4.3 无线电波的发射和接收 学案 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第3节 无线电波的发射和接收 学案 核心素养目标 1.知道有效发射电磁波的两个条件。 2.知道电磁波的调制、调谐、解调在发射和接收过程中的作用。 基础知识： 知识点一　无线电波的发射 1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点 (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)应采用开放电路。振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。 2．开放电路 (1)增大电容器极板间的距离，减小极板间的正对面积，从而使电场和磁场扩展到电容器的外部。这样的振荡电路叫作开放电路。 (2)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。 3．载波与调制 (1)载波：携带要传递的信号的高频电磁波。 (2)调制：使载波随各种信号而改变的技术。 (3)调制的分类： 调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制。 调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制。 知识点二　无线电波的接收 1．接收原理 电磁波在传播时遇到导体，会使导体中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，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。 3．调谐 使接收电路产生电谐振的过程。 4．解调 使声音或图像信号从接收到的高频感应电流中还原出来的过程是调制的逆过程，所以叫作解调。调幅波的解调也叫检波。 5．高频电视信号的传播方式有三种：地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输。不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波，采取不同的调制方式。 重难点理解： 一、无线电波的发射和接收 1．无线电波的发射和接收过程 2．调幅和调频 (1)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅，一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。 (2)使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波。 3．调制与解调 声音、图像等信号的频率相对较低，不能转化为电信号直接发射出去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去。将声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程就是调制；而将声音、图像等信号从高频信号中还原出来的过程就是解调。 4．调谐的作用 世界上有许许多多的无线电台、电视台它们不断发射不同频率的电磁波，因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选择出来，通常叫选台。 典例1：(多选)下列关于无线电广播对电磁波进行调制的原因说法正确的是(　　) 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波长不变 D．经过调制后的电磁波在空间传播波长改变 解析　调制是把低频信号加载到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，辐射本领更强，A正确；电磁波在空气中以接近光速传播，所以传播速度不变，B错误；由λ＝，知波长与波速和传播频率有关，C错误，D正确。答案　AD 当堂达标： 1．古代也采用过“无线”通信的方式，如在烽火台利用火光传递信息，利用打鼓传出声音传递信号等。关于声音与光，下列说法正确的是(　　) A．声音和光都是机械波 B．声音和光都是电磁波 C．声音是机械波，光是电磁波 D．声音是电磁波，光是机械波 2．一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是用细线密绕匝数多的线圈，另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断(　　) A．匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波 B．匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波 C．匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波 D．匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波 3．(多选)在电磁波的发射过程中，用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，下列调节正确的是(　　) A．增大电容器两极板间的距离 B．增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯 C．把电容器的动片适当旋出一些 D．把电容器的动片适当旋进一些 参考答案： 1.解析：C　声音属于机械波，光属于电磁波，故选C。 2.解析：A　根据密绕匝数多的线圈电感大、疏绕匝数少的线圈电感小，B、D选项错误；根据f＝可知，电感越大，回路固有频率越小，C选项错误；根据λ＝可知，频率越小，波长越长，A选项正确。 3.解析：BD　要增大发射电磁波的波长，根据λ＝可知，需要减小频率。根据f＝，可知要减小频率可以增加自感系数或电容。要增加电容，根据C＝，可知，可以减小极板的距离、增加正对面积、插入电介质；要增加自感系数，可以增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯，故A、C错误，B、D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $