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

第四章 电磁振荡与电磁波 第3节 无线电波的发射与接收 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？ 情境与思考 2. 改造LC振荡电路： 1. 研究表明，要想有效发射电磁波，必须满足两个条件： 无线电波的发射 ①频率足够高： ②开放电路 电容器： 线圈： 无铁芯，匝数很少，即L很小。 ，从而使电场和磁场扩展到外面。 天线 地线 电视信号发射塔上的信号发射天线 3. 调幅： 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。 4. 调频： 使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。 使载波随各种有用信号而改变的过程。 2. 调制： 无线电波的发射 用来携带信号的高频电磁波。 1. 载波： 2. 无线电的发射过程: 声音信号 高频振荡电流 调制器 调制 调幅： 调频： 无线电波的发射 ①频率足够高 ②采用开放电路 1. 有效发射无线电波的条件 < 经放 大后 调幅 调频 电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流。 因此，空中的导体可以用来接收电磁波，这就是接收天线。 思考：我们生活的空间布满了强弱不同的电磁波，我们又如何 选出自己所需的无线电波呢？ 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。 无线电波的接收 1. 电谐振现象： 当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率 相同时，电磁波会使接收电路中产生电流最强， 与机械振动中的共振现象类似。 2. 调谐： 使接收电路产生电谐振的过程。 3. 调谐电路： 能够进行调谐的接收电路。 4. 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，调幅波的解调也叫检波。 可调电容 无线电波的接收 1. 电谐振现象： 当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率 相同时，电磁波会使接收电路中产生电流最强， 与机械振动中的共振现象类似。 2. 调谐： 使接收电路产生电谐振的过程。 3. 调谐电路： 能够进行调谐的接收电路。 4. 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，调幅波的解调也叫检波。 可调电容 5. 无线电的接收过程: 调谐： f固 = f波 →电谐振 解调电路 解调 放大电路 扬声器 检波 声音信号 无线电波的接收 1. 电谐振现象： 当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率 相同时，电磁波会使接收电路中产生电流最强， 与机械振动中的共振现象类似。 2. 调谐： 使接收电路产生电谐振的过程。 3. 调谐电路： 能够进行调谐的接收电路。 4. 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，调幅波的解调也叫检波。 可调电容 例1. (多选)关于无线电波的接收，下列说法中正确的是( ) A．当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时，该电磁波在接收电路 中激起的感应电流最强 B．使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐 C．收音机的接收电路是LC振荡电路 D．从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号，叫作检波 ABC 无线电波的接收 1. 电谐振现象： 当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率 相同时，电磁波会使接收电路中产生电流最强， 与机械振动中的共振现象类似。 2. 调谐： 使接收电路产生电谐振的过程。 3. 调谐电路： 能够进行调谐的接收电路。 4. 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，调幅波的解调也叫检波。 可调电容 例2. 某三波段收音机的调谐电路采用如图所示的电路，如果要接收短波，则波段开关S应跟哪个触点接触？ S 1 2 3 3 电视广播的发射和接收过程 输出 无线电波的发射 无线电波的接收 地面无线电传输 有线网络传输 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。 高频电视信号的传播方式 信号 振荡电流 调制 发射 调谐电路 解调 电视广播信号也是一种无线电信。先通过摄像机的感光器件将景物的光 信号转变为电信号。要想远距离传输，还需要通过载波将信号调制成高频信 号再进行传播。 例3. (多选)下面甲乙两图是发射和接收无线电波的过程示意图，关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是( ) A．甲图是无线电波的发射过程，乙图是无线电波的接收过程 B．甲图是无线电波的接收过程，乙图是无线电波的发射过程 C．甲图中波形①到②的过程叫解调，乙图中③到④的过程叫调制 D．接收到的无线电波的波形是④，发射的无线电波波形是⑤ BC 例4. 无线电波的发射和接收离不开天线。如图甲、乙、丙所示，LC振荡电路逐步成为开放电路，电场和磁场就可以分散到更大的空间，这样就形成了天线。手机作为常用的通讯工具同样也需要天线来接收和发射信号。早期的手机有长长的天线，现在逐渐内置到手机内部。实践中发现当天线的长度大约等于无线电波波长的1/4时，收发电磁波的能力最好。曾经有手机将外壳的金属边框设计成天线(无线电波长在几米数量级，c=λf)，既提升收发信号效果，又节省了手机的内部空间。随着5G时代的来临，信号频率进一步提升，对天线设计的要求更加复杂。下列关于手机发射与接收无线电波的说法正确的是( ) A. 只有特定频率的无线电波才能在天线上产生振荡电流 B. 与4G相比，5G使用的电磁波传播速度更大 C. 手机信号的频率估计在10MHz左右 D. 手机天线在发射信号时，天线上会有电荷出现， 且周期性变化 D 同学们，下课！ Lavf58.29.100 $