《电磁波的发射和接收》教学设计
《主题七 第五节 电磁波的发射和接收》教学设计教学反思
《电磁波的发射和接收》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识与技能:理解电磁波的产生原理,掌握电磁波的发射和接收过程,能够分析并诠释相关应用。
2. 过程与方法:通过实验操作和观察,培养学生的观察能力和分析能力。
3. 情感态度价值观:了解电磁波在摩登社会中的应用,认识科学技术对人类生活的影响,培养科学态度和环保认识。
二、教学重难点1. 教学重点:掌握电磁波的发射和接收原理,理解其在实际中的应用。
2. 教学难点:如何让学生直观理解电磁波的产生和传播过程。
三、教学准备1. 准备教学用具:电磁波发射和接收实验器械,多媒体课件。
2. 准备教材和参考书籍:相关教材、参考书籍及网络资源。
3. 安排教学时间:本课时为单班教学,时长90分钟。
4. 安排课后作业:要求学生预习下一节内容,并寻找生活中的电磁波应用实例。
四、教学过程:(一)导入1. 通过一个简单的视频:电磁波在我们的生活中无处不在,如手机通话、电视广播、微波炉等,引导同砚认识到电磁波的存在。
2. 介绍电磁波的观点,提出本次课程主题——电磁波的发射和接收。
(二)新课讲解1. 电磁波的发射(1)教师演示实验:应用无线电发射机发射电磁波的过程,让学生观察电磁波是如何产生的。
(2)讲解电磁波发射的原理,包括电磁振荡、天线发射等。
(3)介绍常见的电磁波发射设备,如无线电发射机、电视台发射台等。
2. 电磁波的传播(1)讲解电磁波的传播方式,包括空气中的自由传播、地波等。
(2)介绍电磁波在传播过程中的衰减现象。
3. 电磁波的接收(1)教师演示实验:应用无线电接收机接收电磁波的过程,让学生观察电磁波是如何被接收的。
(2)讲解无线电接收机的原理,包括天线、调谐器、解调器等。
(3)介绍常见的电磁波接收设备,如无线电接收机、电视台接收器等。
4. 讲解电磁波在生活中的应用,如无线电通信、电视广播、雷达测速等。
5. 教室互动:让学生讨论生活中还有哪些电磁波的应用实例,增强学生对电磁波的认知。
物理教案:了解电磁波的发射与接收
物理教案:了解电磁波的发射与接收一、电磁波的发射与接收原理1. 电磁波的概念及特点电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而形成的能量传播现象。
在不同频率下,电磁波具有不同的特性和应用,包括广播电视、通信、雷达等。
2. 电磁波的发射源电磁波的发射源主要包括天然源和人造源。
天然源如太阳辐射出可见光和其他各种频率的辐射;而人造源则利用各种设备产生并发射特定频率的电磁波。
3. 发射方式及调制技术常见的电磁波发射方式包括天线辐射、光纤传输等,其中天线辐射是最常见且广泛应用于通信领域中。
此外,为了实现信息传输和提高传输质量,还需要对信号进行适当调制,常用调制技术有调幅调制(AM)、调频调制(FM)等。
4. 接收装置及工作原理接收装置通常由天线、滤波器、放大器、解调器等组成。
天线接收到经过空间传播的电磁波后,通过滤波器进行频率选择,随后放大信号并解调还原原始信号。
二、电磁波发射与接收的应用1. 无线通信电磁波的发射和接收是无线通信中最基本的原理之一。
无线通信技术通过将信息转化成电磁波,并利用天线作为传输介质将其发射出去,接收方再通过相应装置接收并解码获取信息。
2. 广播和电视广播和电视节目通过调制不同频率的电磁波来进行传输。
广播中常采用调幅调制(AM)技术,而电视中则采用更高频率的调频调制(FM)技术来提供更高质量的图像和声音传输。
3. 远程遥控遥控设备利用电磁波进行远程操作。
例如,家庭中使用的遥控器可以向电视、空调或音响等设备发送特定频率的信号,从而实现对这些设备功能的控制。
4. 医学应用在医学领域中,医生可以利用X射线等具有较强穿透力的电磁波来获取内部构造图像。
同时,在诊断和治疗中,也借助于磁共振成像(MRI)和电磁波聚焦等技术进行非侵入性检测和治疗。
5. 雷达系统雷达是利用电磁波的反射原理来探测物体位置、距离、速度等参数的设备。
雷达发送一束电磁波,并通过接收返回信号推断目标物体的相关信息,广泛应用于军事、航空航天和气象等领域。
14.3电磁波的发射和接受教案
第十四章电磁波14.3 电磁波的发射和接收★新课标要求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。
4. 通过观察总结了解无线电波的基本应用,了解现代技术的应用方法,学会基本原理。
5. 通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。
端正科学态度,培养科学的价值观。
★教学重点对本节基本概念的理解。
★教学难点对调谐的理解,无线电波发射与接收过程。
★教学方法演示推理法和分析类比法★教学用具:信号源,示波器,收音机,录音机,调频发射机,计算机多媒体,实物投影仪等。
★教学过程(一)引入新课师: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?这节课我们就来学习电磁波的发射和接收。
(二)进行新课1.无线电波的发射师:请同学们讨论,在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波?学生讨论。
生:在普通LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部。
在电磁振荡过程中,电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的,辐射出去的能量很少。
不能有效地发射电磁波师:有效地发射电磁波的条件是什么?学生阅读教材有关内容。
师生总结:要有效地向外发射电磁波,振荡电路要满足如下条件:(1)要有足够高的振荡频率。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去。
引导学生讨论:如何改造普通的LC振荡电路,才能使它能够有效地发射电磁波?师生一起讨论后,引出开放电路的概念。
将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。
如图所示,是由闭合电路变成开放电路的示意图。
师:无线电波是由开放电路发射出去的。
讲解:在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。
电磁波的发射和接收--优质获奖教案
4.3电磁波的发射和接收教学目标:1、了解无线电广播发射和接收技术中,调制、调幅、调频、调谐、解调的含义。
2、了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程。
3、了解移动通信就的基本过程。
了解基站的作用。
4、了解通信技术的发展对人类文明的促进作用。
重点:调制、调幅、调频、调谐、解调的含义。
难点:了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程。
教学过程:一、无线电波的发射说明:LC振荡电路中,能量损失主要是各个元件之间的热量和辐射出去的电磁波,然而辐射出去的电磁波能量很少。
