4.3无线电波的发射和接收-2022-2023学年高二物理备课必备讲义（人教2019选择性必修第二册 ）

第四章 电磁振荡与电磁波 第3节 无线电波的发射和接收 【核心素养目标】 物理观念 知道有效发射电磁波的两个条件. 科学思维 了解无线电波的特点及传播规律. 科学探究 了解调制(调幅、调频)、电谐振、调谐、解调在电磁波发射、接收过程中的作用． 科学态度与责任 通过无线电波的发射和接收知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。 知识点一　无线电波的发射 【情境导入】 1895年， 一位年轻的意大利人马可尼(公元1874－1937年)发明了无线电通信技术。从此，携带了人类信息的电磁波开始在空间自由旅行，人们不必依赖电线，就可以在遥远的地方互通信息。电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢？ 【知识梳理】 1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点： (1)要有足够高的 ，频率越 ，发射电磁波的本领越大． (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 电路． 2．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与 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 相连． 3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种 而改变的技术．调制分为调幅和调频． (1)调幅(AM)：使高频电磁波的 随信号的强弱而变的调制方法． (2)调频(FM)：使高频电磁波的 随信号的强弱而变的调制方法． 【重难诠释】 1．有效发射电磁波的条件 要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点： (1)要有足够高的振荡频率．频率越高，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去． (2)采用开放电路．采用开放电路可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图． 2．调制 (1)概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种信号而改变. (2)调制的分类 ①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示． ②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示． 【典例精析】 例1．实际发射无线电波的过程如图甲所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示．则发射出去的电磁波图像应是(　　) 知识点二　无线电波的接收 【情境导入】 【知识梳理】 1．接收原理：电磁波在传播时如果遇到 ，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 ． 2．电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率 时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的 ． (1)调谐：使接收电路产生 的过程． (2)解调：把声音或图像信号从 中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波． 【重难诠释】 1．无线电波的接收原理 利用电磁感应在接收电路产生和电磁波同频率的电流． 2．方法 (1)利用调谐产生电谐振，使接收电路的感应电流最强． (2)利用解调把接收电路中的有用信号分离出来． (3)调谐和解调的区别：调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程． 【典例精析】 例2．调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率的电台信号，为接收到该电台信号，则应(　　) A．加大电源电压 B．减小电源电压 C．增加谐振线圈的圈数 D．减少谐振线圈的圈数 【规律方法】 调谐电路的调节，要特别注意以下问题 1．调节方向：由题中情景准确判断出电路的固有频率应该调大还是调小． 2．频率公式f＝，根据(1)中的调节方向，可进一步准确判定电容C和电感L是该调大还是调小． 知识点三　电视广播的发射和接收 【知识梳理】 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 信号再进行传播． 2．高频电视信号的三种传播方式：地面 传输、有线网络传输以及 传输． 3．电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过 将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号． 【典例精析】 例3．图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的(　　) A．调幅　　　　　　　　 B．调频 C．调谐 D．解调 针对训练 一、单选题 1．2022年3月23日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了第三次太空授课。“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行