电磁波的发射与接收
电磁波的发射与接收技术
电磁波的发射与接收技术电磁波是一种既利大于弊又不可或缺的自然现象。
它在我们的生活中扮演着重要的角色，从无线通信到微波炉，无所不在。
但是，我们是否了解电磁波的发射与接收技术？在这篇文章中，我们将深入探讨这个话题，并了解其应用。
一、电磁波的发射技术电磁波的发射是通过一种称为电磁发射器的设备实现的。
电磁发射器通常由电源、天线和发射器电路组成。
当电源向天线提供电能时，发射器电路会将电能转化为电磁能，并通过天线发射出去。
不同种类的电磁发射器根据其频率范围、功率和工作原理的不同而有所不同。
最常见的电磁发射器是无线电发射器。
无线电发射器通过在电磁波频谱范围内产生变化的电流，从而发射无线电信号。
这种技术被广泛应用于无线通信、广播、雷达和卫星通信等领域。
除了无线电发射器，微波炉也是一种常见的电磁发射器。
它通过产生高频电磁波来加热食物，使其快速升温。
随着科技的不断发展，电磁发射器的应用范围也越来越广泛。
例如，近年来兴起的无人机技术就广泛应用了电磁发射技术。
通过在无人机上安装相应的设备，可以实现遥感、航拍和飞行控制等功能。
二、电磁波的接收技术与电磁波的发射相对应的是电磁波的接收。
电磁波的接收是通过一种称为接收器的设备实现的。
接收器通常由天线、接收器电路和解调器等组成。
当电磁波通过天线进入接收器时，接收器电路会将其转化为电信号，并通过解调器恢复为原始的信息。
无线电接收器是最常见的接收设备。
无线电接收器可以根据导频、中心频率和带宽等参数对信号进行选择性接收。
通过合理调整这些参数，可以确保接收到特定的无线电信号，进行通信或广播。
类似地，卫星接收器也是一种常见的接收设备。
它可以接收卫星发射的信号，并将其转化为电视、广播和互联网信号。
除了广泛应用于通信领域，电磁波的接收技术还在其他许多领域中发挥作用。
例如，天文学家通过接收无线电信号来研究星系和宇宙。
医疗器械中的X射线机和磁共振成像设备也利用了电磁波的接收技术。
三、电磁波技术的应用电磁波的发射与接收技术在各个领域都有广泛的应用。
《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。
电磁波的发射和接收
1．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念． 2．了解调谐和解调的概念及接收无线电波的基本原理． 3．了解电视、移动通信的基本原理．
一、无线电波的发射 1．发射无线电波的目的是传递信息，把信息加在载波上， 使 载波随信号 而变化，这种技术叫做 调制 ． 2．调制的两种方式是 调幅 和 调频 ． 调幅是让载波的 振幅 随信号变化． 调频是让载波的 频率 随信号变化．
一、无线电波的发射 技术上把波长大于 1 mm(频率低于 300 GHz)的电磁波称为无 线电波．按波长常把无线电波分为若干波段，各个波段有其不 同的主要用途． 载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图 像等信息的，叫做载波．把要传递的信息加到载波上并发射出 去，信息就可以传到远方． 调制：把信息加到载波上，就是使载波随信号而改变，这 种技术叫做调制． 调制的两种方式：
【变式 1】 关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是( )．
A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质 区别 B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过 程 C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线 电台转送 D．在信号接收时，选择电波的过程叫做调谐
解析
三、电视 1．发射端： 摄像机 把图像信息转化为视频电流， 话筒 把声 音信号转化为音频电信号，两种信号同步调制到高频电磁波 中，通过发射天线发射出去． 2．接收端：接收机产生高频电流，通过 解调 分别得到音频信 号和视频信号，放大后输送到扬声器和显像管，转化成声音和 图像．
四、移动通信 1．每个移动电话机都是一个 电磁波发射机 ，同时又是一 个电磁波接收器 ． 2．两部移动电话通话时都要通过当地的 基站 和总机来传递信 号．
电磁波的发射传播和接收
不能以地波的形式
传播，又不能依靠
微波
电离层的反射以天
波的形式传播。
无线电波传播的多种方式
二、电磁波的传播
方式有三种： 天波、地波、空间波
请同学们阅读教材并理解各种方式的优点、
适合传播何种波。
地波
天波 空间
波
传播形式 沿地球表面空间
传播 靠大气中电离层
的反射传播
沿直线传播
适合的波段 长波、中波
、中短波
周围空间的电磁场很 弱，发射效果差
增大电容器极板间的距离，减少 极板间的面积，同时减少自感线 圈的匝数
在实际应用中，开放电路的下部分导线通 常接地。叫做地线，上部分导线尽可能分散 到高处，叫做天线。电磁波就是通过天线和 地线所组成的开放电路发射出去的。
一、无线电波的发射 1、发射无线电波的装置：
4.用途:红外摄影、红外遥感技术
四、可见光
能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见 光，如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。
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？
可 变 电 容
LC调谐电路
1.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）
2.对空间存在的各种频率的电磁波中选出所要 的电台的技术叫做调谐（选台），能够调谐的 接收电路叫做调谐电路。
短波
超短波和微 波
特点
衍射能力 较强
反射能力 较强
穿透能力 较强
三、无线电波的接收
我们生活 的空间布 满了强弱 不同的电 磁波,我 们又如何 选出自己 所需的无 线电波呢 ?
