高二物理电磁波发射接收

篇1:高二物理电磁波发射接收
1.无线电波的发射
师:请同学们讨论,在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波?
学生讨论。
生:在普通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。在电磁振荡过程中,电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的,辐射出去的能量很少。不能有效地发射电磁波
师:有效地发射电磁波的条件是什么?
学生阅读教材有关内容。
师生总结:要有效地向外发射电磁波,振荡电路要满足如下条件:
(1)要有足够高的振荡频率。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去。
引导学生讨论:如何改造普通的LC振荡电路,才能使它能够有效地发射电磁波?
师生一起讨论后,引出开放电路的概念。将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。
如图所示,是由闭合电路变成开放电路的示意图。
师:无线电波是由开放电路发射出去的。
讲解:在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器,电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合,如图所示。
振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用,使L1也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发出无线电波,向四周发射.
师:发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的是电码符号,无线电广播传递的是声音,电视广播传递的不仅有声音,还有图像。这就要求发射的电磁波随信号而改变。电磁波是怎样传递这些信号的呢?
讲解:在电磁波发射技术中,如果把这种电信号加到高频等幅振荡电流上,那么,载有信号的高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起发射出去。把要传递的信号加到高频等幅振荡电流上,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。
进行调制的装置叫做调制器。要传递的电信号叫做调制信号。
使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅(AM)。
使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频(FM)。
右图是调幅装置的示意图.接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器,由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化,它的电阻也发生时大时小的变化。所以,虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流,但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流.由于线圈的互感作用,从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。(多媒体演示:调幅波)
(用示波器观察调幅波形)
2.无线电波的接收
师:处在电磁波传播空间中的导体,会产生感应电流,导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同,因此,利用放在电磁波传播空间中的导体,就可以接收到电磁波,这样的导体就是接收天线。
在无线电技术中,用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。
讲解:世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备,它们不断地向空中发射不同频率的电磁波,这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来,那必然是信号一片混乱,分辨不清,达不到我们传递信息的目的。所以,接收电磁波时,首先要从诸多的电磁波中把我们需要的选出来,通常叫做选台。这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术里,是利用电谐振来达到这个目的的。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。这种现象叫做电谐振,相当于机械振动中的共振。
(用示波器观察电谐振波形)
师:接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐的接收电路叫做调谐电路。
如图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来改变调谐电路的频率,使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同,这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选出了这个电台。(演示调谐过程)
讲解:收音机接收的经过调制的高频振荡电流(对应图讲解),这种电流通过收音机的耳机或扬声器,并不能使它们振动而发声,为什么呢,假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动,下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动.高频电流的周期非常短,半周期更短,而振动片的惯性相当大,所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候,就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动,结果振动片实际上不发生振动.要听到声音,必须从高频振荡电流中检出声音信号,使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。
从接收到的高频振荡电流中检出所携带的调制信号过程,叫做检波。检波是调制的逆过程,因此也叫解调。由于调制的方法不同,检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放大、重现,我们就可以听到或看到了。
下面介绍收音机中对调幅波的检波。
右图是晶体二极管的检波电路,是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流,L1和L2绕在同一磁棒上,由于互感作用,在L2上产生的是高频交变电压.由于二极管的单向导电性,通过它的是单向脉动电流,这个单向脉动电流既有高频成分,又有低频的声音信号,高频成分基本从电容器C(复习旁路电容器)通过,剩下的音频电流通过耳机发声。(用示波器观察检波过程)实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图.这种收音机声音很小,只能用开机收听本地电台.为了提高收音机的接收性能,需要用放大器把微弱的信号放大.图示是加有放大器的收音机方框图.由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流,先通过放大器进行高频放大,然后进行检波和低频放大,放大后的音频电流输送到喇叭,使它们发出声音。
下面我们通过调幅和调频两种方式,来看看无线电波发射和接收的全过程。
(1)调幅发射和接收。(实验演示)
(2)调频发射和接收。(实验演示)
比喻:
高频电流火车 音频电流货物
调制发射传播调谐解调
装货出站运行进站卸货
师:我们再来看一下无线电波的分段。(投影)
波段波长频率传播方式主要用途
长波30 000 m~3 000 m10 kHz~100 kHz地波超远程无线通讯和导航
中波3 000 m~200 m100 kHz~1 500 kHz地波和天波调幅无线电广播、电报、通信
中短波200 m~50 m1500 kHz~6 000 kHz
短波50 m~10 m6MHz~30 MHz天波
微波米波10 m~1 m30MHz~300MHz近似直线传播调频无线电广播、电视、导航
分米波1 m~0.1 m300 MHz~3 000 MHz直线传播电视、雷达、导航
厘米波10 cm~1 cm3 000 MHz~30 000 MHz
毫米波10 mm~1 mm30000MHz~300 000 MHz
小编为大家提供的高二选修1物理电磁波的发射和接收知识点大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。
篇2:高二物理电磁波发射接收
知识点一 电磁波的发射
1.为了增大无线电台向空间辐射无线电波的能力,对LC振荡电路结构可采取下列的哪 些措施( )
A.增大电容器极板的正对面积 B.增大电容器极板的间距 C.增大自感线圈的匝数 D.提高供电电压
2.用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路,要增大发射电磁波的波长,可采用 的做法是( )
A.增大电容器两极板间的距离
B.减小电容器两极板间的距离 C.减小电容器两极板的正对面积 D.在电容器两极板间加入电介质 知识点二 电磁波的接收
3.关于电磁波的接收,下列说法正确的是( )
A.当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 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.由调谐电路接收的感应电流,再经过耳机就可以听到声音了
D.由调谐电路接收的感应电流,再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音 4.要接收到载有信号的电磁波,并通过耳机发出声音,在接收电路中必须经过下列过程 中的( )
A.调幅 方法技巧练 f=21LC
B.调频
C.调谐
D.解调
5.某收音机接收电磁波的波长范围在182 m~577 m之间,该收音机调谐电路的可变电 容器的动片完全旋出时,回路的电容为39 pF.求: (1)该收音机接收电磁波的频率范围;
(2)该收音机的可变电容器动片完全旋入定片间,回路中的电容是多大.
