2020-2021学年选修3-4第十四章 电磁波3 电磁波的发射和接收教案设计

09春学期高二物理学科（选修）教学案

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课题：14.3   电磁波的发射和接收

【教学目标】

1、   知识与技能：了解无线电波的发射过程和调制的简单概念．

　　            了解调谐、检波及无线电波的接收的基本原理．

2、过程与方法：理解无线电波发射的过程

3、情感态度与价值观：体会科学与技术的结合之美

【重点难点】

1、重点：调制、调幅、调频、调谐和解调

2、难点：调制、调幅、调频、调谐和解调

【授课内容】

一、无线电波的发射：

　　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，例如，广播、电视要利用电磁波，无线电通信要利用电磁波，航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波……那么，学习了前面几节的电磁学内容，我们知道了电磁波是怎样产生的以及电磁波的性质。那么怎样利用电磁波来传递各种信号呢？下面我们便来学习无线电波的发射。

1、阅读课文回答下列问题（学生通过复习电磁波一节的内容可以得到正确答案）：

〖问题1〗有效的向外发射电磁波的条件是什么？

　　（1）要有足够高的振荡频率，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，才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。

〖问题2〗采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波？

　　改造 振荡电路——由闭合电路成开放电路

2、〖教师总结〗无线电波的发射装置是：

　　天线、地线、开放电路构成的基本发射装置与振荡器电路耦合构成了实际应用的发射无线电波的装置。

3、在利用无线电波传递信号时，需要通过调制过程，使得电磁波随着信号而改变，如图所示过程，分为调幅和调频。

调幅：                            叫做调幅。

调频：                            叫做调频。

二、无线电波的接收：

1、阅读课文回答下面的问题：

〖问题3〗发射的无线电波如何被接收到呢？

答案：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。

〖问题4〗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？

答案：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率      时，接收电路中产生的振荡电流最强。

2、这样我们便可以接收无线电波了，下图是收音机内接收无线电波的调谐装置：

通过改变可变电容的电容大小改变调谐电路的固有频率，进而使其与接收电台的电磁波频率相同，这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了电台。

3、用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，要直接感受到所需要的信号，还需要检波。

检波是      的逆过程，因此也叫做解调。检波以后信号再经过放大、重现，我们就可以听到和看到了。

4．无线电波的发射和接收

（1）无线电波：无线电技术中使用的电磁波

（2）无线电波的发射：如图所示。

①调制：使电磁波随各种信号而改变

②调幅和调频

（3）无线电波的接收

①电谐振：                                                              ，这种现象叫做电谐振。

②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。调谐电路如图所示。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。

③检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。

【课堂训练】

例1、某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×103MHZ，屏幕上尖形波显示，从发射到接受经历时间Δt=0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为______km。该雷达发出的电磁波的波长为______m。

例2、“神州五号”载人飞船成功发射，如果你想通过同步卫星转发的无线电话与杨利伟通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？（已知地球的质量为 M=6.0×1024kg，地球半径为R=6.4×106m，万有引力恒量G=6.67×10－11Nm2/kg2）

【课后反思】