4.3 无线电波的发射与接收 教学设计 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理教学设计聚焦无线电波的发射（有效条件、调制）与接收（电谐振、调谐、解调）过程及电视广播应用，通过生活中手机、电视等现象提问导入，衔接电磁波存在与发射接收的关联，搭建认知支架。 亮点在于以新课标核心素养为纲，科学探究环节设计实验室制作发射电台与接收信号活动，锻炼实际研讨能力，科学思维引导分析原理建构调制解调等概念，物理观念让学生看懂过程示意图，生活化导入激发兴趣，结构完整助力教师高效教学，提升学生科学探究与思维能力。

4.3无线电波的发射和接收 授课时间 课时 第一课时(共1课时) 课型 新课 教学 目标 【物理观念】让学生了解无线电波发射与接收的过程，能看懂无线电波发射和接收示意图。 【科学思维】学会分析无线电波发射、接收的工作原理，了解无线电波在无线电通讯领域的的广泛应用。 【科学探究】通过在实验室制作发射电台和接收信号来了解无线电波的发射接收过程，锻炼学生对实际问题的研讨能力。 【科学态度与责任】经历用所学过的知识来解决相关现象、解释相关问题。 教学重难点 【重点】建构无线电波调制、解调等有关概念，了解无线电波发射调制和接收解调的过程。 【难点】用物理技术的视角解决分析无线电波对生产生活的实际应用。 教学准备 多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：导入新课 我们能随时看手机、电视以及收听收音机，说明我们周围存在着电磁波。 那么，我们接收到的电磁波是如何发射出来的呢？又是如何被接收到的呢？ 今天我们就来学习无线电波的发射和接收。 学生观看图片思考问题 引起学生学习的兴趣，为本节的学习做铺垫 环节二：电磁波的发射 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。 思考讨论：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？ 1.有效发射电磁波的条件 （1）有足够高的振荡频率 频率越高，发射电磁波的本领就越大，要发射电磁波，就需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡。 思考：在LC震荡电路中，怎样能获得足够高的振荡频率呢？ （2）开放电路（LC电路） 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。 如图甲、乙将电容器两个极板拉开，增大电容器极板间的距离，减小极板间的正对面积，如图丙，开放电路甚至可以演化成为一条导线。 2.实际应用 地线：线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线； 天线：线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。 说明 ①这里描述的天线用于长波、中波、短波的无线电广播和通信。电视广播和微波通信的天线，在结构和原理上都与这种天线不同。 ②长波的传播方式是地波，中波和中短波的传播方式是地波和天波，短波的传播方式是天波。 ③电视广播和微波通信的传播方式是直线传播。 3.无线电波的调制 为了传送声音、图象等信号，首先要把传递的信号转变成电信号。 （1）载波:这种用来携带信号的高频电磁波叫作载波。 （2）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叫作调制。 甲 载波 乙 信号 丙 调幅波 丁 调频波 电磁波的调制 观看图片LC 振荡电路 学生阅读课文 学生思考讨论 阅读课文了解开放电路 学生阅读课文 阅读课文了解无线电波的调制 观察图片 了解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 了解有效发射电磁波的条件 了解在LC震荡电路中，如何获得足够高的振荡频率 了解开放电路，锻炼学生的自主学习能力 了解无线电波就是通过天线和地线所组成的巨大开放电路发射出去的 锻炼学生的自主学习能力 了解调幅波和调频波 环节三：无线电波的接收 1. 接收原理 原理：电磁感应现象，导体遇到电磁波会产生感应电流。 电磁波在传播时如果遇到导体，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，这个导体就是接收天线。 2.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，这种现象叫做电谐振。 可变电容 收音机的调谐电路 3.调谐 （1）使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。 （2）调谐的过程就是选择出所需要的电磁波的过程，也就是选台。 由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频电流，还不是我们需要的声音或图像信号，因此还要把声音或图像信号从高频电流中还原出来。 4.解调 把声音或图像信号从调谐电路接收到的高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程，所以叫作解调。调幅波的解调也叫检波。 阅读课文了解无线电波的接收原理 在老师的引导下，阅读课文 掌握无线电波的接收原理是电磁感应现象 了解电谐振调谐、解调等的概念 环节四：电视广播的发射和接收 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高频信号再进行传播。 2.高频电视信号的三种传播方式 ①地面无线电传输 ②有线网络传输 ③卫星传输 3.电视广播的接收 电视机接收到的高频电磁波信号经过解调，将得到的信号转变为图像信号和伴音信号，伴音信号经解调后送到扬声器。 电视信号发射塔 思考讨论：调制、调幅、调频、调谐、解调是容易混淆的名词，请说出它们的定义，请设计一个结构图来表明它们的关系。 调幅:使高频载波的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅。 调频:使高频载波的频率随信号改变，这种调制叫做调频。 调谐:使接受电路产生电谐振的过程叫做调谐。 解调:要得到所需的信息，必须从高频电路中把信号“取”出来，这就是进行解调。见方框图。 阅读课文了解高频电视信号的三种传播方式 学生思考讨论 锻炼学生的自主学习能力 锻炼学生的合作交流能力和语言表达能力 环节五：课堂练习 1.卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号，卫星发送的是（　　） A．声波 B．电磁波 C．电流 D．电子 【答案】B 2.某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍接收不到某较高频率电台发出的信号。要收到该电台的信号，应采用的方法是（　　） A．增加调谐电路中线圈的匝数 B．加大电源电压 C．减少调谐电路中线圈的匝数 D．减小电源电压 【答案】C 3.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 【答案】D 4.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中，正确的是（　　） A．经过调制后的电磁波可以传播的距离更远 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波长才能不变 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传递过去 【答案】D 学生练习 巩固本节的知识 作业设计 必做：整理本节知识点+课后题第3、4题 选做：预习4.4 板书设计 4.3无线电波的发射和接收 一、电磁波的发射和接收 1.有效发射电磁波的条件:①有足够高的振荡频率；②开放电路。 2.无线电波的调制 （1）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叫作调制。 （2）调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。 （3）调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。 二、无线电波的接收 1.接收原理 2.电谐振 3.调谐 4.解调 三、电视广播的发射和接收 课后反思 备课组长签字： 学科网（北京）股份有限公司 $