【课件】无线电波的发射和接收 2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第3节

无线电波的发射和接收第四章交变电流我们能随时看手机、电视以及收听收音机，说明我们周围存在着电磁波。那么，我们接收到的电磁波是如何发射出来的呢？又是如何被接收到的呢？1.理解无线电波的发射和接收过程，以及调制、解调等概念。2.学会分析无线电波发射、接收的工作原理。3.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。知识点一：电磁波的发射在普通的LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。电场线圈LC振荡电路思考讨论：在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？研究表明，要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下两个特点：频率越高，发射电磁波的本领就越大所以要有足够高的振荡频率；振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地发射电磁波。1.有效发射电磁波的条件（1）有足够高的振荡频率频率越高，发射电磁波的本领就越大，要发射电磁波，就需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡。++--电磁振荡的频率:要增大电磁振荡的频率，要减小电感L和电容C。①减小电容C：增大电容器极板间距离、减少正对面积；②要减小电感L：减少线圈的匝数。甲乙丙如图甲、乙将电容器两个极板拉开，增大电容器极板间的距离，减小极板间的正对面积，如图丙，开放电路甚至可以演化成为一条导线。由闭合电路变成开放电路（2）开放电路（LC电路）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.实际应用地线：线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；天线：线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。天线地线天线和大地构成一个巨大的电容无线电波就是通过天线和地线所组成的巨大开放电路发射出去的。说明①这里描述的天线用于长波、中波、短波的无线电广播和通信。电视广播和微波通信的天线，在结构和原理上都与这种天线不同。②长波的传播方式是地波，中波和中短波的传播方式是地波和天波，短波的传播方式是天波。③电视广播和微波通信的传播方式是直线传播。3.无线电波的调制为了传送声音、图象等信号，首先要把传递的信号转变成电信号。（1）载波:这种用来携带信号的高频电磁波叫作载波。（2）调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。甲载波乙信号丙调幅波丁调频波电磁波的调制（3）调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变（AM，图丙）（4）调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变（FM，图丁）B练一练1.实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话产生低频振荡如图乙所示，根据这两个图像，发射出去的电磁波图像应是图中的（）知识点二：无线电波的接收1.接收原理原理：电磁感应现象，导体遇到电磁波会产生感应电流。电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。要从诸多的信号中把需要的信号选择出来，这就要设法使我们所需的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术中，利用电谐振可以达到这个目的。2.电谐振当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，这种现象叫做电谐振。收音机的调谐电路通过可变电容改变调谐电路的固有频率，使其与接收电台的电磁波频率相同，这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了电台。可变电容3.调谐（1）使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。（2）调谐的过程就是选择出所需要的电磁波的过程，也就是选台。由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频电流，还不是我们需要的声音或图像信号，因此还要把声音或图像信号从高频电流中还原出来。4.解调把声音或图像信号从调谐电路接收到的高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程，所以叫作解调。调幅波的解调也叫检波。解调之后我们得到原来的信号，经过放大就可以在扬声器或显示器中重现了。1.在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是(

)A.调谐→高频放大→检波→音频放大B.检波→高频放大→调谐→音频放大C.调谐→音频放大→检波→高频放大D.检波→音频放大→调谐→高频放大A练一练知识点三：电视广播的发射和接收1.电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成高频信号再进行传播。2.高频电视信号的三种传播方式①地面无线电传输②有线网络传输③卫星传输不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波，采取不同的调制方式。3.电视广播的接收电视机接收到的高频电磁波信号经过解调，将得到的信号转变为图像信号和伴音信号，伴音信号经解调后送到扬声器。电视信号发射塔接收天线→调谐→解调→信号电流信号电流高频振荡电流调幅调制调频发射天线1.某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波无线电广播，初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台，适当调整后，去户外使用，假设空间中存在波长分别为290m、397m、566m的无线电波，下列说法正确的是()A.为了能收到频率最高的中波电台。应增加线圈的匝数B.为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到756kHzC.使接收电路产生电谐振的