第十四章 3、4完整版.docx

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3电磁波的发射和接收

4电磁波与信息化社会

知识内容

考试要求

电磁波的发射和接收

b

电磁波与信息化社会

a

课时要求

1.知道有效发射无线电波的两个条件.2.知道调制、调谐、解调的含义，了解调幅和调谐的主要区别.3.知道电磁波在现代信息传输中的作用，了解电视信号、移动电话信号的传输过程．知道电磁波频率越高，相同时间内传递的信息量越大．知道雷达测定物体位置的工作原理.

一、电磁波的发射

[导学探究]

1．如今在我们周围的空间充满了各种频率不同、传递信息各异的电磁波，这些电磁波是如何发射出去的呢？收音机、电视机、手机又是如何检索出需要的电磁波呢？

答案电磁波由巨大的开放电路发射出去，通过调谐选择出需要的电信号，通过解调还原出声音或图象．

2．电台发射的信号，如声音信号，为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去，而是加载到高频信号中发射呢？

答案因为声音信号频率较低，而电台要向远处发射电磁波，要有足够高的频率．实践证明，只有提高发射频率才能提高发射能力，高频电磁波就是那些有用的低频信号的“载体”，而把频率较低的信号加载到高频电磁波上去的过程就是调制过程．

[知识梳理]电磁波的发射条件及发射过程

1.要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：

(1)要有足够高的振荡频率：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，因此采用开放电路．

2．实际应用中的开放电路：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天线相连．

3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术．

调制包括：(1)调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方法．

(2)调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方法．

二、电磁波的接收

[导学探究]按图1甲，用两个莱顿瓶(附矩形发射框和带氖泡的矩形接收框)、感应圈和直流电源连成电路．如图乙所示，发射框上的铜球与莱顿瓶上的铜球相距约1～2厘米，氖泡两端分别接莱顿瓶的内壁和外壁金属箔．感应圈高压加在铜球和莱顿瓶上，使铜球间发生火花放电．调节接收框上的可移动的竖直金属滑动杆，使它从最右端慢慢向左移动，观察接收框上的氖泡发光有什么变化？并说明产生这种变化的原因．

图1

答案滑动杆向左滑动的过程中，氖泡先变亮后变暗，当矩形接收框与发射框的大小差不多时氖泡最亮．当两框大小相等时，两框的自感系数接近相等，与莱顿瓶组成的LC振荡电路的固有频率接近相同，发射电路与接收电路发生电谐振，接收框接收到的信号最强，所以氖泡最亮．

[知识梳理]电磁波的接收原理及接收过程

(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，导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收天线．

(2)电谐振：接收电路的固有频率跟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，相当于机械振动中的共振．

①调谐：使接收电路产生电谐振的过程．

②解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波．

三、电磁波与信息化社会

[导学探究]无线电视、雷达和手机都是通过电磁波传递信息的，请你从它们自身是否是发射端或接收端来看，它们有什么不同？

答案电视仅仅是接收端，它接收来自电视台的无线电信号；雷达自身发射信号，遇到障碍物反射回来，通过接收反射波来确定物体的位置，因此雷达既是发射端又是接收端．手机接收来自基站的信号，同时它又向基站发射信号，它既是接收端也是发射端．

[知识梳理]

1．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输．电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大．

2．摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号．电视接收机接收电视信号，天线接收到高频信号以后，经调谐、解调，将得到的图像信号送到显像管，伴音信号经解调后送到扬声器．摄像机与电视接收机中电子束扫描频率相等．

3．雷达是利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置的，根据发射无线电波到接收反射波的时间t，确定障碍物的距离l＝eq\f(ct,2)，再根据发射无线电波的方向和仰角，可以确定障碍物的位置．

4．移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的．

[即学即用]判断下列说法的正误．

(1)调制就是将低频信号变成高频信号，再放大后直接发射出去．(×)

(2)当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流．(×)

(3)解调就是使声音或图像信号从高频电流中还原出来．(√)

(4)雷达是通过接收障碍物发出的电磁波来确定物体位置的．(×)

一、电磁波的发射

1．要想有效地发射电磁波，应增大电磁波的频率，且使电磁场分布到尽可能大的空间，实际应用中常用地线和天线形成敞开的电容器，和