4.3 无线电波的发射和接收 课件（23张PPT）
文档属性
| 名称 | 4.3 无线电波的发射和接收 课件（23张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 22:02:09 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
3 无线电波的发射和接收
第四章 电磁振荡和电磁波
复习提问
1、麦克斯韦的电磁场理论的两大观点；
2、怎样变化的电场才能产生电磁波；
3、振荡电路及电流的变化规律。
一、无线电波的发射
有效地发射电磁波的振荡电路的特点
（1）有足够高的振荡频率
频率越高，发射电磁波的本领就越大
（2）要有开放电路
振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。
由闭合电路变成开放电路
实际的开放电路：线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做地线。线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就是由这样巨大的开放电路发射出去的。
2.无线电波的调制
(1)载波：用来“运载”信号的高频等幅波叫载波，如图：
(2)调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。即把传递信号加到载波上的过程。
(3)调制的方式
经过调幅的高频振荡电流的波形
信号
①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。如图所示为经过调幅的高频振荡电流的波形：
②调频：高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。如图所示为经过调频的高频振荡电流的波形：
信号
经过调频的高频振荡电流的波形
提示：发射电磁波是为了利用它传递某种信号。要想电磁波传得远，就必须使用高频率的电磁波。但我们要传递的信号却是一些低频信号，如:声音信号频率只有几百至几千赫兹，图像信号频率也不过上万赫兹，不可能把它们直接发送出去。 这就要求发射的电磁波随信号而改变。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(也就是载波)就载着要传送的信号一起发射出去。所以在发射电磁波时要对电磁波进行调制。
思考：在发射电磁波时为什么要对电磁波进行调制
3.发射无线电波的目的：
北斗导航卫星和地面的通讯
嫦娥五号展示国旗
手机通讯
传递信息（信号）
4.无线电波的发射过程
由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。
一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号，都采用调幅波；电台的调频广播和电视中的伴音信号，都采用调频波。
例1：实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话产生低频振荡如图乙所示，根据这两个图像，发射出去的电磁波图像应是图中的（ ）
解析：
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫作调制。调制共有两种方式：一种是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一种是调频，通过改变频率来实现信号加载，由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，故选B。
答案：B
(1) 接收天线：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，如图所示。
二、无线波的接收
(3)调谐：使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。
(4)解调：把信号从高频电流中还原出来的过程，是调制的逆过程，所以叫解调。
调幅波的解调也叫检波。
(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，这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。
调谐和解调的区别：
调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程。
图示为收音机的简单的调谐电路，通过可变电容改变调谐电路的固有频率，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．无线电波的接收
天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经解调取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象的过程。
例2：关于电磁波的发射和接收，下列说法中不正确的是( )
A.音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
B .为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭台的
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 . 要使电视机的屏蒂上有图像，必须要有检波过程
解析：
A.音频电流的频率比较低，放大后搭载到高频电磁波上。A正确，不符合题意；
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路， B错误，符合题意；
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， C正确，不符合题意；D .检波就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制讯号分离出来的过程。要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程。D正确，不符合题意。
答案：B
例3：在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是
A.调谐→高频放大→检波→音频放大
B.检波→高频放大→调谐→音频放大
C.调谐→音频放大→检波→高频放大
D.检波→音频放大→调谐→高频放大
【解析】在接收的过程中先进行调谐，选出需要的调制好的高频电磁波，由于在传播过程中，电磁波的能量有一定的衰减，对高频信号进行放大，用检波电路把音频信号从高频振荡电流上卸载下来，再对音频进行放大，故A正确。
答案：A
三、电视广播的发射和接收
地面无线电传输
有线网络传输
卫星传输
光信号
电信号
高频电视信号
摄像机
调制器
高频电视信号的三种传播方式：
频率范围不同，调制方式不同
例4：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 .为更好接收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
解析：
A.为了能收到频率最高的中波电台，应增大调谐电路的固有频率，根据 可知应减少线圈的匝数，故A错误；
B .为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到
，故B错误；
C.使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故C错误 ；
D.为了能接收到长波，即接收到频率更低的电磁波，根据可知，应把电路中电容器的电容调大一点，故D正确
答案：D
T
谢谢观看
HANK YOU!