6.一台无线电接收机,当接收频率为535 kHz的信号时,调谐电路里电容器的电容是 360 pF.如果调谐电路里的电感线圈保持不变,要接收频率为1 605 kHz的信号时,调谐 回路里电容器的电容应改变为( )
A.40 pF B.120 pF D.3 240 pF
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篇3:高二物理电磁波发射接收
电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。小编准备了高二物理选修一电磁波的发射和接收知识点,希望你喜欢。
知识点一 电磁波的发射
1.为了增大无线电台向空间辐射无线电波的能力,对LC振荡电路结构可采取下列的哪 些措施( )
A.增大电容器极板的正对面积
B.增大电容器极板的间距
C.增大自感线圈的匝数
D.提高供电电压
2.用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路,要增大发射电磁波的波长,可采用 的做法是( )
A.增大电容器两极板间的距离
B.减小电容器两极板间的距离
C.减小电容器两极板的正对面积
D.在电容器两极板间加入电介质
知识点二 电磁波的接收
3.关于电磁波的接收,下列说法正确的是( )
A.当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
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.由调谐电路接收的感应电流,再经过耳机就可以听到声音了
D.由调谐电路接收的感应电流,再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音
4.要接收到载有信号的电磁波,并通过耳机发出声音,在接收电路中必须经过下列过程 中的( )
A.调幅 B.调频 C.调谐 D.解调
高二物理选修一电磁波的发射和接收知识点就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。
篇4:高二物理电磁波发射接收
电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。小编准备了高二选修一物理电磁波的发射和接收知识点,具体请看以下内容。
1)有效的向外发射电磁波的条件是(1)要有足够高的振荡频率,因为频率越高,发射电磁波的本领越大。(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。
改造 振荡电路由闭合电路成开放电路
可以有效的向外界发射电磁波?
天线、地线、开放电路构成的基本发射装置与振荡器电路耦合构成了实际应用的发射无线电波的装置。
在利用无线电波传递信号时,需要通过调制过程,使得电磁波随着信号而改变,如图所示过程,分为调幅和调频。
调幅:使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。
调频:使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。
2)电磁波在空间传播时,如果遇到导体,会使导体产生感应电流,感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的导体,就可以接收到电磁波了。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。
这样我们便可以接收无线电波了,下图是收音机内接收无线电波的调谐装置:
通过改变可变电容的电容大小改变调谐电路的固有频率,进而使其与接收电台的电
磁波频率相同,这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选
出了电台。
3)用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流,要直接感受到所需要的
信号,还需要检波。(分步绘制)
检波是调制的逆过程,因此也叫做解调。检波以后信号再经过放大、重现,我们就可以听到和看到了。
高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高二选修一物理电磁波的发射和接收知识点,希望大家喜欢。
篇5:高二物理电磁波发射接收
电磁波伴随的电场方向,磁场方向,传播方向三者互相垂直,因此电磁波是横波。接下来我们大家一起看一下新人教版高二物理电磁波的发射和接收知识点。
新人教版高二物理电磁波的发射和接收知识点
1、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,这种现象叫做电谐振。
2、调谐:使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
3、检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号
新人教版高二物理电磁波的发射和接收知识点到这里就结束了,希望同学们的成绩能够更上一层楼。
篇6:高二物理电磁波发射接收
一、无线电波的发射
1、振荡器:能产生频率很高的交变电流的器件。
2、载波:振荡器产生的高频交变电流,是用来携带声音、图象等信息的,叫做载波。
3、调制:把信息加到载波上,使载波随信号而改变的技术叫调制。
调幅:高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波。
调频:高频载波的频率随信号而改变叫调频波。
调频波优点: 不变,抗干扰能力强,失真较小。
缺点:接收机结构复杂,服务半径比较小。
二、无线电波的接收
1、调谐:从众多的电磁波中 的电台的技术叫做调谐。
2、解调:从接收的载波中将 等信息取出来叫做解调。
三、电视发射系统中:
摄像机、摄像管,扫描,
扫描一帧要0.04s,1s内送25帧图象。
除了图象信号外,还有伴音信号。
3、电视和广播的发射和接收过程
四、移动通信
移动电话:(1)电磁波发射器,(2)电磁波接收器,
手持移动电话的体积很小,发射功率不大。它的天线也很简单,灵敏度不高。
因此,手机通话时要靠强大的固定无线电台转接。
这种固定的无线电台叫做 。城市高大建筑物上、农村有的山头上,常常可以看到移动通信基站的天线。
最后,希望小编整理的高二物理选修一第四章知识点对您有所帮助,祝同学们学习进步。
篇7:高二物理电磁波发射接收
(一)电磁波的接收
师:发射的无线电波如何被接收到呢?(学生先阅读课文,教师引导学生回答)
生:电磁波在空间传播时,如果遇到导体,会使导体产生感应电流,感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的导体,就可以接收到电磁波了。
师:如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强呢?
