第4章 第3节 无线电波的发射和接收(Word教师用书)-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

第3节　无线电波的发射和接收 [学习目标] 1.了解有效地发射电磁波的两个条件，能解释无线电波发射、接收的过程(物理观念).2.能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念(物理观念).3.领会高频电磁波在无线电波发射与接收中的重要作用(科学思维)． 知识点一　无线电波的发射 1．有效发射电磁波，振荡电路必须具有的两个条件 (1)要有足够高的振荡频率：频率越高，发射电磁波的本领就越大. (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路． 2．开放电路 线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连，这样的电路就是开放电路． 3．电磁波的调制 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 分类 调幅(AM) 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变 调频(FM) 使高频电磁波的频率随信号的强弱而变 知识点二　无线电波的接收 1．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的现象． 2．调谐：使接收电路产生电谐振的过程． 3．解调 (1)把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程． (2)解调是调制的逆过程． 知识点三　电视广播的发射和接收 1．高频电视信号的传播方式有三种：地面无线电传输、有线网络传输及卫星传输．不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波，采用不同的调制方式． 2．在电视接收端，接收到高频电磁波信号以后，经过解调处理转变为图像信息，还有伴音信号. 1．判断下列说法的正误． (1)频率越高，振荡电路发射电磁波的本领越大．(√) (2)电视台发射的电磁波都经过了调制．(√) (3)当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时，出现电谐振现象．(√) (4)收音机能够直接接收声波．(×) (5)要使电视机的屏幕上出现图像，必须将电视机接收到的无线电信号解调．(√) 2．(多选)关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是(　　) A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的 B．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波 C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强 D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程 答案　BCD 解析　有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似；电视机显示图像时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频调制信号中取出来，否则就不能显示，选项B、C、D正确. 考点一　无线电波的发射 【例题1】 要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是(　　) A．增加辐射波的波长 B．使振荡电容的正对面积足够小 C．尽可能使电场和磁场分散开 D．增加回路中的电容和电感 思维导引：(1)LC振荡电路的频率f＝；(2)由C＝分析影响电容大小的因素． 答案　B 解析　理论证明，电磁波发射本领(功率)与f成正比，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路，f＝，C＝，要使f增大，应减小L或C，选项B正确． 1．发射电磁波的条件 (1)要有足够高的振荡频率．频率越高，发射电磁波的本领越大． (2)开放电路． 2．对调制的理解 (1)低频信号类比成货物，高频波类比成运载工具，调制的过程类比成将货物装载到运载工具上． (2)一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号，都采用调幅波；电台的调频广播和电视中的伴音信号，都采用调频波． 【变式1】 为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行(　　) A．调谐 B．放大 C．调制 D．检波 答案　C 解析　声音与图像信号的频率很低，不满足直接发射的条件，只有高频电磁波才能有效地向外发射，把低频信号加到高频电磁波上去的过程叫调制，调制有调幅和调频两种，选项C正确． 考点二　无线电波的接收 【例题2】 波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时，问： (1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？ (2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？ 思维导引：(1)接收电路的频率与电磁波的频率越接近时，收音机中激发的感应电流越强；(2)由v＝λf知，波长减小，频率增大，由f＝和C＝综合分析正对面积的变化，从而得出是旋进还是旋出一些． 解析 (1)根据公式f＝得 f1＝＝ Hz≈1 034 kHz， f2＝＝ Hz≈756 kHz， f3＝＝ Hz≈530 kHz， 所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感