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 從赫茲驗證電磁波的存在到馬克尼發(fā)現(xiàn)了無線電 開創(chuàng)了無線電波的實用價值 直到1901年馬克尼的無線電信號歷史性地跨越了大西洋 實現(xiàn)了人類首次隔洋無線電通信 再到后來通信衛(wèi)星的升空 移動通信才得以迅速發(fā)展 你知道無線電波是怎樣發(fā)射和接收的嗎 1 發(fā)射電磁波的振蕩電路應具備以下特點 1 要有足夠高的頻率 頻率越高 越容易向外界輻射 2 振蕩電路的電場和磁場必須分散到 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 隨信號的強弱而改變 調(diào)頻 使高頻電磁波的 隨信號的強弱而改變 3 無線電波的發(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 到振蕩電流上 再耦合到一個 電路中激發(fā)出無線電波 向四周發(fā)射出去 各種信號 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遇到 會使導體中產(chǎn)生感應電流 所以導體可用來接收電磁波 這個導體就是接收 電磁波的接收 導體 天線 2 通過電諧振來選臺 1 電諧振 當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波 相同時 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 的過程叫調(diào)諧 頻率 最強 電諧振 3 通過解調(diào)獲取信號解調(diào) 把聲音或圖象等信號 從高頻振蕩電流中 的過程 叫解調(diào) 檢波 調(diào)幅波的 叫檢波 4 無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 放大后再還原成聲音或圖象的過程 還原 出來 解調(diào) 調(diào)諧 檢波 一 對電磁波發(fā)射和接收過程的理解1 無線電波的發(fā)射和接收過程2 電磁波的發(fā)射 1 發(fā)射電路的兩個特點 發(fā)射頻率足夠高 應用開放電路 2 調(diào)制 1 使電磁波隨各種信號而改變的技術(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的強弱而改變 調(diào)頻 使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而改變 3 無線電波的發(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調(diào)制到振蕩電流上 再耦合到一個開放電路中激發(fā)出無線電波 向四周發(fā)射出去 如圖甲 乙所示是發(fā)射電磁波時常用的信號調(diào)制方式 請問這兩種調(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的強弱而改變 乙為調(diào)頻 使高頻電磁波的頻率隨信號而改變 3 電磁波的接收 1 用天線和地線組成的接收電路來接收電磁波 2 通過電諧振來選臺 電諧振 當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時 接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強的現(xiàn)象 類似于機械振動中的共振 調(diào)諧 使接收電路發(fā)生電諧振的過程 通過解調(diào)獲取信號 解調(diào) 把聲音或圖象等信號從高頻振蕩電流中還原出來的過程 檢波 調(diào)幅波的解調(diào)稱為檢波 3 無線電波的接收 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 放大后再還原成聲音或圖象的過程 如圖所示為電視接收過程示意圖 其工作過程順序正確的是 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 為什么超遠程無線電利用無線電波中的長波波段 而雷達利用微波波段 答案 根據(jù)波的衍射特性 波長越長 越容易繞過障礙物 所以超遠程無線電利用長波波段 微波波長短 傳播時直線性好 雷達正是利用了微波直線傳播性好的特點 實際發(fā)射無線電波的過程如圖所示 高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖甲所示 人對著話筒說話時產(chǎn)生低頻信號如圖乙所示 根據(jù)以上圖象 發(fā)射出去的電磁波圖象應是選項中哪一個 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 當我們對著它說話時 空氣對它的壓力隨著聲音而變化 那么它的電阻也就隨聲音信號而變化 振蕩電流的振幅也就隨著聲音信號而變化 這就是調(diào)制 它不但影響了正半周 也影響了負半周 故選B 答案 B 簡單的 比較有效的電磁波的發(fā)射裝置 至少應具備以下電路中的 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 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 我國不在赤道上 不可能為零 經(jīng)度大于105 的各地 天線應該朝南偏西 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 電視機的室外天線能把電信號接收下來 是因為 A 天線處在變化的電磁場中 天線中產(chǎn)生感應電流 相當于電源 通過饋線輸送給LC電路B 天線只處于變化的電場中 天線中產(chǎn)生感應電流 相當于電源 通過饋線輸送給LC電路C 天線只是選擇地接收某電臺信號 而其他電視臺信號則不接收D 天線將電磁波傳輸?shù)诫娨暀C內(nèi)答案 A 解析 室外天線處于空間變化的電磁場中 天線中產(chǎn)生了感應電流 此電流通過饋線輸送給LC電路 此電流中空間各電臺信號激起的電流均存在 但只有頻率與調(diào)諧電路頻率相等的電信號對應電流最強 然后再通過解調(diào)處理進入后面的電路 故選項A正確 B C D錯誤