4.3无线电波的发射和接收教学设计2023-2024学年高二下学期物理人教版20.pdfVIP

教学设计

课程基本信息

课题无线电波的发射和接收

教学目标

1.了解有效地发射电磁波的两个条件。了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振的概念

及其相互关系。能解释无线电波发射、接收的过程。

2.了解电视广播的发射与接收的原理和过程。

3.领会高频电磁波在无线电波发射和接收中的重要作用。

教学内容

教学重点：

1.了解无线电波发射与接收的原理。

2.解释无线电波发射、接收的过程。

教学难点：

了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振的概念及其相互关系。

教学过程

一、问题引入

视频引入：学习新课之前先跟大家分享一段视频，视频来源于电影《英雄儿女》，提醒

学生在观看视频的过程中，注意影片中信息的传输方式。

视频：《英雄儿女》片段

视频中战斗英雄王成通过无线电台的一句“向我开炮”响彻阵地，也喊出了中国人民保家

卫国，御敌于国门之外的决心，这句话也通过电磁波传播到了祖国的各个角落。（对学生进行

爱国主义教育）

图片展示：电视广播、无线电通信、航天航空

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，都离不开电磁波。在无线电技术中使用的电磁波叫

无线电波。无线电波又分为长波、中波、短波和微波。

二、无线电波的发射

设问：无线电波的发射和接收装置是怎样的呢？无线电波是怎样发射的呢？

实验视频：展示无线电波的发射和接收装置，简略说明无线电波的发射过程。

通过实验我们知道了无线电波的发射装置实际就是LC振荡电路。

图片展示：普通LC振荡电路

在普通的LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的两极板间，磁场主要集中在线圈内

部，在电磁振荡过程中，电场能和磁场能主要在电路内部相互转化，辐射出去的能量很少。

为了能够有效发射电磁波，我们需要把振荡电路的电场和磁场分散到尽可能打的空间，

将电容器两个极板拉开，增大电容器极板间的距离，减小极板的正对面积，这样的振荡电路

就成为开放电路。

图片展示：由闭合电路变成开放电路、实际应用中的开放电路

实际应用中的开放电路，线圈一端用导线与大地相连，叫作地线，另一端与架在空中的

天线相连（说明这里描述的天线用于长波、中波、短波的无线电广播和通信。电视广播和微

波通信的天线，在结构和原理上都与这种天线不同）。

旁边的振荡器又有什么作用呢？（联系实验中的无线电发射装置中也有高频振荡器）原

来电磁波的频率与振荡电路的频率相同，所以需要振荡器产生高频振荡，而发射电磁波恰需

要足够高的振荡频率，且频率越高，发射电磁波的本领就越大。综上：

1、有效发射电磁波，振荡电路必须具有如下两个特点：

（1）足够高的振荡频率

（2）开放电路

2、调制

同学们，发射无线电波实际是为了传递信号，电磁波实际就是信号的“载体”。（1）载波：

用来携带信号的高频电磁波。

图片展示：载波

使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，强调调制是无线电发射过程中最重要的环节

之一。调制分为两种：

（2）调幅（AM）：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。

图片展示：调幅波

（3）调频（FM）：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。

图片展示：调频波

3、发射无线电波的目的：传递信息（信号）

图片展示：北斗导航卫星、手机通信、嫦娥5号（再次进行爱国主义教育）

提问：经过调制好的信号通过开放电路发射出去，我们怎样接收呢？

三、无线电波的接收

实验：分别用调谐接收器、表头接收器、声光接收器接收发射器发出的电磁波。

通过实验我们发现电磁波在传播时遇到导体，会使导体中产生感应电流，在实验中电路

中的发光二极管发光、表头接收器中的电流表指针发生了偏转，说明电路中产生了感应电流。

因此，空中的导体可以用来接收电磁波，这就是天线。

图片展示：不同形状的接收天线

我们头顶的天空有各种频率的电磁波，我们用调谐电