问:如何才能有效地辐射电磁波,即有效地辐射电磁波的条件是什么呢?(第一要有足够高的频率,理论研究表明,频率越高,发射电磁波的能力越强;第二振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间)问:观察图14.3-1所示的振荡电路,说出这几个图的变化规律?(电容器极板间的距离逐渐增大,电场和磁场逐步扩展到电容器的外部,这样的电路称之为开放电路)说明:实际应用的开放电路,如图丁所示,一端用导线与大地相连,这根导线称之为地线,另一端和高高地架设在空中的天线相连。
无线电波就是通过这样的方式发射出去的问:在电磁波发射过程中有哪几种方式呢?(①一种方式叫做调幅AM即使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变②另一种方法称之为调频FM即即使高频电磁波的频率随信号的强弱而变)说明:使电磁波随各种信号的强弱而变的技术叫做调制二、无线电波的接收问:无线电波的接收需要经过几个过程?(①调谐②解调。
电磁波在传播时如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,当接收电磁波时,调节接收电路的固有频率使固有频率等于电磁波的频率,接收电路的振荡电流最大,这种现象称之为电谐振,相当于机械振动中的共振,使接收电路产生电谐振的过程就称之为调谐。
调谐以后得到的高频电流还不是我们需要的声音和图象信息,还要使声音和图象信号从高频电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,所以叫做解调,调幅波的解调也叫检波)三、电视说明:电视的传播过程需要分两个过程:电视信号的发射和电视信号的接收。
人教版高中物理教案-电磁波的发射和接收
3電磁波的發射和接收課堂合作探究問題導學一、電磁波的發射活動與探究11.開放電路是如何形成的?2.在發射電磁波時為什麼要對電磁波進行調製?3.通常情況下如何對電磁波進行調製?遷移與應用1要提高LC振盪電路輻射電磁波的本領,應該採取的措施是()A.增加輻射波的波長B.使振盪電容器的正對面積足夠大C.盡可能使電場和磁場分散開D.增加回路中的電容和電感1.實際的開放電路由天線、線圈和地線組成,天線相當於電容器的一個極板,大地是另一個極板,這樣做一方面滿足開放的條件,讓電場和磁場盡可能地分散到更大的空間,另一方面使電容器的電容非常小,可以做到高頻率。
2.不同電磁波頻率不同。
聲音、圖像信號的頻率很低,不能直接發射出去,只有把聲音、圖像的低頻信號加到高頻電磁波上才能向外發射,高頻電磁波帶著低頻信號向外發射,電磁波隨著各種信號而改變。
3.不同電磁波採用不同的調製方式:(1)一般電臺的中波、中短波、短波廣播以及電視中的圖像信號採用調幅波。
(2)電臺的身歷聲廣播和電視中的伴音信號採用調頻波。
二、電磁波的接收活動與探究21.如何才能接收到我們所需要的電磁波?2.如何才能從經過調製的電磁波中得到聲音、圖像信號?3.為什麼超遠端無線電利用無線電波中的長波波段,而雷達利用微波波段?遷移與應用2下列說法正確的是()A.當處於電諧振時,所有的電磁波都能在接收電路中產生感應電流B.當處於電諧振時,只有被接收的電磁波才能在接收電路中產生感應電流C.由調諧電路接收的感應電流,再經過耳機就可以聽到聲音了D.由調諧電路接收的感應電流,再經過檢波、放大,通過耳機才可以聽到聲音1.電磁波能使導體中感應出同頻率的感應電流,若接收電路的固有頻率跟要接收的電磁波的頻率相同,就能產生電諧振(類似于機械振動中的共振),在回路中激發出的該頻率的感應電流最大。
無線電接收器中可以通過調節電容器或電感器來改變接收電路的固有頻率,實現電諧振。
把感應出的高頻振盪電流通過檢波的方法把聲音或圖像還原出來。
14.3 电磁波的发射和接收 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (3)
14.3 电磁波的发射和接收的教学设计【教学目标】1、知识与技能:了解无线电波的波长范围.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、介绍无线电波的波段的划分:通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米,根据波长或频率把无线电波分成几个波段,如下表所示:二、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。
讲解时分步绘制。
调幅:使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。
调频:使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。
三、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。
13电磁波的发射和接收教案
13电磁波的发射和接收教案教案一:电磁波的发射和接收教学目标:1.了解电磁波的基本概念和特点。
2.了解电磁波的分类和应用。
3.理解电磁波的发射和接收原理。
4.学会使用电磁波的发射和接收设备。
教学重点:1.电磁波的发射原理和设备。
2.电磁波的接收原理和设备。
教学难点:理解电磁波的发射和接收原理。
教学准备:1.电磁波的发射和接收设备模型。
2.电磁波的分类和应用的信息资料。
教学过程:Step 1 引入新知识(10分钟)1.通过小组讨论的方式,让学生回顾和总结已学的关于电磁波的知识。
2.共同探讨电磁波的基本概念和特点。
Step 2 电磁波的分类和应用(20分钟)1.让学生通过阅读资料,了解电磁波的分类和应用。
2.引导学生分析电磁波在不同领域中的应用,如通信、医学、雷达等。
Step 3 电磁波的发射原理和设备(30分钟)1.通过展示电磁波的发射设备模型,向学生介绍电磁波的发射原理和设备。
2.让学生亲自操作发射设备模型,观察和感受电磁波的发射过程。
3.引导学生思考发射设备中的电流和磁场之间的关系,以及电磁波的产生和传播过程。
Step 4 电磁波的接收原理和设备(30分钟)1.通过展示电磁波的接收设备模型,向学生介绍电磁波的接收原理和设备。
2.让学生亲自操作接收设备模型,观察和感受电磁波的接收过程。
3.引导学生思考接收设备中的电磁波的能量转换和电流的产生过程。
Step 5 总结与拓展(10分钟)1.让学生小组讨论电磁波的发射和接收原理,并汇报讨论结果。
2.引导学生思考电磁波的发射和接收在不同领域中的应用,并展开相关讨论。
3.为学生提供一些拓展资源,让他们进一步了解电磁波的应用。
教学反思:通过这堂课的教学,学生能够进一步了解电磁波的发射和接收原理。
学生通过亲自操作电磁波的发射和接收设备模型,能够更加直观地感受电磁波的传播和转化过程。
通过小组讨论和总结,学生能够加深对于电磁波的理解,并了解其在不同领域中的应用。
这样的教学方法可以激发学生的学习兴趣,提高他们的实践操作能力和分析问题的能力。
高中物理《电磁波的发射和接收》教案
一、教学目标1. 让学生了解电磁波的发射和接收的基本原理。
2. 使学生掌握电磁波的发射和接收的实验方法。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. 电磁波的发射:电磁波的产生、电磁波的传播。
