2019-2020学年高中物理 第4章 3 电磁波的发射和接收课件 新人教版选修1-1

第四章电磁波及其应用三、电磁波的发射和接收学习目标知识脉络1.理解调制、调幅、调频、调谐、解调的含义．(重点)2.掌握电视摄像管的基本结构以及电视广播发射与接收的过程．(难点)3.知道移动通信的基本过程和基站的作用．(难点)4.知道通信技术的发展对人类文明的促进作用．自主探新知预习一、无线电波的发射1．载波振荡器产生的高频交变电流是用来携带声音、图像等信息的，这个高频电磁波叫做____．载波2．调制把信息加到载波上就是使载波随信号而改变，这种技术叫____．(1)使高频载波的振幅随信号改变的调制方式叫____；(2)使高频载波的频率随信号改变的调制方式叫____．调制调幅调频3．发射无线电发射机中的______能产生频率很高的交变电流．高频交变电流流经天线时，在空间产生高频率的______．电磁场在空间中的传播，就产生了电磁波，即发射了电磁波．振荡器电磁场二、无线电波的接收1．调谐接收从______电磁波中把自己需要的______的技术，叫做____．经过____，接收机得到带有信息标记的高频电流．2．解调信号要得到所需的信息，要从接收到的高频信号电流中分离出所携带信号的过程叫____．众多的选出来调谐调谐解调3．1927年，英国发明家______表演了从远处传来的活动图像，标志着电视的诞生．4．电视的发射系统发射出载有摄像头扫描来的视频电流和________．贝尔德伴音信号5．电视机接收到载有图像和伴音信号的电磁波，还原出__________．6．每个移动电话都有一个电磁波发射器，同时也有一个电磁波接收器，使双方得到信息，当然还要有固定的____转接．图像和声音基站1．思考判断(1)把声音或图像信息加到载波上叫调制．()(2)高频振荡电流流经天线时，在空间产生高频率的电磁场叫发射．()(3)闭合的电路也能有效地把电磁波发射出去．()√√×(4)当接收器的振荡频率和某电磁波的振荡频率相同时，就可接收到该电磁波．()(5)电视机是电磁波接收器．()(6)为了将信号发送出去，先要进行调谐．()√√×2．(多选)下列说法中正确的是()A．无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波B．无线电波在真空中的波长范围从1毫米到几十千米C．无线电波的频率越低越容易发射D．发射无线电波的目的是为了向远处传递电能AB[无线电波在电磁波谱中是波长最长的一部分电磁波，其波长范围是1毫米到几十千米．所以选项A、B正确；发射无线电波的条件是：一、频率足够高；二、有开放电路，所以选项C错误；发射无线电波的目的是向远处传递信号，选项D错误．]3．(多选)关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是()A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D．在信号接收时，选择电波的过程叫做调谐CD[调频和调幅都是使信息加到载波上，使载波随信号而改变，但有本质区别：调频是使高频载波的频率随信号而改变，而调幅是使高频载波的振幅随信号而改变，所以A项错误；解调是将所需的信息从高频载波中取下来的过程，故B项错误；因手持移动电话功率有限，所以与其他用户通话时，必须靠较大的固定的无线电台传送，所以C项正确；在接收信号时，选择所需电磁波的过程，在技术上叫做调谐，所以D项正确．]4．下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是()A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快C．经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去D[要将电磁波有效地发射出去，必须有足够高的频率，而需要传递的声音信号通常频率较低，无法直接发射，必须借助于载波来携带，因此必须通过调制将信号加到载波上才能有效地向远处传递，从而把我们要告知对方的信号有效地传递出去．]合作攻重难探究电磁波的发射和调制1．发射电磁波的条件(1)有足够高的振荡频率，即：能产生频率很高的交变电流．(2)形成的电场和磁场能够分散到尽可能大的空间，可以有效地把电磁波发射出去．2．调制(1)对信号源的信息(声音、图像)进行处理使其变为适合传输的形式的过程叫调制．(2)方法：通过改变振荡器产生的高频载波的幅度、相位或频率，使其随着信号的变化而变化．(3)常用形式：调幅和调频．3．调幅与调频的比较调幅(AM)调频(FM)方法使载波振幅按照信号改变使载波频率按照信号改变特征振幅变，频率不变频率变，振幅不变波形调制前波形调制后优点适用波长较长波段远距离传输，接收机结构简单适用波长较短波段，抗干扰性强，失真小缺点抗干扰性较差，失真较大接收机结构复杂，服务半径小1．实际发射无线电波的过程如图所示．高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示．根据以上图象，发射出去的电磁波图象应是选项中哪一个()B[使电磁波随各种信号而改变的技术，叫做调制．调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，通过改变频率来实现信号加载电磁波．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B正确、A、C、D错误．]对电磁波接收的理解1．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．2．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．3．接收电路，如图所示．(1)调谐：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的现象叫做电谐振，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐．(2)解调：经过调谐，接收机得到的是带有信息标记的高频电流．这种高频信号电流，还不是所需的信号本身．要得到所需的信息，必须进行解调，解调又称“反调制”，是从已调波中重现调制信号的过程．通过解调得到的信号，还要经过放大，然后再利用扬声器或显像管等显示出来．2．如图所示为电视接收过程示意图，其工作过程顺序正确的是()A．解调——放大——调谐——显示B．调谐——放大——解调——显示C．调谐——解调——放大——显示D．放大——调谐——解调——显示C[电视接收机首先利用电谐振通过调谐把空间高频电流选出来，然后解调，取下信号，最后经放大后再传给显像管显像，所以正确的顺序是C.]当堂固双基达标1．为了使需要传递的信息(如声音、图像等)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．检波C[把要传递的信息(如声音，图像等)加载到电磁波上发射出去的过程叫做调制，故只有C项正确，A、B、D三项应是电磁波接收端需进行的过程．]2．(多选)关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是()A．必须对信号进行调制B．必须使信号产生电谐振C．必须把传输信号加到高频电流上D．必须使用调幅的方法AC[电磁波的发射过程中，为了将低频信号发射出去，一定要对发射的信号进行调制，调制的方法有两种，一是调幅、二是调频，故A、C正确．]3．(多选)认真观察各图，下列说法中正确的是()A．无线电台发射的是甲所示的波B．无线电台发射的是乙所示的波C．无线电台发射的是丙所示的波D．无线电台发射的是丁所示的波CD[认真观察四个图象，结合调制中的调幅波和调频波的特点，发射台的电波即为调幅波和调频波．]4．关于无线电波的发送和接收，下述说法中正确的是()A．为了将信号发送出去，先要进行调谐B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制C．为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频D．由开放电路可以有效地把电磁波发射出去D[要将信号发送出去，先要进行的是调制．要从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，要进行的是调谐．要从高频电流中把声音信号取出来，要进行的是解调．只有采用开放电路(天线和地线)才能有效地把电磁场的能量辐射出去，闭合的电路只能使电磁场的能量在电路内相互转换．]