4. 无线电波的发射、传播与接收（教学课件）物理教科版选择性必修第二册

第四节 无线电波的发射、传播与接收 教科版（2019）高中物理选择性必修第二册 第四章 电磁震荡与电磁波 @HY 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 我们收听收音机，电台是怎么将无线电波信号发出的，收音机又是怎样接收到的无线电波信号又转化成声音信号的？ 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 第二：振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。 第一：要有足够高的振荡频率。 1.有效发射电磁波的条件和方法 ①减小电容C：增大板间距d，减小正对面积S ②减小自感系数L 振荡电路变为成为一条导线 开放电路 开放 开放 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 天线 地线 天线和大地构成一个巨大的电容 实际应用中的开放电路，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。无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。 将发射塔建的很高 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 2.调制 调制——使载波随各种信号而改变的技术 为了传送声音、文字、图象等信号，首先要把传递的信号转变成电信号。但这种电信号的频率较低，不能直接发射出去，需要将这种低频电信号加到高频振荡电流上发射出去。 把传递的电信号（叫做调制信号）加到高频振荡电路（叫做载波）上的过程。 ①调制： 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 ②常用的调制方式——调幅、调频 B、调频： 使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。 用FM表示。 A、调幅： 高频电流或电压的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅， 用AM表示。 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 传播方式与特性： (1)地波：沿地球表面传播，长波更容易绕过地面的障碍物。 (2)天波：利用大气中电离层的反射来传播，容易受到太阳辐射的影响。 (3)直线传播：能穿透电离层沿直线传播，需要设立中继站。同步通信卫星是一个很好的中继站。 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 1.接收原理和设备 ②设备：接收天线 ①原理:电磁感应现象 接收电磁波后首先要从诸多的信号中筛选出自己想要的，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。如何实现筛选呢？ 各种信号 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 2.筛选装置 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。  f=f0 调谐电路 调谐：使接收电路发生电谐振的过程 新课引入 无线电波传播 无线电波发射 无线电波接收 3.解调过程还原声音和图像信号 这是原信号吗？ 这是原信号+载波 解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来 解调 调幅 调频 （检波） 放大电路 声音 图像 调谐器 解调器 放大电路 天线 4.无线电的接收全过程 1.雪深雷达是2020珠峰高程测量主力设备之一，该系统主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚度，如图所示。下列说法正确的是（　　） D A．雷达利用电磁波的干涉特性工作 B．电磁波发射时需要进行调谐和解调 C．电磁波从空气进入雪地，频率减小，波长增大 D．在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化 课堂练习 2.关于无线电波的发射和接收，下列说法中正确的是( ) A.为了将信号发射出去，先要进行调谐 B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制 C.为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频 D.为了将信号发射出去，必须使用开放电路 D 课堂练习 3.手机发射和接收的信号属于电磁波。手机将信号通过天线发送到最近的一个移动基站，基站通过有线连接到机房的交换机，交换机再通过线连接到另一部手机最近的基站，基站将信号发送出去，通过已知信道被另一部手机接收。下列关于电磁波的说法正确的是( ) A.只要有电场和磁场，并且发生变化，就能产生电磁波 B.电磁波的传播必须在介质中才能进行 C.基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播 D.电磁波的传播也就是能量的传播 D 课堂练习 4.如图所示，2020年11月13日，万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线 电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和 海底作业的电视直播。下列选项正确的是( ) A.无线电波属于电磁波 B.将图像、声音等信号加载到高频电磁波上的过程叫解调 C.信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟 D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在，带来了通信技术的快速发展 A 课堂练习 5.有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置.下列有关电磁波的说法，正确的是( ) A.恒定电场可以在其周围产生电磁波 B.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 C.电磁波的传播不需要介质 D.电磁波具有能量，但没有质量 C 课堂练习 $$