班級_________ 姓名_________ 第_______組
人教版物理選修3-4學案：14.3《電磁波的發(fā)射和接收導學案》
審核：高二物理組 編寫人：朱棟棟
寄語：為了自己的將，好好努力學習吧！
【學習目標】
1．了解有效地發(fā)射電磁波的兩個條。
2．了解調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧、解調(diào)、電諧振在電磁波發(fā)射、接收過程中的作用。
3．通過對電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射、接收過程及基本電路的簡單分析，領(lǐng)會無線電波在實際生活、生產(chǎn)中的作用。
【學習重點和難點】
1．電磁波有效發(fā)射的條，調(diào)制的含義及調(diào)制方式。
2．無線電波接收原理。
3．無線電波調(diào)制的含義及調(diào)幅和調(diào)頻的區(qū)別。
4．“電諧振”概念。
一、提出問題、引入新
在LC振蕩電路中，電場主要集中在電容器的極板之間，磁場主要集中在線圈內(nèi)部，電場能和磁場能主要在不同元之間相互轉(zhuǎn)化，輻射出去的電磁能或者電磁波很少。那么如何才能有效地發(fā)射和接收電磁波呢？這就是我們本節(jié)所學的內(nèi)容。
二、自主學習：
�。ㄒ唬o線電波的發(fā)射
1、要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有哪些特點呢？答：①要有足夠高的___________。因為頻率越高，發(fā)射電磁波的_____越大。②．振蕩電路的電場和磁場必須分散到______________，只有這樣才能有效地把電磁能（電磁波）傳播出去。
注意：要滿足上述兩述條，就需要把振蕩電路改造變成開放電路那么如何改造呢？同學們仔細觀察一下，圖1到圖4是如何變化？
圖2中，電容器的極板傾斜，張口變大，便于把電磁能輻射出去；線圈的匝數(shù)變少，其自感系數(shù)變小，便于發(fā)射高頻率的電磁波。圖3中電容器極板間的距離增大，正對面積減少，線圈匝數(shù)進一步減少，便于發(fā)射較高頻率的電磁波，圖4中電容器極板間的距離進一步增大，正對面積減少至為零，線圈匝數(shù)為零，以便能夠發(fā)射更高頻率的電磁波。
圖1 圖2 圖3 圖4
2、實際中的開放電路是如何發(fā)射電磁波的呢？
圖5
答：在實際應用中常把開放電路的下端跟地連接。跟地連接的導線叫做地線。線圈上部接到比較高的導線上，這條導線叫做天線。天線和地線形成了一個敞開的電容器，電磁波就是由這樣的開放電路發(fā)射出去的。電視發(fā)射塔要建得很高，是為了使電磁波發(fā)射得較遠。實際發(fā)射無線電波的裝置中還需在開放電路旁加一個振蕩器電路與之耦合，如圖5所示，振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過L2與L1的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開放電路中激發(fā)出電磁波，向四周發(fā)射。
3、調(diào)制：調(diào)幅與調(diào)頻
發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞________。要想電磁波傳得遠，就必須使用________的電磁波。但我們要傳遞的信號卻是一些低頻信號，如：聲音信號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象信號頻率也不過上萬赫茲，不可能把它們直接發(fā)送出去。這就要求發(fā)射的電磁波隨信號而改變。在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做_____。高頻振蕩電流，類似于可遠飛的信鴿；要傳送的信號類似于要發(fā)出的信，調(diào)制類似于把信綁在信鴿的身上。
一種調(diào)制的方法是使高頻振蕩電流的____隨信號的強弱而改變，這種調(diào)制叫做調(diào)幅。
另一種調(diào)制的方法是使高頻振蕩電流的_____隨調(diào)制信號的強弱而改變，這種調(diào)制叫做調(diào)頻。
（二）電磁波的接收
1、發(fā)射的無線電波如何被接收到呢？答：電磁波在空間傳播時，如果遇到導體，會使導體產(chǎn)生_______，感應電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此利用放在電磁波傳播空間中的______，就可以接收到電磁波了。
2、如何使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應電流最強呢？答：當接收電路的__________跟接收到的____________相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強。在無線電技術(shù)里，是利用______達到這個目的的。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。這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當于機械振動中的共振。接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做____，能夠調(diào)諧的接收電路叫做____電路。看本82頁圖14.3-4，調(diào)節(jié)可變電容器的電容可以改變 調(diào)諧電路的頻率，使它跟要接收的電臺發(fā)出的電磁波的頻率相同，這個頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強的感應電流，這樣就選出了這個電臺。
3、解調(diào)：由調(diào)諧電路接收到的感應電流，是經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流，還不是我們需要的聲音或圖像信號。因此還要使聲音或圖像信號從高頻振蕩電流中還原出。從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號過程，叫做____。解調(diào)是____的逆過程，調(diào)制的方法不同，解調(diào)的方法也不同。調(diào)幅波的解調(diào)，也叫____。解調(diào)類似于把綁在信鴿的信取下。解調(diào)之后的信號再經(jīng)過放大、重現(xiàn)，我們就可以聽到或看到了。
班級_________ 姓名_________ 第_______組
14.3《電磁波的發(fā)射和接收過關(guān)檢測卡》
審核：高二物理組 編寫人：朱棟棟
1．（A級）在無線電波發(fā)射和接收的過程中，為了如下目的，各采用的技術(shù)措施是什么？可供選擇的答案有：A．調(diào)制 B．開放電路 C．檢波 D．調(diào)諧
�。�1）為了向外界更多、更有效地發(fā)射電磁波, 采用（ ）
（2）為了把某種信號傳遞出去, 采用（ �。�
（3）為了接收某種頻率的電磁波, 采用（ �。�
（4）為了從高頻振蕩電流中分離得到信號, 采用（ �。�
2. （A級）為使發(fā)射的電磁波的波長增為原的兩倍，可以將振蕩電路的電容 （ �。�
A.變?yōu)樵膬杀?B.變?yōu)樵囊话?br /> C.變?yōu)樵?倍 D.變?yōu)樵?
3．（A級）空氣中波長為20m的電磁波，它的頻率是多少？
4. （B級）一振蕩電路的電容C、自感系數(shù)L分別是另一LC電路的3倍和 倍，它們的頻率之比為_____；它們的電磁波在真空中的波長之比為_____。
5. （B級）有一振蕩電路，線圈的自感系數(shù)L＝8μH，電容器的電容C ＝20pF，此電路能在真空中產(chǎn)生電磁波的波長是_____m。
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