高中物理 3.3 電磁波的發(fā)射、傳播和接收課件 粵教版選修3-4.ppt

目標導航,預習導引,目標導航,預習導引,一,二,三,四,一、模仿赫茲實驗 1.赫茲的實驗:赫茲利用如圖所示的實驗裝置,證實了電磁波的存在。 2.無線電波:在無線電技術中使用的電磁波。,目標導航,預習導引,一,二,三,四,二、電磁波的發(fā)射 1.要有效地發(fā)射電磁波,振蕩電路必須具備兩個特點:第一,要有足夠高的振蕩頻率,頻率越高,發(fā)射電磁波的本領越大。第二,應采用開放電路,振蕩電路的電場和磁場必須分散到足夠大的空間。 2.開放電路:實際的開放電路,線圈的一端用導線與大地相連,這條導線叫做地線,線圈的另一端高高地架在空中,叫做天線。 3.無線電技術:在發(fā)射電磁波前,應將需要傳輸?shù)男畔⑥D換成電信號“加載”在高頻振蕩電流上,這個過程叫做調制。調制常用的方法有兩種,一種是調幅,使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變;另一種叫調頻,使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變化。,目標導航,預習導引,一,二,三,四,三、電磁波的傳播 1.無線電波的傳播方式:天波、地波和直線傳播。 2.天波傳播:利用大氣中的電離層的反射來傳播無線電波的方式。無線電波的波長越長,越容易被電離層反射,但同時也越容易被電離層吸收。 3.地波傳播:沿地球表面?zhèn)鞑o線電波的方式。無線電波的波長越長,越容易繞過地面的障礙物。 4.直線傳播:沿直線傳播無線電波的方式。,目標導航,預習導引,一,二,三,四,5.不同波段電磁波傳播的方式及其應用:,目標導航,預習導引,一,二,三,四,目標導航,預習導引,一,二,三,四,四、無線電波的接收 1.接收原理:電磁波能使導體中產(chǎn)生感應電流,所以導體可用來接收電磁波,這個導體就是接收天線。 2.選臺:在我們周圍空間彌漫著許多不同頻率的電磁波,從中把需要的選出來,就叫做選臺。 3.調諧:當接收電路的固有頻率被調到與需要接收的電磁波的頻率相同時,這個頻率的電磁波就在接收電路里激起最強的振蕩電流,這個過程叫做調諧。能夠調諧的接收電路叫做調諧電路。 4.檢波:從高頻振蕩電流中“檢”出它所攜帶的低頻信號電流的過程。檢波是調制的逆過程,所以又叫解調。,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,一、電磁波的發(fā)射 1.實際的開放電路由天線、線圈和地線組成,天線相當于電容器的一個極板,大地是另一個極板,這樣做一方面滿足開放的條件,讓電場和磁場盡可能地分散到更大的空間,另一方面使電容器的電容非常小,可以做到高頻率。 2.不同電磁波頻率不同。聲音、圖象信號的頻率很低,不能直接發(fā)射出去,只有把聲音、圖象的低頻信號加到高頻電磁波上才能向外發(fā)射,高頻電磁波帶著低頻信號向外發(fā)射,電磁波隨著各種信號而改變。 3.不同電磁波采用不同的調制方式: (1)一般電臺的中波、中短波、短波廣播以及電視中的圖象信號采用調幅波。 (2)電臺的立體聲廣播和電視中的伴音信號采用調頻波。,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,在發(fā)射電磁波時為什么要對電磁波進行調制? 答案:聲音、圖象信號的頻率很低,不能直接發(fā)射出去,只有把聲音、圖象的低頻信號加到高頻電磁波上才能向外發(fā)射,高頻電磁波帶著低頻信號向外發(fā)射,電磁波隨著各種信號而改變。同時,用不同的頻率的載波發(fā)射信號,也便于接收機的調諧接收。,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,【例1】 (多選)要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領,應該采取的措施是( ) (導學號51150047) A.增大電容器兩極板間的距離 B.使電容器兩極板的正對面積足夠大 C.盡可能使電場和磁場分散開 D.增大回路中的電容和電感 解析:要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領,應從兩個方面考慮,一是提高振蕩頻率,二是使電場和磁場盡可能地開放,所以選項C正確;由 可知,當增大電容器兩極板間的距離時,C變小,f增大,選項A正確;使電容器兩極板的正對面積變大,C變大,f變小,選項B錯誤;增大回路中的L、C,f變小,選項D錯誤。 答案:AC,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,(多選)關于無線電波的發(fā)射過程,下列說法正確的是( ) A.必須對信號進行調制 B.必須使信號產(chǎn)生電諧振 C.必須把傳輸信號加到高頻電流上 D.必須使用開放回路 答案:ACD 解析:該題考查電磁波的發(fā)射過程。電磁波的發(fā)射過程中,一定要對低頻輸入信號進行調制,用開放電路發(fā)射。為了有效地向外發(fā)射電磁波,必須使電路開放,A、C、D三項正確。而產(chǎn)生電諧振的過程是在接收電路,B項不正確。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,二、無線電波的接收 1.通過電諧振來選臺: (1)電諧振:當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強的現(xiàn)象,類似于機械振動中的共振。 (2)調諧:使接收電路發(fā)生電諧振的過程。 (3)通過解調獲取信號。 解調:把聲音或圖象等信號從高頻振蕩電流中還原出來的過程。 2.無線電波的接收:天線接收到的所有的電磁波,經(jīng)調諧選擇出所需要的電磁波,再經(jīng)解調取出攜帶的信號,放大后再還原成聲音或圖象的過程。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,【例2】 某收音機接收電路的電感為L=10-3mH,為了接收波長為500 m的電磁波,其電容器的電容C應調到多少? (導學號51150048) 解析:該電磁波的頻率為 那么該電路的固有頻率也應調到f 代入數(shù)據(jù)得C=7.0410-2F。 答案:7.0410-2 F,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,(多選)如圖甲所示為一個調諧電路,圖乙(a)、(b)、(c)為電路中的電流隨時間變化的圖象,則( ) (導學號51150049) 甲 乙,A.i1是L1中的電流圖象 B.i1是L2中的電流圖象 C.i2是L2中的電流圖象 D.i3是流過耳機的電流圖象,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,答案:ACD 解析:由于電磁感應,L2中產(chǎn)生的感應電流圖象同(a)圖相似,但是由于L2和D串聯(lián),所以當L2的電壓與D反向時,電路不通,因此這時L2中的電流圖象應是(b)圖,耳機接收到的信號應是解調后的信號。選項A、C、D正確。,