2. 电磁波的接收:电磁波的检测、电磁波的接收设备。
3. 实验操作:电磁波发射实验、电磁波接收实验。
三、教学重点与难点1. 教学重点:电磁波的发射和接收原理、实验操作。
2. 教学难点:电磁波的产生机制、电磁波的接收设备的工作原理。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解电磁波的发射和接收原理。
2. 采用实验法进行电磁波发射和接收的实验操作。
3. 采用讨论法分析实验结果,引导学生深入理解电磁波的发射和接收过程。
五、教学过程1. 引入新课:通过讲解电磁波在现代科技中的应用,激发学生的兴趣。
2. 讲解电磁波的发射原理:介绍电磁波的产生机制和传播特点。
3. 讲解电磁波的接收原理:介绍电磁波的检测方法和接收设备。
4. 进行实验操作:分组进行电磁波发射和接收实验。
7. 布置作业:让学生结合实验,深入思考电磁波的发射和接收过程。
六、教学评估1. 课堂讲解评估:观察学生对电磁波发射和接收原理的理解程度。
2. 实验操作评估:检查学生在实验中的操作规范性和实验结果的正确性。
3. 作业完成评估:通过学生提交的作业,了解学生对课堂内容的掌握情况。
七、教学策略1. 针对不同学生的学习基础,提供适量的辅导。
2. 在实验过程中,给予学生个别指导,确保实验安全及准确性。
3. 对于学习困难的学生,给予耐心解答,帮助他们克服学习障碍。
八、教学拓展1. 组织学生进行电磁波发射和接收的实验竞赛,提高学生的实验兴趣。
2. 邀请相关领域的专家进行讲座,扩大学生的知识视野。
3. 安排学生参观无线电发射台或实验室,加深学生对电磁波应用的了解。
九、教学反思2. 根据学生的反馈,调整教学内容和方法,提高教学效果。
3. 定期与同事交流教学心得,共同探讨提高教学质量的途径。
选修3-4:14.3《电磁波的发射和接收》教案
电磁波的发射和接收【教学目标】1、知识与技能:了解无线电波的波长范围.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、介绍无线电波的波段的划分:通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米,根据波长或频率把无线电波分成几个波段,如下表所示:二、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。
讲解时分步绘制。
调幅:使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。
调频:使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。
三、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。
4.3 电磁波的发射与接收(教学设计)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
4.3电磁波的发射与接收教学设计通过之前的学习,我们已经知道电磁波是怎么产生的,我们目前经常利用电磁波发射电磁波,那我们怎样才能发射有效电磁波,怎么将需要的信息加载到电磁波上,又怎么接收到电磁波呢?(一)有效发射电磁波的条件和方法 有效发射电磁波的条件是什么?如何改装第一节学习的LC 电路,就可以有效的发射电磁波了?1.有效发射电磁波的条件和方法 第一:要有足够高的振荡频率。
振荡电路向外界辐射能量的本领,与振荡频率密切相关。
频率越高,发射电磁波的本领就越大。
LC f π21=①减小电容C :增大板间距d ,减小正对面积S ①减小自感系数L第二:振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去。
振荡电路变为成为一条导线实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。
无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。
天线和大地构成一个巨大的电容声音、文字、图象等转变成电信号能直接发射吗?怎么做才能发射出去?(二)调制2.调制——使载波随各种信号而改变的技术为了传送声音、文字、图象等信号,首先要把传递的信号转变成电信号。
但这种电信号的频率较低,不能直接发射出去,需要将这种低频电信号加到高频振荡电流上发射出去。
①调制:把传递的电信号(叫做调制信号)加到高频振荡电路(叫做载波)上的过程。
进行调制的装置叫做调制器。
①常用的调制方式——调幅、调频调幅:使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅.调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。
声音信号的调制过程调频:使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。
①调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制;①通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。
电磁波的接收的原理和设备是什么?从诸多信号中把我们需要的信号筛选出来的电路是什么电路?其原理是什么?(一)接收原理和设备①原理:电磁感应现象,导体遇到电磁波会产生感应电流。
高中物理《电磁波的发射和接收》优秀教案
一、教学目标1. 让学生了解电磁波的发射和接收的基本原理。
2. 使学生掌握电磁波的发射和接收的实验方法。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学重点1. 电磁波的发射原理。
2. 电磁波的接收原理。
三、教学难点1. 电磁波发射和接收的实验操作。
2. 电磁波发射和接收的原理理解。
四、教学准备1. 实验室器材:发射器、接收器、导线、电磁波检测器等。
2. 教学课件。
五、教学过程1. 导入:通过回顾电磁波的基本概念,引导学生思考电磁波的发射和接收原理。
2. 讲解:介绍电磁波的发射原理,讲解发射器的工作原理及操作方法。
讲解电磁波的接收原理,讲解接收器的工作原理及操作方法。
3. 实验:分组进行实验,让学生亲自动手操作发射器和接收器,观察并记录实验现象。
4. 讨论:引导学生根据实验现象,分析电磁波的发射和接收原理。
5. 总结:归纳电磁波的发射和接收原理,强调实验操作注意事项。
6. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
7. 课后反思:教师根据学生课堂表现和作业完成情况,总结教学效果,调整教学方法。
六、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索电磁波的发射和接收原理。
2. 运用实验教学法,让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力。
3. 采用分组讨论法,培养学生的团队合作意识和交流沟通能力。
