4.3 无线电波的发射和接收 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第四章 电磁振荡与电磁波 第3节 无线电波的发射和吸收 新课引入：如何能够高效发射电磁波呢？ 在普通的LC 振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？ 02 03 01 主题(二) 无线电波的接收 主题(一) 无线电波的发射 目录 CONTENTS 主题(三) 电视广播发射接收 04 第3节 无线电波的发射和吸收 主题(四) 巩固提升 第一部分 无线电波的发射 1.要有足够高的振荡频率： 一、无线电波的发射 ①减小电容C： ②减小自感系数L: 增大板间距d， 减小正对面积S 减小线圈匝数 1.要有足够高的振荡频率： 一、无线电波的发射 2.电场和磁场必须分散到尽可能大的空间： 振荡电路变为成为一条导线 3.装置： 振荡器 L1 L2 开放电路 地线 天线 无线电波由开放电路发射出去 振荡器电路 实际的发射装置 一、无线电波的发射 3.装置： 信号 振荡载波 调制 调幅波 调幅 一、无线电波的发射 振荡器 L1 L2 3.装置： 4.调制： 调频波 调频 一、无线电波的发射 振荡器 L1 L2 3.装置： 4.调制： (加载) 信号 振荡载波 调制 使电磁波随各种信号而改变叫做调制。 ①调幅：使高频振荡的振幅随信号而改变。 ②调频：使高频振荡的频率随信号而改变。 发射的无线电波如何被接收到呢？ 一、无线电波的发射 4.调制： 第二部分 无线电波的接收 电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了。 二、无线电波的接收 思考：如何选择我们需要的电磁波呢？ 当接收电路的固有频率跟接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。 二、无线电波的接收 1.电谐振: 2.装置： 上图为收音机的调谐电路 图示为收音机的简单的调谐电路，通过可变电容改变调谐电路的固有频率，使其与接收电台的电磁波频率相同，这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了电台。 二、无线电波的接收 2.装置： 上图为收音机的调谐电路 二、无线电波的接收 解调 信号 3.调谐： 使接收电路产生电谐振的过程叫调谐. 4.解调 : 将电磁波中携带信息的信号从高频振荡信号中分离出的过程。 注意：解调是调制的逆过程 二、无线电波的接收 解调 信号 2.装置： 3.调谐： 使接收电路产生电谐振的过程叫调谐. 接收端首先将接收到的微弱信号进行放大，确保信号强度足以进行后续处理。 信号放大 01 通过混频器将信号的频率转换到中频，便于滤波和放大，这是解调前的重要步骤。 频率转换 02 滤波器用于去除信号中的噪声和不需要的频率成分，保证信号质量。 滤波处理 03 解调器将调制的信号还原为原始的视频和音频信号，是接收端的核心处理过程。 解调 04 二、无线电波的接收 4.解调 : 将电磁波中携带信息的信号从高频振荡信号中分离出的过程。 也叫做检波 17 二、无线电波的接收 发射 接收 信号 发射 地线 天线 解调 调谐 5.全过程 调制 第三部分 电视广播的发射和接收 光信号 图像电信号 声信号 声音电信号 调制 调制 发射机 1.电视信号的采集过程与发射 三、电视广播发射接收 2.电视信号的主要传播方式 ①无线电传输 ②有线网络传输 ③卫星传输 三、电视广播发射接收 声音电信号 3.电视信号的接收 调谐 接收天线 解调 图像电信号 显示图像 放大器 发出声音 有线传输 光信号 图像电信号 声信号 声音电信号 三、电视广播发射接收 声音信号的传送 话筒前的人 三、电视广播发射接收 振荡器 信号发射机房 三、电视广播发射接收 电视信号发射塔上的信号发射天线 无线电信号发射塔 三、电视广播发射接收 彩塔接收天线 电报大楼上的接收天线 三、电视广播发射接收 收音机内的接收装置就是一个简单的调谐电路 三、电视广播发射接收 《思维导图·电势能和电势》 课堂小结 电磁场与电磁波 无线电波的接收 无线电波的发射 电视广播发射接收 巩固提高 第一：要有足够高的振荡频率。 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。 解调：从高频振荡电流中把音频信号还原出来的过程，是调制的逆过程，也叫检波。 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制（modulation）。 【典例1】关于电磁波的发射与接收,下列说法中正确的是 (　　) A.调频与调幅都是用高频载波发送信号,原理相同,无本质区别 B.解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程 C.手持移动电话与其他用户通话时,要靠较大的固定的无线电台转送 D.调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁波的振幅相同 C 典例分析 【典例2】(多选)为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间,除了使用开放电路,还可以 ( 　　) A.增大电容器极板间的距离 B.减小电容器极板的正对面积 C.减少线圈的匝数 D.采用低频振荡电流 ABC 典例分析 【典例3】(多选)下列关于无线电广播对电磁波进行调制的原因的说法正确的是 (　　) A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强 B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快 C.经过调制后的电磁波在空间传播的波长不变 D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去 AD 典例分析 【典例4】(多选)调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号,要接收到该电信号,应 (　　) A.增大调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压 C.减小调谐电路中线圈的匝数 D.将线圈中的铁芯取走 CD 典例分析 【典例5】手机A的号码为12345670001，手机B的号码为12345670002，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的手机号码12345670001，设手机A、B的功能和设置相同，若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打A，则发现手机A（　　） A．发出响声，并显示B的号码12345670002 B．不发出响声，但显示B的号码12345670002 C．不发出响声，但显示A的号码12345670001 D．既不发出响声，也不显示号码 B 典例分析 【典例6】（多选）第四代移动通信技术（4G）采用1 880 MHz~2 635 MHz频段的无线电波；现在我国正在全面推行第五代移动通信技术（5G），采用3 300 MHz~5 000 MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50~100倍。下列说法正确的是（　　） A．5G信号和4G信号都是电磁波 B．在真空中5G信号比4G信号传播速度大 C．在真空中5G信号比4G信号的波长小 D．5G信号和4G信号在空间产生的磁场的磁感应强度随时间是均匀变化的 AC 典例分析 谢 谢 观 看 $$