高中物理 第14章 第3節(jié) 電磁波的發(fā)射和接收課件 新人教版選修3-4.ppt

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成才之路 物理 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 選修3 4 電磁波 第十四章 第三節(jié)電磁波的發(fā)射和接收 第十四章 從赫茲驗(yàn)證電磁波的存在到馬克尼發(fā)現(xiàn)了無(wú)線電 開創(chuàng)了無(wú)線電波的實(shí)用價(jià)值 直到1901年馬克尼的無(wú)線電信號(hào)歷史性地跨越了大西洋 實(shí)現(xiàn)了人類首次隔洋無(wú)線電通信 再到后來(lái)通信衛(wèi)星的升空 移動(dòng)通信才得以迅速發(fā)展 你知道無(wú)線電波是怎樣發(fā)射和接收的嗎 1 發(fā)射電磁波的振蕩電路應(yīng)具備以下特點(diǎn) 1 要有足夠高的頻率 頻率越高 越容易向外界輻射 2 振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到 的空間 即必須用 電路 電磁波的發(fā)射 能量 盡可能大 開放 2 調(diào)制 1 使電磁波隨 而改變的技術(shù)叫做調(diào)制 2 調(diào)制方法調(diào)幅 使高頻電磁波的 隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變 調(diào)頻 使高頻電磁波的 隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變 3 無(wú)線電波的發(fā)射由振蕩器 常用LC振蕩電路 產(chǎn)生 用調(diào)制器將需傳送的電信號(hào) 到振蕩電流上 再耦合到一個(gè) 電路中激發(fā)出無(wú)線電波 向四周發(fā)射出去 各種信號(hào) 振幅 頻率 高頻振蕩電流 調(diào)制 開放 1 接收原理電磁波在傳播時(shí)遇到 會(huì)使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流 所以導(dǎo)體可用來(lái)接收電磁波 這個(gè)導(dǎo)體就是接收 電磁波的接收 導(dǎo)體 天線 2 通過(guò)電諧振來(lái)選臺(tái) 1 電諧振 當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波 相同時(shí) 接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流 這種現(xiàn)象叫電諧振 2 調(diào)諧 使接收電路發(fā)生 的過(guò)程叫調(diào)諧 頻率 最強(qiáng) 電諧振 3 通過(guò)解調(diào)獲取信號(hào)解調(diào) 把聲音或圖象等信號(hào) 從高頻振蕩電流中 的過(guò)程 叫解調(diào) 檢波 調(diào)幅波的 叫檢波 4 無(wú)線電波的接收天線接收到的所有的電磁波 經(jīng) 選擇出所需要的電磁波 再經(jīng) 取出攜帶的信號(hào) 放大后再還原成聲音或圖象的過(guò)程 還原 出來(lái) 解調(diào) 調(diào)諧 檢波 一 對(duì)電磁波發(fā)射和接收過(guò)程的理解1 無(wú)線電波的發(fā)射和接收過(guò)程2 電磁波的發(fā)射 1 發(fā)射電路的兩個(gè)特點(diǎn) 發(fā)射頻率足夠高 應(yīng)用開放電路 2 調(diào)制 1 使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制 2 調(diào)制方法 調(diào)幅 使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變 調(diào)頻 使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變 3 無(wú)線電波的發(fā)射 由振蕩器 常用LC振蕩電路 產(chǎn)生高頻振蕩電流 用調(diào)制器將需傳送的電信號(hào)調(diào)制到振蕩電流上 再耦合到一個(gè)開放電路中激發(fā)出無(wú)線電波 向四周發(fā)射出去 如圖甲 乙所示是發(fā)射電磁波時(shí)常用的信號(hào)調(diào)制方式 請(qǐng)問(wèn)這兩種調(diào)制方式有什么不同 答案 甲為調(diào)幅 使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變 乙為調(diào)頻 使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)而改變 3 電磁波的接收 1 用天線和地線組成的接收電路來(lái)接收電磁波 2 通過(guò)電諧振來(lái)選臺(tái) 電諧振 