七、教学内容1. 电磁波的发射:介绍电磁波的发射原理,讲解发射器的工作原理及操作方法。
2. 电磁波的传播:讲解电磁波在空气、真空等不同介质中的传播特性。
3. 电磁波的接收:讲解接收器的工作原理及操作方法,介绍电磁波接收的实验方法。
八、教学步骤1. 引入新课:通过回顾上节课的内容,引导学生思考电磁波的发射和接收。
2. 讲解发射原理:讲解电磁波的发射原理,让学生理解电磁波是如何产生的。
3. 讲解传播特性:讲解电磁波在不同介质中的传播特性,让学生了解电磁波传播的条件。
4. 讲解接收原理:讲解电磁波的接收原理,让学生明白如何接收电磁波。
《主题七 第五节 电磁波的发射和接收》教学设计教学反思
《电磁波的发射和接收》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识与技能:理解电磁波的基本概念,掌握电磁波的发射和接收原理。
2. 过程与方法:通过实验操作,培养观察和分析问题的能力。
3. 情感态度价值观:培养科学探索精神,增强对物理学的兴趣。
二、教学重难点1. 教学重点:电磁波发射和接收的原理,以及实验操作。
2. 教学难点:电磁波的传播方式,以及实验数据的分析。
三、教学准备1. 准备教学用具:电磁波发射和接收实验装置,示波器等。
2. 准备教学材料:相关实验器材,演示PPT等。
3. 预习相关内容,设计好问题,以便与学生互动。
四、教学过程:(一)引入1. 通过播放一段电磁波在实际生活中的应用视频,如手机通话、无线路由器、微波炉等,让学生感受电磁波的广泛存在和应用。
2. 提问:电磁波是如何发射和接收的?(二)新课讲解1. 电磁波的产生:通过展示电磁波的产生原理图片,介绍电磁波的产生机理。
2. 电磁波的发射:(1)讲解发射机的原理和结构,介绍发射天线的作用和种类。
(2)通过实际案例,如无线电发射机、电视发射机等,让学生了解电磁波发射的实际过程。
3. 电磁波的传播:介绍电磁波在空间中的传播方式和影响因素,如大气层、地形、建筑物等。
4. 电磁波的接收:(1)讲解接收天线的原理和结构,介绍不同类型的接收天线,如移动电话天线、电视接收天线等。
(2)通过实际案例,如无线路由器、手机信号增强器等,让学生了解电磁波接收的实际过程。
5. 电磁波的应用:介绍电磁波在现代通信技术中的应用,如无线通信、卫星通信、雷达等。
6. 安全问题:强调电磁波对人体和环境的影响,以及如何避免电磁辐射的危害。
(三)课堂互动1. 提问:让学生提出自己对电磁波发射和接收的疑问,教师进行解答。
2. 小组讨论:让学生分组讨论电磁波在实际生活中的应用及注意事项。
3. 分享经验:让学生分享自己在生活中使用电磁波的经验和感受。
(四)作业布置1. 学生自行查找有关电磁波的其他应用案例,并在课堂上进行分享。
4.3《电磁波的发射和接收》教案4
《电磁波的发射和接收》教案教学目标:⒈了解无线电波的波长范围.⒉了解无线电波的发射过程和调制的简单概念.⒊了解调谐、检波及无线电波的接收的基本原理.教学内容:一、无线电波的发射:⒈有效向外发射电磁波的条件⒉什么叫调制?3.什么叫条幅?4.什么叫调频?5.什么叫调谐?二、无线电波的接收:⒈如何接收电磁波?⒉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?⒊什么叫解调?什么是检波?三.练习1.下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A.电磁波的传播必须借助介质,但在空气中传播速度最快B.电磁波不能发生干涉、衍射现象C .电磁场是电磁波由发生区域向远处的传播D .雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的2.关于电磁波,以下说法正确的是:( )A .电磁波本身就是物质,在真空中以光速传播B .电磁波由真空进入介质,速度变小,频率不变C .在真空中,频率高的电磁波速度较大D .只要发射电路的电磁振荡停止,产生的电磁波立即消失3.传送电视信号的无线电波波段为( )A .长波B .中波C .短波D .微波4.一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 .调制和检波C .调谐和解调D .调谐和调幅5.电视摄像机能够( )A .把图像逐点转变成电信号B .把图像逐条转变成电信号C .把图像逐幅转变为电信号D .每秒传送25幅画面信号6.雷达使用的电磁波是( )A .波长很短的无线电波B .波长很长的无线电波C .超声波D .微波7.雷达的测距是利用了波的( )A .干涉B .衍射C .折射D .反射8.收音机中的调谐电路的线圈的自感系数为L ,要想接收波长为λ的电台信号,应把调谐电路中的电容调至( )A .Lc πλ2B .λπLc 21 C .222Lc πλ D .2224Lc πλ 14.4 电磁波与信息化社会教学目标:1、了解光信号和电信号的转换过程,2、了解电视信号的录制、发射和接收过程,了解雷达的定位原理教学内容:知识回顾:1.为了有效地向外界发射电磁波,振荡电路必须具备的特点是什么?2.电磁波的特点是什么?。
电磁波的发射和接收教案(高三物理)
第十四章电磁波14.2 电磁震荡14.3电磁波的发射和接受【教学目标】1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。
2.知道LC回路中振荡电流的产生过程。
3.知道LC回路的周期和频率公式。
4.知道什么样的电磁振荡和电路有利于向外发射电磁波。
5.了解利用电磁波传递信号要对电磁波进行调制,调制方法有两种:调幅和调频。
知道什么是调制、什么是调幅和调频。
6.知道接收需要的电磁波要进行调谐,知道还原信号还要进行解调,了解什么是调谐和解调。
重点:知道什么是调制、什么是调幅和调频。
了解什么是调谐和解难点:知道产生电磁振荡过程中,LC振荡电路中的能量转换情况【自主预习】1.大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫做________电流,产生________的电路叫做振荡电路。
2.由________和________组成的电路,就是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。
3.在LC振荡电路中,通过电容器不断地________,从而使电路中出现了大小、方向都在变化的电流,即振荡电流。
当电容器放电结束时,电路中的________最大,________最小;当电容器充电结束时,电路中的________能最大,________能最小。
4.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有如下特点:第一,要有足够高的________。
第二,振荡电路的电场和磁场必须分散到________的空间,这样才能有效地把能量辐射出去。
5.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________;线圈的另一端与高高地架在空中的________相连。
6.在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做________。
