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    14.3 电磁波的发射和接收ppt课件(人教版高中物理选修3-4)

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    14.3 电磁波的发射和接收ppt课件(人教版高中物理选修3-4)

    1、3 电磁波的发射和接收,第十四章 电磁波,声音和影像是怎样传送的呢?,学习目标,1. 了解无线电波的波长范围; 2. 了解无线电波的发射过程和调制的简单概念; 3. 了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。,1.有效发射电磁波的条件 若要有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有如下特点: (1)要有足够高的频率,频率越高,越容易向外界辐射能量; (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,才能有效地把电磁场的能量传播出去,有效地发射电磁波必须用开放电路,如图所示.,一、电磁波的发射,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

    2、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 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:,信号,经过调幅的高频振荡电流的波形,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,3.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

    3、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。,1接收原理 电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流,所以导体可用来接收电磁波,这个导体就是接收天线。 2.接收装置 用天线和地线组成的接收电器来接收电磁波,如图所示:,二、电磁波的接收,3.通过电谐振来选台 (1)选台:接收电磁波时,从诸多的电磁波中把需要的选出来。 (2)电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫电谐振。相当于机械振动中的共振。 (3)调谐:使接收电路发生电谐振的过程叫调谐,其基本原理就是电谐振。 (4)调谐电路:能够调谐的接收电路叫做调谐电路,如图所示

    4、:,在调谐电路中,由于电感的调节不方便,因此一般采用调节电容器电容大小的方法来改变调谐频率。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,于是就选出了这个电台 。,4解调 使声音或图像信号从接收到的感应(高频振荡)电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,叫做解调。调幅波的解调也叫检波。如图: 5无线电波的接收 波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波叫作无线电波。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像。,三、无线电波的发射、接收及传播,1.无线电波的发射和接收过程 2.“调幅”和“

    5、调频”都是调制过程 (1)高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅。一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。 (2)高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频。电台的立体声广播和电视中的伴音信号,采用调频波。,3.解调是调制的逆过程 声音、图像等信号频率相对较低,不能转化为电信号直接发射出去。将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去将声音、图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制,而将声音、图像信号从高频调制信号中还原出来的过程就是解调。 4.正确理解调谐的作用 世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号,如果不加选择全部接收下来,那必然是一片混乱,

    6、分辨不清。因此接收信号时,首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来,通常叫选台.在无线电技术中利用电谐振达到该目的。,5.无线电波的传播 无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,它们的波长在几毫米到几十千米之间。无线电波在沿地球表面、大气层中传播时,由于不同波长的电磁波衍射和被吸收的情况各不相同,不同波长的电磁波在传播方式上也各不相同。地波、天波、空间波的传播方式、适合的波段、特点如下表所示:,(1)调频和调幅: 这是调制的两种方式,使电磁波的频率随信号改变的调制方式叫调频;使电磁波的振幅随信号改变的调制方式叫调幅。 (2)调制和解调: 把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上叫作调制; 把低频电信号

    7、从高频载波中检出来叫解调,是调制的逆过程。,相近概念的辨析技巧,1.(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是( ) A增大电容器极板间距 B使振荡电容器的正对面积足够大 C尽可能使电场和磁场分散开 D增加回路中的电容和电感,AC,课堂练习,2.(多选)下列说法正确的是( ) A发射出去的无线电波,可以传播到无限远处 B无线电波遇到导体,就可在导体中激起同频率的振荡电流 C波长越短的无线电波,越接近直线传播 D移动电话是利用无线电波进行通讯的,BCD,3世界各地有许多无线电台同时广播,用收音机一次只能收听到某一电台的播音,而不是同时收听到许多电台的播音,其原因是() A因为收听到的电台离收音机最近 B因为收听到的电台频率最高 C因为接收到的电台电磁波能量最强 D因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同,产生了电谐振,D,


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