3 无线电波的发射和接收
第四章 电磁振荡和电磁波
复习提问
1、麦克斯韦的电磁场理论的两大观点；
2、怎样变化的电场才能产生电磁波；
3、振荡电路及电流的变化规律。
一、无线电波的发射
有效地发射电磁波的振荡电路的特点
（1）有足够高的振荡频率
频率越高，发射电磁波的本领就越大
（2）要有开放电路
振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。
由闭合电路变成开放电路
实际的开放电路：线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做地线。线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就是由这样巨大的开放电路发射出去的。
2.无线电波的调制
(1)载波：用来“运载”信号的高频等幅波叫载波，如图：
(2)调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。即把传递信号加到载波上的过程。
(3)调制的方式
经过调幅的高频振荡电流的波形
信号
①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。如图所示为经过调幅的高频振荡电流的波形：
②调频：高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。如图所示为经过调频的高频振荡电流的波形：
信号
经过调频的高频振荡电流的波形
提示：发射电磁波是为了利用它传递某种信号。要想电磁波传得远，就必须使用高频率的电磁波。但我们要传递的信号却是一些低频信号，如:声音信号频率只有几百至几千赫兹，图像信号频率也不过上万赫兹，不可能把它们直接发送出去。 这就要求发射的电磁波随信号而改变。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(也就是载波)就载着要传送的信号一起发射出去。所以在发射电磁波时要对电磁波进行调制。
思考：在发射电磁波时为什么要对电磁波进行调制
3.发射无线电波的目的：
北斗导航卫星和地面的通讯
嫦娥五号展示国旗
手机通讯
传递信息（信号）
4.无线电波的发射过程
由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。
一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号，都采用调幅波；电台的调频广播和电视中的伴音信号，都采用调频波。
例1：实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话产生低频振荡如图乙所示，根据这两个图像，发射出去的电磁波图像应是图中的（ ）
解析：
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫作调制。调制共有两种方式：一种是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一种是调频，通过改变频率来实现信号加载，由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，故选B。
答案：B
(1) 接收天线：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，如图所示。
二、无线波的接收
(3)调谐：使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。
(4)解调：把信号从高频电流中还原出来的过程，是调制的逆过程，所以叫解调。
调幅波的解调也叫检波。
(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，这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。
调谐和解调的区别：
调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程。
图示为收音机的简单的调谐电路，通过可变电容改变调谐电路的固有频率，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．无线电波的接收
天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经解调取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象的过程。
例2：关于电磁波的发射和接收，下列说法中不正确的是( )
A.音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
B .为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭台的
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 . 要使电视机的屏蒂上有图像，必须要有检波过程
解析：
A.音频电流的频率比较低，放大后搭载到高频电磁波上。A正确，不符合题意；
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路， B错误，符合题意；
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， C正确，不符合题意；D .检波就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制讯号分离出来的过程。要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程。D正确，不符合题意。
答案：B
例3：在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是
A.调谐→高频放大→检波→音频放大
B.检波→高频放大→调谐→音频放大
C.调谐→音频放大→检波→高频放大
D.检波→音频放大→调谐→高频放大
【解析】在接收的过程中先进行调谐，选出需要的调制好的高频电磁波，由于在传播过程中，电磁波的能量有一定的衰减，对高频信号进行放大，用检波电路把音频信号从高频振荡电流上卸载下来，再对音频进行放大，故A正确。
答案：A
三、电视广播的发射和接收
地面无线电传输
有线网络传输
卫星传输
光信号
电信号
高频电视信号
摄像机
调制器
高频电视信号的三种传播方式：
频率范围不同，调制方式不同
例4：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 .为更好接收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
解析：
A.为了能收到频率最高的中波电台，应增大调谐电路的固有频率，根据 可知应减少线圈的匝数，故A错误；
B .为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到
，故B错误；
C.使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故C错误 ；
D.为了能接收到长波，即接收到频率更低的电磁波，根据可知，应把电路中电容器的电容调大一点，故D正确
答案：D
T
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