7.一种调制的方法是使高频电磁波的________随信号的强弱而变,这种调制叫做调幅(AM);另一种调制的方法是使高频电磁波的________随信号的强弱而变,这种调制叫做调频(FM)。
8.当接收电路的________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,这种现象叫做________。
电磁波的发射和接收--优质获奖教案 (6)
4.1电磁波的发现教学目标1.了解电磁波的历史背景,知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献;2.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性;3.体会赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法,领会物理实验对物理学发展的基础意义。
领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。
教学重点与难点1.电磁场理论的内容2.电磁波的特点教学过程一、变化的磁场产生电场实验为证如右图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光讨论:①如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流电场吗?(有电场,无电流)②线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?(有)③若改成恒定的直流电,还有电场吗?(无)麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (涡旋电场)二、变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场理解: (1) 电场均匀变化产生稳定磁场(2) 非均匀变化产生变化磁场麦克斯韦电磁场理论的理解:①恒定的电场不产生磁场②恒定的磁场不产生电场③均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场④均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场⑤振荡电场产生同频率的振荡磁场⑥振荡磁场产生同频率的振荡电场电场和磁场的变化关系电磁波1电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,……变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场2电磁波电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波电磁波的特点:(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B做正弦规律,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf(3) 电磁波具有波的特性电磁波的实验证明赫兹的电火花实验赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证明了麦克斯韦关于光的电磁理论赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波典例分析[典例1] 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场[解析]选D 根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,只有D正确。
电磁波的发射和接收-优质获奖精品教案 (2)
14.3电磁波的发射和接收(教师用书独具)●课标要求1 .了解电磁波的发射、传播和接收过程,了解无线电通信的基本原理.2 .知道调制、调幅、调频、解调等概念.●课标解读1 .了解电磁波的发射、传播和接收过程.了解无线电通信的基本原理.2 .知道调制、调幅、调频、调谐、解调等概念.3 .能够联系周边生活,了解无线电通信在生活中的应用.●教学地位本节是本章的重点内容,与生活联系紧密,具有较强的实用性.(教师用书独具)●新课导入建议1895年,一位年轻的意大利人马可尼(公元1874-1937年)发明了无线电通信技术.从此,携带人类信息的电磁波开始在空间自由旅行,人们不必依赖电线,就可以在遥远的地方互通信息.电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢?这节课我们就来探究电磁波的发射和接受.●教学流程设计课前预习安排1.看教材.2.学生合作讨论完成【课前自主导学】.步骤1:导入新课,本节教学地位分析步骤2:老师提问,学生回答补充,检查预习效果步骤3:师生互动完成“探究1”教师讲解例题步骤7:指导学生完成【当堂双基达标】验证学习情况步骤6:完成“探究3”重在讲解综合应用规律、方法、技巧步骤5:师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”步骤4:让学生完成【迁移应用】,检查完成情况并点评步骤8:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】课标解读重点难点1.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程.知道无线电通信的基本原理.2.能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念.3.能结合生活实际,说出无线电通信在1.电磁波发射和接收的过程.(重点)生活中的应用.2.应用电磁波发射和接收原理分析问题.(难点)无线电波的发射1 .(1)发射电磁波的振荡电路的特点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)电磁波的调制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分类调幅(AM)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术调频(FM)使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术电台发射的信号,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?【提示】因为声音信号频率较低,而电台要向外发射电磁波,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,高频振荡信号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信号上去的过程就是调制过程.无线电波的接收1 .(1)原理电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,因此,空中的导体可以用来接收电磁波.