當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí) 接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)的現(xiàn)象 類似于機(jī)械振動(dòng)中的共振 調(diào)諧 使接收電路發(fā)生電諧振的過(guò)程 通過(guò)解調(diào)獲取信號(hào) 解調(diào) 把聲音或圖象等信號(hào)從高頻振蕩電流中還原出來(lái)的過(guò)程 檢波 調(diào)幅波的解調(diào)稱為檢波 3 無(wú)線電波的接收 天線接收到的所有的電磁波 經(jīng)調(diào)諧選擇出所需要的電磁波 再經(jīng)解調(diào)取出攜帶的信號(hào) 放大后再還原成聲音或圖象的過(guò)程 如圖所示為電視接收過(guò)程示意圖 其工作過(guò)程順序正確的是 A 解調(diào) 放大 調(diào)諧 顯示B 調(diào)諧 放大 解調(diào) 顯示C 調(diào)諧 解調(diào) 放大 顯示D 放大 調(diào)諧 解調(diào) 顯示答案 C解析 電磁波的接收過(guò)程是調(diào)諧 解調(diào) 放大 顯示 故C正確 二 電磁波的傳播特性 為什么超遠(yuǎn)程無(wú)線電利用無(wú)線電波中的長(zhǎng)波波段 而雷達(dá)利用微波波段 答案 根據(jù)波的衍射特性 波長(zhǎng)越長(zhǎng) 越容易繞過(guò)障礙物 所以超遠(yuǎn)程無(wú)線電利用長(zhǎng)波波段 微波波長(zhǎng)短 傳播時(shí)直線性好 雷達(dá)正是利用了微波直線傳播性好的特點(diǎn) 實(shí)際發(fā)射無(wú)線電波的過(guò)程如圖所示 高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖甲所示 人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)產(chǎn)生低頻信號(hào)如圖乙所示 根據(jù)以上圖象 發(fā)射出去的電磁波圖象應(yīng)是選項(xiàng)中哪一個(gè) 電磁波的發(fā)射 解析 振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩 話筒結(jié)構(gòu)是里邊有碳膜電阻 它的阻值隨壓力變化而變化 當(dāng)我們對(duì)著它說(shuō)話時(shí) 空氣對(duì)它的壓力隨著聲音而變化 那么它的電阻也就隨聲音信號(hào)而變化 振蕩電流的振幅也就隨著聲音信號(hào)而變化 這就是調(diào)制 它不但影響了正半周 也影響了負(fù)半周 故選B 答案 B 簡(jiǎn)單的 比較有效的電磁波的發(fā)射裝置 至少應(yīng)具備以下電路中的 調(diào)諧電路 調(diào)制電路 高頻振蕩電路 開放振蕩電路A B C D 答案 B 解析 比較有效的發(fā)射電磁波的裝置應(yīng)該有調(diào)制電路 高頻振蕩電路和開放振蕩電路 調(diào)制電路是把需要發(fā)射的信號(hào)裝載在高頻電磁波上才能發(fā)射出去 高頻振蕩電路能產(chǎn)生高頻電磁波 開放振蕩電路能把電磁波發(fā)送的更遠(yuǎn) 而調(diào)諧電路是在接收端需要的電路 電磁波的接收 A 有可能 0 90 B 與衛(wèi)星經(jīng)度相同的各地 隨緯度增加而減小C 經(jīng)度大于105 的各地 天線是朝南偏東的D 在幾十甚至幾百平方千米的范圍內(nèi) 天線取向幾乎是相同的答案 BD 解析 如圖所示 隨緯度的增大而減小 我國(guó)不在赤道上 不可能為零 經(jīng)度大于105 的各地 天線應(yīng)該朝南偏西 由于地球很大 衛(wèi)星距地面很高 幾十甚至幾百平方千米的范圍內(nèi)天線取向幾乎是相同的 電視機(jī)的室外天線能把電信號(hào)接收下來(lái) 是因?yàn)?A 天線處在變化的電磁場(chǎng)中 天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流 相當(dāng)于電源 通過(guò)饋線輸送給LC電路B 天線只處于變化的電場(chǎng)中 天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流 相當(dāng)于電源 通過(guò)饋線輸送給LC電路C 天線只是選擇地接收某電臺(tái)信號(hào) 而其他電視臺(tái)信號(hào)則不接收D 天線將電磁波傳輸?shù)诫娨暀C(jī)內(nèi)答案 A 解析 室外天線處于空間變化的電磁場(chǎng)中 天線中產(chǎn)生了感應(yīng)電流 此電流通過(guò)饋線輸送給LC電路 此電流中空間各電臺(tái)信號(hào)激起的電流均存在 但只有頻率與調(diào)諧電路頻率相等的電信號(hào)對(duì)應(yīng)電流最強(qiáng) 然后再通過(guò)解調(diào)處理進(jìn)入后面的電路 故選項(xiàng)A正確 B C D錯(cuò)誤