨基的“最近发展区”理论认为：每个学生都存在着两种发展水平，一是现有水平，二是潜在水平，它们之间的区域被称为“最近发展区”。教学只有从这两种水平的个体差异出发，把最近发展区转化为现有发展水平，并不断创造出更高水平的最近发展区，才能促进学生的发展。这些都是分层教学的理论依据。就高中化学而言，教材内容的深度、广度和能力要求相比初中都有了较大变化，许多内容理论性强、难度大，这对于刚升入高中的学生来说，这些变化很难一下子适应。要改变这种状况，教师就要分层教学。首先，教师在对学生进行全面细致摸底的基础上，将学生划分为上、中、下三个层次，因材施教。上层学生基本功扎实，对化学有浓厚的学习兴趣，接受能力强；中层学生在化学学习上有一定的进取心，但基础略欠扎实；下层学生基础较差，有的学习上确有障碍，有的对学习不感兴趣，懒于动手动笔。平时教学中，教师对不同层次学生按不同教学内容，确立不同的教学目标。在练习环节中，教师应巧妙地设计课堂练习，激发学生学习的兴趣。上完一个章节后，教师给学生布置事先研究好的同步练习题，习题依其难易分为A、B、C三个档次，分别适合于三个不同层次的学生练习，有助于培养学生综合运用知识的能力。其次，教师要结合学生的分层情况，对教材进行分层处理。教师应在吃透教学大纲、教材基础上，依因材施教的原则进行弹性教学，根据不同层次学生对知识掌握的深广度的要求不同，进行弹性调节，尽可能地使每个学生都能得到很好的发展，科学合理地把每一个课时的教学要求，相对划分出A、B、C三个层次。上课时要自觉运用分层目标教学法，鼓励学生个个努力达标。教师应在每节课的开头，向学生展示各个层次的教学目标，如在讲解“氯水的成分和性质”时，教师应明确告诉A层学生的学习目标是：不但掌握氯水的成分，而且熟练掌握氯水与不同物质反应时体现不同微粒的性质，并且会设计实验验证各微粒的性质。B层学生的学习目标是：掌握氯水的成分，能够分析在不同的反应中所体现出的不同微粒的性质。C层学生的学习目标是：掌握氯水的成分，理解其性质。同时根据教学大纲要求，将知识依其难易程度分为难、中、易三个层次，以适应不同层次的学生学。再次，分层把握教学要求，力求人人学有所得。教师在课堂教学中，应用课堂提问、问卷等形式检查学生学习达标情况，采取因人提问、分层设题的办法。总而言之，对班级学生进行分层教学前应做好合理的分析工作，需要教师在平日里多和学生接触，了解学生大致的学习状况，客观地评价各个学生的平时成绩，做到心中有数。这样既有效地维护了学生的自尊心，又可以起到暗中督促的效果，同时调动所有学生的学习积极性。此外，还需要教师分阶段的进行测试，通过测试的卷面成绩，对学生知识的掌握进行全面的分析，客观反映学生的实际知识应用情况。摘 要：新课程理念下的物理创新能力发展目标强调直接经验的重要性，本文就新课程理念下的课程标准对物理实验教学的要求，结合自己的教学实际，从改革、创新课堂演示实验教学，改进学生实验教学，改革和创新实验习题的教学，积极组织课外小实验等四个方面进行论述，明确新课程理念下，如何创新实验教学与培养学生科技意识。新课程理念下的物理创新能力发展目标强调直接经验的重要性，在科学的观察、实验和探究活动中，学生不仅能学到科学知识，而且能养成科学的思维方式和习惯，形成科学的世界观，从而培养学生良好的科技意识。那么，如何创新物理实验教学与培养学生科技意识呢？根据实际教学经验，笔者认为可以从以下几个方面入手：一、改革、创新课堂演示实验教学，培养学生科技意识传统的演示实验不足以唤起学生的好奇心，引发其学习激情，不能较好地培养学生的科技意识，只有对其进行改革和创新才能更好地培养学生的科技意识。如探究电阻与温度关系的实验中，教材中用铁丝进行实验，而铁丝电阻随温度变化幅度小，所需时间很长，且现象不够明显，如果用旧日光灯两端的灯丝代替铁丝，由于灯丝电阻随温度变化幅度大，实验时，用火柴稍微加热一下，电路中小灯泡的亮度变化就非常明显，效果非常好。二、改进学生实验教学，培养学生科技意识现代教学的最早实验者杜威把实验科学的方法引进教学，要求学生从发现问题开始，提出解决问题的假设，并用实验验证假设，最后评价整个过程。也就是说，把学生看成科学家一样的探究者和发现者，以主动、负责的精神完成有目的的、不断改进经验的解决问题过程。例如：研究“阿基米德原理”时可以让学生利用现有的实验器材，自行讨论设计实验、优化实验步骤，然后优选实验方案进行实验操作并且完成实验报告。这样能让学生对物理产生亲近感，体验到成功的快乐，进而培养学生的科技意识。三、改革和创新实验习题的教学，培养学生科技意识实验完成后，有些教师不重视实验习题的教学，认为只要学生学会做实验就可以了，其实学生学会了具体的某一个实验，并不能代表他已经掌握了实验原理和其中非常重要的思想方法。而这些原理方法的熟练掌握是一定要通过习题教学才能使其融会贯通、举一反三的。否则，学生在以后的学习和生活中遇到此类实验的变式就不可能顺利解决。例如：在《物质的物理属性》一节教学中，可适时介绍：我国宇航员杨利伟乘坐宇宙飞船在太空中绕地球遨游14周，实现了中国人的飞天梦，如果让你现在就去遨游，那么你所穿的宇航服应该具有什么样的物理性质？这样可以让学生感觉到物理知识和实际生活很贴近，进而意识到：物理知识、物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象，应用物理知识是能够解决实际问题的，从而让学生更加相信科学、热爱科学，树立良好的科技意识和“科学技术是第一生产力”的思想。四、积极组织课外小实验，培养学生的科技意识物理课外小实验也是培养科技意识的重要阵地。