(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相同时,接收电路中产生的振荡电流最强的现象.②调谐:使接收电路产生电谐振的过程.(3)解调使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程,它是调制的逆过程.(4)无线电波技术上把波长大于1_mm的电磁波称做无线电波,并按波长把无线电波分为若干波段:长波、中波、中短波、短波、微波.2. 思考判断(1)电磁波是纵波.(×)(2)当电磁波在空间传播时,电磁能也随着一起传播.(√)(3)电磁波的传播速度与介质无关.(×)3 .探究交流图14-3-1如图14-3-1所示是我们常用的收音机中与调台旋钮相连的一个电子器件,它由两组铝片组成,一组铝片固定,称为静片;另一组铝片可以旋转,称为动片.收音机调台时就是通过转动动片,改变动片与静片的正对面积,从而实现选台目的的,你知道这是如何实现的吗?【提示】这是一个可变电容器.两组铝片之间是互相绝缘的,动片旋入得越多,正对面积越大,电容也就越大.它是振荡电路的一部分,由振荡电路周期T=2πLC知,调节电容C,可以改变振荡周期.当LC回路振荡频率与待接收的电磁波频率相同时,产生电谐振,从而将需要的电台信号选出来.电磁波的发射【问题导思】1 .发射电路有何特点?2 .如何将声音、图像信号发射出去?1 .发射电路的两个特点(1)发射频率足够高.(2)应用开放电路.2 .调制(1)使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制.(2)调制方法①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变.②调频:使高频电磁波的频率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)产生高频振荡电流,用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上,再耦合到一个开放电路中激发出无线电波,向四周发射出去.一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图象信号,都采用调幅波;电台的高频广播和电视中的伴音信号,都采用调频波.要提高LC振荡电路发射电磁波的本领,应该采取的措施是() A.增加辐射波的波长B.使振荡电容的正对面积足够小C.尽可能使电场和磁场分散开D.增加回路中的电容和电感【解析】理论证明,电磁波发射本领(功率)与f成正比,电磁场应尽可能扩散到周围空间,形成开放电路.f=12πLC ,C=εS4πkd,要使f增大,应减小L或C,B、C符合题意.【答案】BC1 .关于调制器的作用,下列说法正确的是()A.调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去B.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去C.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的频率上去D.调制器的作用是将低频声音信号变成高频信号,再放大后直接发射出去【解析】调制器的作用是把低频声音信号加载到高频振荡信号上去,如果高频信号的振幅随低频信号的变化而变化,则是调幅;如果高频信号的频率随低频信号的变化而变化,则是调频.由于低频信号不利于直接从天线发射,所以需要将低频信号加载到高频信号上去.【答案】ABC电磁波的接收1 .电磁波是如何接收的?2 .无线电波是如何分类的?1 .电磁波的接收(1)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的现象,类似于机械振动中的共振.(2)调谐:使接收电路发生电谐振的过程.(3)通过解调获取信号解调:把声音或图象等信号从高频振荡电流中还原出来的过程.检波:调幅波的解调称为检波.2 .无线电波的分类λ≥1毫米的电磁波叫无线电波,无线电波可以分成若干波段.赫导航传播方式适合的波段特点地波沿地球表面空间传播长波、中波、中短波衍射能力较强天波靠大气电离层的反射传播中短波、短波反射能力较强空间波沿直线传播短波、超短波、微波穿透能力较强1 .电谐振就是电磁振荡中的“共振”.2 .调谐与电谐振不同,电谐振是一个物理现象,而调谐则是一个操作过程.关于电磁波的发射和接收,下列说法中正确的是() A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的B.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强D.要使电视机的屏幕上有图象,必须要有检波过程【审题指导】求解本题应把握以下两点:(1)知道电磁波的发射和接收原理.(2)知道电谐振的原理.【解析】有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射;一般的音频电流的频率较低,不能直接用来发射电磁波;电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象,与机械振动中的共振有些相似;电视机显示图象时,必须通过检波过程,把有效的信号从高频调制信号中取出来,否则就不能显示,故A错误,B、C、D 正确.【答案】BCD2 .关于无线电波的传播,下列说法正确的是()A.发射出去的电磁波,可以传到无限远处B.无线电波遇到导体,就可以在导体中激起同频率的振荡电流C.波长越短的电磁波,越接近直线传播D.移动电话是利用无线电波进行通信的【解析】无线电波在传播过程中,遇到障碍物就被吸收一部分,遇到导体,会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流),故A错,B正确.波长越短,传播方式越接近光的直线传播,移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段,故C、D正确,【答案】BCD综合解题方略——电磁波图象问题流随时间变化的图象,则()甲乙丙图14-3-2A.i1是L1中的电流图象B.i1是L2中的电流图象C.i2是L2中的电流图象D.i3是流过耳机的电流图象【规范解答】L1中由于电磁感应,产生的感应电动势的图象是同甲图相似的,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中的电流图象应是乙图中的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.【答案】ACD1. 把经过调制的高频电流变为调制信号电流的过程叫()A.调幅B.调频C.调谐D.检波【解析】检波是把经过调制的高频电流变为调制信号电流的过程,D正确.【答案】 D2 .世界各地有许多无线电台同时广播,用收音机一次只能收听到某一电台的播音,而不是同时收听到许多电台的播音,其原因是()A.因为收听到的电台离收音机最近B.因为收听到的电台频率最高C.因为接收到的电台电磁波能量最强D.因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的固有频率相同,产生了电谐振【解析】选台就是调谐过程,使f固=f电磁波,在接收电路中产生电谐振,激起的感应电流最强,D正确.【答案】 D3. 关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是()A.必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放回路【解析】电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射.为了有效地向外发射电磁波,必须使电路开放,A、C、D正确.而产生电谐振的过程是在接收电路,B不正确.【答案】ACD。