生: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。在无线电技术里,是利用电谐振来达到这个目的的。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。这种现象叫做电谐振,相当于机械振动中的共振。(用示波器观察电谐振波形)。接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐的接收电路叫做调谐电路。如图7,调节可变电容器的电容可以改变 调谐电路的频率,使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同,这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选出了这个电台。图8中收音机内的接收电路就是调谐电路。
(二)无线电波知识(学生自主学习为主)
在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系,都离不开电磁波。
无线电报的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长或频率把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段。(教师可以结合教材上相应表格中数据,让学生比较各个波段的波长范围和频率范围,简述各波段无线电波的传播方式以及主要用途。还可以适当补充一些其它知识,如:调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制,通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。
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篇8:高二物理电磁波发射接收
教学目标:
1、了解无线电广播发射和接收技术中,调制、调幅、调频、调谐、解调的含义。
2、了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程。
3、了解移动通信就的基本过程。了解基站的作用。
4、了解通信技术的发展对人类文明的促进作用。
教学过程:
一、无线电波的发射
说明:LC振荡电路中,能量损失主要是各个元件之间的热量和辐射出去的电磁波,然而辐射出去的电磁波能量很少。
问:如何才能有效地辐射电磁波,即有效地辐射电磁波的条件是什么呢?(第一要有足够高的频率,理论研究表明,频率越高,发射电磁波的能力越强;第二振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间)
问:观察图14.3-1所示的振荡电路,说出这几个图的变化规律?(电容器极板间的距离逐渐增大,电场和磁场逐步扩展到电容器的外部,这样的电路称之为开放电路)
说明:实际应用的开放电路,如图丁所示,一端用导线与大地相连,这根导线称之为地线,另一端和高高地架设在空中的天线相连。无线电波就是通过这样的方式发射出去的
问:在电磁波发射过程中有哪几种方式呢?(①一种方式叫做调幅AM即使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变②另一种方法称之为调频FM即即使高频电磁波的频率随信号的强弱而变)
说明:使电磁波随各种信号的强弱而变的技术叫做调制
二、无线电波的接收
问:无线电波的接收需要经过几个过程?(①调谐②解调。电磁波在传播时如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,当接收电磁波时,调节接收电路的固有频率使固有频率等于电磁波的频率,接收电路的振荡电流最大,这种现象称之为电谐振,相当于机械振动中的共振,使接收电路产生电谐振的过程就称之为调谐。调谐以后得到的高频电流还不是我们需要的声音和图象信息,还要使声音和图象信号从高频电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,所以叫做解调,调幅波的解调也叫检波)
三、电视
说明:电视的传播过程需要分两个过程:电视信号的发射和电视信号的接收。
四、移动电话
问:移动电话的原理是什么?(每一部移动电话都是一个无线电台,它可以将用户的声音转变为高频电信号发射到空中,同时又相当于一台收音机,捕捉到空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信号)
问:移动电话与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台或者基站。在城市中,移动通信基地台的天线建在高大建筑物上。
第三节、电磁波的发射和接收
板书设计
一、无线电波的发射
1、有效地辐射电磁波的条件:①足够高的频率②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间
2、电磁波发射方式①调幅AM②调频FM
调制:使电磁波随各种信号的强弱而变的技术
二、无线电波的接收
1、无线电波的接过程 ①调谐②解调
最后,希望小编整理的物理高二选修1第四章知识点对您有所帮助,祝同学们学习进步。