4.3 无线电波的发射和接收 课件-2025-2026学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦无线电波的发射（高频、开放电路）、调制（调幅、调频）、接收（调谐、解调）及电视广播原理，通过LC振荡电路辐射能量少的问题导入，结合“信号如何传递”的思考与讨论，搭建从电磁振荡到无线电通信的学习支架。 其亮点在于用书信类比（信号-书信、载波-鸽子）建构调制模型，借电磁波波段表格（波长、频率、传播方式、用途）强化科学推理，评价题巩固物理观念。助力学生深化能量观念与科学思维，教师可高效落实教学目标。

完成一个小目标，需要一个大智慧！ 授课教师：李长青 4.3 无线电波的发射和接收 学习目标 人教版(2019)选必修 第二册 1.了解有效地发射电磁波的两个条件； 了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振的概念及其相互关系； 能解释无线电波发射、接收的过程; 2.了解电视广播的发射与接收的原理与过程; 3.领会高频电磁波在无线电波发射与接收中的重要作用。 1 新课导入 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？ 思考与讨论 LC 振荡电路产生的电磁波是无线电波，波长λ>1mm。 问题：“无线通信中，声音、图像等信号是如何通过电磁波传递的？” 学习任务一： 无线电波的发射 第一：要有足够高的振荡频率。频率越高，发射电磁波的本领就越大。 1.有效发射电磁波的条件 第二：振荡电路的电磁波必须分散到尽可能大的空间.有效地把能量辐射。 措施：振荡器要产生高频电磁振荡 分析：根据振荡频率公式 可知，减小自感系数L或减小电容C， 措施：利用开放电路 将电容器极板拉开，增大板间距离，减小正对面积，形成开放电路。 开放 开放 开放 天线 地线 实际应用 天线和大地构成一个巨大的电容 将发射塔建的很高 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。 地线与天线： 想一想：发射电磁波干嘛？ 无线电报传递电码符号 →远距离传递信号 无线广播传递声音 电视广播传递图像和声音 声音图像信号 频率低，无法直接发射出去 2.有效地传递信息措施 调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。 调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。 ⑴载波 用来携带信号的高频电磁波。 ⑵调制 传递信息不借助载波行不行？ 振幅调制AM： 频率调制FM： 音频（低频信号） + →AM调制 载波（高频载波） 音频（低频信号） + →FM调制 载波（高频载波） 携带信息的电磁波 携带信息电磁波 3.无线电的发射全过程 五个名词 载波 信号 调制 调幅 调频 “书信” “把书信绑在鸽 腿的过程” “把书信绑在鸽 腿的方式” “带信的鸽子” 电磁波的传播： 波段 波长 频率 传播方式 主要用途 长波 30km～3km 10kHz～100kHz 地波 超远程无线电通信和导航 中波 3km～200m 100kHz～1500kHz 地波和天波 调幅（AM）无线电广播、电报、通信 中短波 200m～50m 1500kHz～6000kHz 短波 50m～10m 6MHz～30MHz 天波 超短波(米波)(VHF ) 10m～1m 30MHz～300MHz 近似直线传播 调频（FM）无线电广播、电视、导航 微波 分米波(UHF） 1m～0.1m 300MHz～3GHz 直线传播 电视、雷达、导航 厘米波 10cm～1cm 3GHz～30GHz 毫米波 10mm～1mm 30GHz～300GHz 学习任务评价一 【例2】为了使需要传递的信息加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行(　　) A．调谐 　B．放大 C．调制 D．解调 C 【例1】要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是( 　 ) A．使用开放电路，且高高架在空中 B．使振荡电容的正对面积足够小 C．尽可能使电场和磁场分散开 D．增加回路中的电容和电感 AB 学习任务二： 无线电波的接收 ②设备：接收天线 1.接收原理和设备 ①原理:电磁感应现象，导体遇到电磁波会产生感应电流。 鱼骨天线 卫星接收天线 拉杆天线 各种无线电通信设备 所以，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？ 噪音≠信号 2.调谐 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，这种现象叫作电谐振。 调谐： 电谐振： 使接收电路产生电谐振的过程 调幅波 调频波 需要的电磁波 调节固有频率 电谐振 3.解调 把声音或图像信号从高频电流中还原出来，这个过程是调制的逆过程。 调谐器 解调器 放大电路 天线 4.无线电的接收全过程 携带信息电磁波 检波 滤波 音频信号 学习任务评价二 【例3】无线电技术的发展给人类带来了极大的便利。有关无线电技术，下列说法中正确的是 （ 　 ） A.在通信中被广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的 B.当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流 C.为了从高频电流中取出所携带的声音信号，就要进行调制 D.手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的 D 学习任务三： 电视广播的发射和接收 1.电视信号的采集过程与发射 光信号 图像电信号 声信号 声音电信号 调制 调制 发射机 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 ：电缆、光缆 信号不受外界干扰 收视质量更好 （有线电视） 调谐 接收天线 解调 图像电信号 声音电信号 显示图像 人眼的视觉暂留效应 放大器 发出声音 3.电视信号的接收 有线传输 光信号 图像电信号 声信号 声音电信号 4.电视广播的发射和接收的全过程 输出 无线电波的发射 无线电波的接收 信号 振荡电流 调制 发射 调谐电路 解调 学习任务评价三 【例4】关于高频电视信号的发射和接收，下列说法中正确的是 （　 ） A.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程 B.音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波 C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强 D.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路 ABC 课堂小结 无线电波发射和接收流程图 信号 振荡电流 调制 发射 调谐电路 解调 输出 载波 调幅波 调频波 调幅波 调频波 信号 电磁波的发射： 电磁波的传播： 电磁波的接收： 信号 调制 振荡电流 发射 调谐电路 解调 检波+滤波 输出 课堂练习 【1】某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波无线电广播，初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台，适当调整后，去户外使用，假设空间中存在波长分别为290m、397m、566m的无线电波，下列说法正确的是（　 ） A.为了能收到频率最高的中波电台。应增加线圈的匝数 B.为接收波长为290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到756kHz C.使接收电路产生电谐振的过程叫做解调 D.为了能接收到长波，应把电路中电容器的电容调大一点 D 【2】 (多选)如图所示为无线电波实际发射过程的示意图，如图甲、乙、丙所示为发射过程产生的电流图像，关于这三种图像，下列说法中正确的是（） A.图甲为高频振荡器产生的高频等幅振荡电流 B.图乙为人对着话筒说话时产生的低频信号 C.图丙表示高频电磁波的振幅随信号的强弱而变 D.图丙表示高频电磁波的频率随信号的强弱而变 ABC 坚持很酷 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.73 $