《电磁波的发射和接收》教学设计
《14.3 电磁波的发射和接收》教学设计漯河二高刘亚敏二、新课过程(一)电磁波的发射师:要有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有哪些特点呢?(学生阅读教材,然后回答。
)生: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,只有这样才能有效地把电磁能(电磁波)传播出去。
图1 图2 图3 图4 师生讨论得出:图2中,电容器的极板倾斜,张口变大,便于把电磁能辐射出去;线圈的匝数变少,其自感系数变小,便于发射高频率的电磁波。
图3中电容器极板间的距离增大,正对面积减少,线圈匝数进一步减少,便于发射较高频率的电磁波,图4中电容器极板间的距离进一步增大,正对面积减少至为零,线圈匝数为零,以便能够发射更高频率的电磁波。
师:那么,实际中的开放电路是如何发射电磁波的呢?图5师:在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。
跟地连接的导线叫做地线。
线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。
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。
电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。
实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合,如图5所示,振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用,使L1也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发出电磁波,向四周发射。
调制:调幅与调频(以教师讲解为主)师: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,图象信号频率也不过上万赫兹,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.把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。
电磁波的发射和接收--优质获奖教案
4.3电磁波的发射和接收【教学目标】1、知识与技能:了解无线电波的波长范围.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【教学用具】多媒体投影仪,示波器【教学方法】讲解法,学生自学、讨论法一、提出问题、引入新课1.古代人们有那些传递信息的方式?(烽火台,鸽子,驿站,邮差等)2.请问现在我们有那些传递信息的方式?(广播,电视,电话,手机,互联网等) (过渡):现在的传递方式有线和无线之分,无线主要依靠电磁波,在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。
上节课我们学习了电磁振荡的知识,知道:在LC 振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部,电场能和磁场能主要在不同元件之间相互转化,辐射出去的电磁能或者电磁波很少。
那么如何才能有效地发射和接收电磁波呢?1.电磁波的发射(1)要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有如下特点:第一,要有足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大。
第二,振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去。
(2)调制①定义:在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术。
②分类⎩⎪⎨⎪⎧ 调幅(AM ):使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术调频(FM ):使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术2.电磁波的接收(1)原理:电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,因此,空中的导体可以用来接收电磁波。
(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相同时,接收电路中产生的感应电流最强,这个现象叫做电谐振。
②调谐:使接收电路产生电谐振的过程。
(3)解调:使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程,它是调制的逆过程。
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《电磁波的发射和接收》教学设计
河南省刘玉中
教学目标
1.了解有效地发射电磁波的两个条件。
2.了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用。
3.通过对电磁波的产生、发射、接收过程及基本电路的简单分析,领会无线电波在实际生活、生产中的作用。
4.了解无线电波的波长范围。
教学重点
1.电磁波有效发射的条件,调制的含义及调制方式。
2. 无线电波接收原理。
教学难点
1.无线电波调制的含义及调幅和调频的区别。
2.“电谐振”概念。
教学用具:多媒体投影仪,示波器
教学方法:讲解法,学生自学、讨论法
一、提出问题、引入新课
1.古代人们有那些传递信息的方式?(烽火台,鸽子,驿站,邮差等)2.请问现在我们有那些传递信息的方式?(广播,电视,电话,手机,互联网等)
(过渡):现在的传递方式有线和无线之分,无线主要依靠电磁波,在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。
上节课我们学习了电磁振荡的知识,知道:在LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部,电场能和磁场能主要在不同元件之间相互转化,辐射出去的电磁能或者电磁波很少。
那么如何才能有效地发射和接收电磁波呢?