与课堂教学相比，课外小实验具有更大的灵活性和选择性。这时，要根据学生的知识基础，精心设计趣味物理实验让学生来完成，如“飞机投弹”“喷气火箭”“纸锅烧水”“制作孔明灯”等。通过这些小实验，能较好地激发学生的学习兴趣，锻炼学生的动手操作能力。制作后还要让学生写出心得体会，及时进行经验总结，改进制作方法和过程。这样既能锻炼学生的科技制作能力，又能为学生将来工作后自制简易科研用具打下良好的基础。总之，只有创新和改革物理实验教学才能更好地达成新课程理念下的物理教学目标，培养学生良好的科技意识，全面提高学生的科学素养。1天线1.1天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。可见,天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备,没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线,进行适当的分类是必要的:按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等;按工作频段分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等;按方向性分类,可分为全向天线、定向天线等按外形分类,可分为线状天线、面状天线等;电磁波的辐射导线上有交变电流流动时,就可以发生电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1a所示,若两导线的距离很近,电场被束缚在两导线之间,因而辐射很微弱;将两导线张开,如图1.1b所示,电场就散播在周围空间,因而辐射增强。必须指出,当导线的长度L远小于波长A时,辐射很微弱;导线的长度L增大到可与波长相比拟时,导线上的电流将大大增加,因而就能形成较强的辐天线的基本知识1.3天线方向性的讨论1.3.1天线方向性发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能呈向周围空间辐射出去,基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。垂直放置的半波对称振子具有平放的形的立体方向图(图13.1a)。立体方向图虽然立体感强,但绘制困难图13.1b与图13.1c给出了它的两个主平面方向图,平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图13.1b可以看出,在振子的轴线方向上辐射为零,最大辐射方向在水平面上:而从图1.3.1c可以看出,在水平面上各个方向上的辐射一样大。图13.1a立体方向图图13.1b垂直面方向图图13.1c水平面方向图天线的基本知识1.3.2天线方向性增强若干个对称振子组阵,能够控制辐射,产生“扁平的面包圈”,把信号进一步集中到在水平面方向上下图是4个半波对称振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向图和垂直面方向图。立体方向图垂直面方向图天线的基本知识也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。下面的水平面方向图说明了反射面的作用-…射面把功率反射到单侧方向,提高了增益平面反射板全向阵(垂直阵列●不带平面反射板)扇形区覆盖(垂直阵列带平面反射板)拋物反射面的使用,更能使天线的辐射,像光学中的探照灯那样,把能量集中到一个小立体角内,从而获得很高的增益。不言而喻,抛物面天线的构成包括两个基本要素:抛物反射面和放置在抛物面焦点上的辐射源天线的基本知识1.3.3增益增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小增益越高。可以这样来理解增益的物理含义--为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号,如果用理想的无方向性点源作为发射天线,需要100w的输入功率,而用增益为G=13dB=20的某定向天线作为发射天线时,输入功率只需100/20=5W,换言之,某天线的增益,就其最大辐射方向上的辐射效果来说,与无方向性的理想点源相比,把输入功率放大的倍数半波对称振子的增益为G=2.15dBi4个半波对称振子沿垂线上下排列,构成一个垂直四元阵,其增益约为G=815dBi(dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源)如果以半波对称振子作比较对象,则增益的单位是dBd半波对称振子的增益为G=0dBd(因为是自己跟自己比,比值为1,取对数得零值。):垂直四元阵,其增益约为G=815-2.,15=6dBd,天线的基本知识1.3.4波瓣竞度方向图通常都有两个或多个瓣,其中辐射强度最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图1.34a,在主瓣最大辐射方向两侧,辐射强度降低3dB(功率密度降低一半)的两点间的夹角定义为波瓣宽度(又称波束蔻度或主瓣度或半功率)。波瓣竞度越窄,方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强还有一种波瓣宽度,即10dB波瓣宽度,顾名思义它是方向图中辐射强度降低10dB(功率密度降至十分之一)的两个点间的夹角,见图134b-10dB3dB点