1、3无线电波的发射和接收课前自主学习一、电磁波的发射1发射电磁波的振荡电路应具备以下特点：(1)要有足够高的振荡频率，频率越高，越容易向外界辐射_。(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，即必须用_。能量开放电路2调制：(1)定义：在电磁波发射技术中，使_随各种信号而改变的技术。(2)调制方法：调幅：使高频电磁波的_随信号的强弱而改变。调频：使高频电磁波的_随信号的强弱而改变。3无线电波的发射：由振荡器(常用LC振荡电路)产生_电流，用调制器将需传送的电信号_到振荡电流上，再耦合到一个_电路中激发出无线电波，向四周发射出去。电磁波振幅频率高频振荡调制开放二、电磁波的接收1无线电波的接
2、收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生_。因此，空中的导体可以用来接收_。2电谐振与调谐：(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率_时，接收电路中产生的振荡电流_的现象，它相当于机械振动中的_。(2)调谐：使接收电路产生_的过程。感应电流电磁波相同最强共振电谐振3解调：(1)将声音或图像信号从调谐电路接收到的高频电流中_出来的过程，它是_的逆过程。(2)调幅波的解调也叫_。还原调制检波课堂合作探究主题一 电磁波的发射【生活情境】如图我们把闭合振荡电路改造成开放电路，以有效地发射电磁波。【问题探究】1要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？提示：(1)要有足
3、够高的振荡频率。因为频率越高，发射电磁波的本领越大。(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，只有这样才能有效地把电磁能(电磁波)传播出去。2实际中的开放电路是如何发射电磁波的呢？提示：如图在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫作地线。线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫作天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。3在发射电磁波时为什么要对电磁波进行调制？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
4、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。4对电磁波进行调制的方法有哪些？是如何对电磁波进行调制的呢？提示：一种调制的方法是使高频振荡电流的振幅随信号的强弱而改变，这种调制叫作调幅；另一种调制的方法是使高频振荡电流的频率随调制信号的强弱而改变，这种调制叫作调频。【结论生成】1开放电路和调制：(1)开放电路能有效地发射电磁波。(2)经过调制的电磁波能够传递信息，调制的方法有调幅和调频
5、。2电磁波传递信息口诀：声音好听传也易，调制载波不能离，开放电路发出去，解调下来才完毕。【典例示范】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。根据以上图像，发射出去的电磁波图像应是选项中哪一个()【解析】选B。振荡器产生的是高频等幅振荡。话筒结构里边有碳膜电阻，它的阻值随压力变化而变化，当我们对着它说话时，空气对它的压力随着声音而变化，它的电阻就随着声音信号而变化，振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化，这就是调制。它不但影响了正半周，也影响了负半周，所以选B。【探究训练】(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措
6、施是()A增加辐射波的波长B增加辐射波的频率C使振荡电容的正对面积足够小D尽可能使电场和磁场分散开【解析】选B、C、D。提高电磁波发射本领(功率)应增大f，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路。f12 LC，C rS4kd，要使f增大，应减小L或C，故正确答案为B、C、D。【补偿训练】通常无线电视信号是通过电视塔发送的，电视塔天线发送的是()A机械波 B超声波C次声波D电磁波【解析】选D。电磁波可以传递声音、图像等信息，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的；电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去，故D正确，A、B、C错误；故选D。主题二 电磁波的接收【生
7、活情境】如图为我们生活中常用的收音机，你知道它是怎么接收信号的吗？【问题探究】1发射的无线电波如何被接收到呢？提示：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如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强呢？提示：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。在无线电技术里，是利用电谐振来达到这个目的的。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。这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的共振。3什么叫解调？
8、它和调制有什么不同？提示：由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频振荡电流，还不是我们需要的声音或图像信号。因此还要使声音或图像信号从高频振荡电流中还原出来。从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫作解调。解调是调制的逆过程，调制的方法不同，解调的方法也不同。【结论生成】1电磁波的接收途径及调谐电路：(1)为获取有用信号，采取如下措施：调谐；解调。(2)调谐电路通常由可变电容和电感线圈组成。2电谐振不同于调谐：(1)电谐振就是电磁振荡中的“共振”。(2)电谐振是一个物理现象，而调谐是一个操作过程。【典例示范】调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接收
9、不到某较高频率的电台信号，为接收到该电台信号，则应()A加大电源电压 B减小电源电压C增加谐振线圈的圈数D减少谐振线圈的圈数【解析】选D。由于f12 LC，C越小、L越小，f越大。动片旋出，正对面积S减小，C减小，S调到最小，即C最小时，f还未达到高频率f0，则必须调节L使其减小，即减少谐振线圈数，选项C错误，D正确；频率f与电源电压无关，选项A、B错误。【探究训练】(多选)如图所示是一个调谐接收电路，甲、乙、丙为电路中的电流随时间变化的图像，则()Ai1是L1中的电流图像 Bi1是L2中的电流图像Ci2是L2中的电流图像Di3是流过耳机的电流图像【解析】选A、C、D。L1中由于电磁感应，产生
10、的感应电流的图像是同甲图相似的，但是由于L2和D串联，所以当L2的电压与D反向时，电路不通，因此这时L2没有电流，所以L2中的电流图像应是乙图中的i2。高频部分通过C2，通过耳机的电流如同丙图中的i3，只有低频的音频电流，故选项A、C、D正确。【课堂小结】课堂素养达标1一台简单收音机的收音过程至少要经过哪两个过程()A调幅和检波 B调谐和解调C调制和检波D调谐和调幅【解析】选B。无线电信号的接收需要转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号，此过程称为调谐，收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里，扬声器把音频信号转换成声音，此过程称为解调，故简单收音机的收音过
11、程至少要经过的过程是调谐和解调；故B正确，A、C、D错误。故选B。2当我们用手机打电话时，手机在接收到移动公司发射塔发来的信号后，我们就会听到对方讲话声。这里所说的“信号”和“讲话声”应分别属于()A声波和声波B电磁波和电磁波C声波和电磁波D电磁波和声波【解析】选D。当我们用手机打电话时，手机在接收到移动公司发射塔发来的信号后，我们就会听到对方讲话声。这里所说的“信号”是电磁波传来的信息；通过电磁波传递来的信号转化为手机听筒的振动，听筒的振动发出声音，我们就会听到对方讲话声。故D正确，A、B、C错误。故选D。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，接收过程的顺序应是_高频放大_音频放大。【解析】接收过程的顺序为调谐、高频放大、检波、音频放大。答案：调谐 检波【补偿训练】一个LC电路中的电感L3.6103 H，电容C14 400 pF，求它所发射的电磁波的波长。(取3.14)【解析】LC电路的振荡频率为：f12 LC，所以它所发射的电磁波的波长为：cf 2c LC 231083.610314 4001012 m13 564.8 m。答案：13 564.8 m