二、新课过程
(一)无线电波的发射
师:要有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有哪些特点呢?(学生阅读教材,然后回答。
)
生: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,只有这样才能有效
地把电磁能(电磁波)传播出去。
师:要满足上述两述条件,就需要把振荡电路改造变成开放电路(教师在黑板上画出图1、图2、图3、图4),那么如何改造呢?同学们仔细观察一下,图1到图4是如何变化?
师生讨论得出:图2中,电容器的极板倾斜,张口变大,便于把电磁能辐射出去;线圈的匝数变少,其自感系数变小,便于发射高频率的电磁波。
图3中电容器极板间的距离增大,正对面积减少,线圈匝数进一步减少,便于发射较高频率的电磁波,图4中电容器极板间的距离进一步增大,正对面积减少至为零,线圈匝数为零,以便能够发射更高频率的电磁波。
图1 图2 图3 图4 师:那么,实际中的开放电路是如何发射电磁波的呢?
图5
师:在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。
跟地连接的导线叫做地
线。
线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。
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。
电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。
实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合,如图5所示,振荡器电路产生的高频率振荡
电流通过L
2与L
1
的互感作用,使L
1
也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电
路中激发出电磁波,向四周发射.
调制:调幅与调频(以教师讲解为主)
师: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,图象信号频率也不过上万赫兹,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.把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。
高频振荡电流,类似于可远飞的信鸽;要传送的信号类似于要发出的信件,调制类似于把信件绑在信鸽的身上。
师: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,这种调制叫做调幅(结合课本相应图讲解)。
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,这种调制叫做调频(结合课本相应图讲解)。
图6
电波的发射:结合图6阐述低频信号的调制和发射过程。
低频信号电流叠加在高频振荡电流上,这就是调制,调制后的振荡电流通过互感作用经开放电
路向外发射出电磁波。
(二)电磁波的接收
师:发射的无线电波如何被接收到呢?(学生先阅读课文,教师引导学生回答)
生: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。
师: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?
生: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。
这种现象叫做电谐振,相当于机械振动中的共振。
(用示波器观察电谐振波形)。
接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐的接收电路叫做调谐电路。
如图7,调节可变电容器的电容可以改变调谐电路的频率,使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同,这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选出了这个电台。
图8中收音机内的接收电路就是调谐电路。
图7 图8
解调(以教师讲解为主)
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,叫做解调。
解调是调制的逆过程,调制的方法不同,解调的方法也不同。
如图9是调幅波的解调,也叫检波。
解调类似于把绑在信鸽的信取下来。
解调之后的信号再经过放大、重现,我们就可以听到或看到了。
(三)无线电波知识(学生自主学习为主)
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。
无线电报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长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段。
(教师可以结合教材上相应表格中数据,让学生比较各个波段的波长范围和频率范围,简述各波段无线电波的传播方式以及主要用途。
还可以适当补充一些其它知识,如:调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。
调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制,通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。
例题1:一台收音机的接收频率范围从f
1
=2.2MHz到f=22MHz;设这台收音
机能接收的相应波长范围从λ
1到λ
2
,调谐电路中电容器的相应电容量变化范
围从C
1到C
2
,求λ
1
:λ
2
; C
1
:C
2
引导学生解答:
,由得,所以
例题2:请设计一个方框图说明调制、调谐、解调之间的关系。
教学反思:
本节以有效发射电磁波的两个条件为线索,学习了开放电路以及调制、调频、调幅、解调、电谐振等概念,教学时要求学生对它们有一个大致的了解即可,不宜分析太深太细,对于电谐振这一概念可以类比机械波中的共振现象进行学习。
对无线电技术感兴趣的同学,可以引导他们阅读有关书籍、组织课外讲座与实验小组发展他们的兴趣特与长。