高中物理人教大纲版第二册：18.5 无线电波的发射和接收1.docVIP

第五节 无线电波的发射和接收 ●本节教材分析 本节作为选学内容主要介绍无线电波的发射原理和接收原理.它是本章所学内容的具体应用，也是帮助学生认识电磁波在无线电通讯领域中广泛应用的基础.学好本节内容，一方面可以加深对本章所学知识的理解，另一方面可以帮助学生拓宽视野.为将来适应社会，特别是深入研究无线电理论打下一定的基础. ●教学目标 一、知识目标 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. 二、能力目标 培养学生利用所学知识解决实际问题的能力. 三、德育目标 帮助学生确立理论联系实际的思想. ●教学重点 接收电路调谐原理. ●教学难点 电谐振概念的形成. ●教学方法 实验演示法、类比分析法. ●教学用具 信号源发生器一台，可变电容器一个. 单匝开口铜环（d=20 cm) 一个，屏蔽线两根. 磁棒天线一个，示波器一台，导线若干. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课 上节课我们了解了什么是电磁波.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.在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，那么无线电波是怎样发射和接收的呢？这节课我们学习这方面的知识. 二、新课教学 1.无线电波的波段 无线电波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几个波段，如下表所示. 2.无线电波的发射 （1）发射电路 （2）调制，把要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫调制.调制分调幅和调频两种方式. （3）发射过程：话筒将接收到的声音转变为随声音而变化的音频电流，如上图（1），振荡器产生高频等幅振荡电流,如图（2）.由于L1和L2的耦合（电磁感应）作用，高频振荡电流的振幅随着音频电流的波形而改变，如图（3）所示.经过调幅的高频信号由L3和L4耦合到开放电路，向外发射载有音频信号的电磁波. 分析无线电波的接收：当电磁波在空间遇到闭合回路时，就会在回路中引起感应电流，感应电流的频率跟电磁波的频率相同，电磁波就被接收到. 3.无线电波的接收 （1）电谐振 ［师］请同学们回忆共振的概念. ［生］当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，物体做受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振. ［师］类比共振，介绍电谐振.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. ［演示］电谐振，引入调谐概念. 连接下图所示电路，打开信号源，调节示波器工作状态，示波器出现振荡信号.再调节可变电容器，直到示波器显示信号的振幅最大，这就是调谐过程. （2）调谐和调谐电路 使接收电路产生电谐振的过程叫调谐. 能够调谐的电路叫调谐电路，如上图所示.分析调谐电路接收的信号特征. 调谐电路接收到的信号中既有音频信号，又有高频信号，这就需要我们将这两种信号进行分离. （3）检波和检波电路 将电磁波中携带信息的信号从高频振荡信号中分离出来叫做检波. 上图中L2、D、C2和耳机共同组成检波电路. 三、小结 本节主要学习了以下内容 1.什么叫调制以及两种方式. 2.电谐振的条件. 3.调谐和检波. 4.无线电波的分类. 四、作业 查阅资料或访问网站，了解无线电波的发射和接收. 五、板书设计 六、本节优化训练设计 1.发射电磁波为什么要用开放电路？ 2.接收电磁波信号时，为什么要调谐？ 3.调谐电路中可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率电台发出的电信号，要收到该电台的信号，应该 A.增加调谐电路线圈的匝数 B.加大电源电压 C.减少调谐电路线圈的匝数 D.减小电源电压 参考答案： 1.振荡电路要有效地向外发射电磁波必须具备两个条件：（1）有足够高的振荡频率. （2）振荡电路的电场和磁场要尽量分散到大的空间，只有开放电路才能满足这两个条件，因此，发射电磁波要使用开放电路. 2.在空间里有大量的不同频率的电磁波传播.要接收到其中某一频率的信号，必须使这一信号在接收电路中引起电谐振，因此必须进行调谐. 3.C