发射的无线电波如何被接收到呢？
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。
电磁波的发射和接收
2、电磁波有效发射的条件？ ① 振荡频率要足够高；
L
C
② 振荡电路的电场和磁场 尽可能分布到较大的空间。
３、开放电路
L
C
最后形成发射电磁波的天线。
４、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
４、调制
调幅 调制
调频
４、调制
①
调幅
４、调制
②
调频
四、电磁波的发射和接收
调幅
调制
调频
天 线 ‥‥ 发 射
天 线 接 收
调谐 解调
知识拓展
问题讨论: 为什么不同波段的无线电电波采用 不同的传播方式?
长波
长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）
短波
长波容易被电离层吸收；
短波容易被电离层反射；
微波容易穿过电离层。
微波
微波:
电磁波的发射和接收
无线电波的传振荡分析：
L
C
知识链接2
麦克斯韦的电磁场理论: 变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场又产 生变化的电场 ,‥ ‥ ‥这样就产生了电磁波。
E
E
E
B
如广播电台 电视台 声 声光
B
电 电
B
电磁波发射 电磁波发射
问题： 1、如何才能发出一定频率的电磁波？ 2、电磁波有效发射的条件？ 3、什么是调制 、调谐？ 4、你能画出电磁波发射接收的流程图吗？
频率很高； 直线传播。
《电磁波的发射和接收》 导学案
《电磁波的发射和接收》导学案一、学习目标1、了解电磁波的产生条件，知道电磁波是如何发射的。
2、理解调制的原理和方法，区分调幅和调频。
3、掌握电磁波的接收原理，了解调谐、解调的概念和作用。
4、认识电磁波在现代通信中的重要作用，激发对科学技术的兴趣。
二、知识回顾1、电磁振荡（1）振荡电路：由电感线圈和电容器组成的电路，最简单的振荡电路为 LC 振荡电路。
（2）电磁振荡的过程：电容器充电放电，线圈中电流变化，产生周期性变化的电场和磁场，电场能和磁场能相互转化。
（3）电磁振荡的周期和频率：＄T ＝ 2\pi\sqrt{LC}＄，＄f ＝＼frac{1}｛2\pi\sqrt{LC}｝＄。
2、麦克斯韦电磁场理论（1）变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。
（2）均匀变化的电场（磁场）产生稳定的磁场（电场），非均匀变化的电场（磁场）产生变化的磁场（电场）。
三、新课导入在现代社会中，我们的生活离不开各种通信设备，如手机、电视、广播等。
这些通信设备能够传递信息，靠的就是电磁波。
那么，电磁波是如何发射出去，又如何被接收的呢？这就是我们今天要学习的内容。
四、电磁波的发射1、要有效地发射电磁波，振荡电路必须满足两个条件：（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。
2、开放电路为了有效地把电磁场的能量辐射出去，需要将闭合电路变成开放电路。
常见的开放电路是由电感线圈和电容器组成的，其中电感线圈的一端用导线与大地相连，另一端高高地架在空中，电容器的两极板也分别通过导线与大地相连和高高地架在空中。
这样，电磁场就能够通过天线向四周空间辐射出去。
3、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叫做调制。
调制分为调幅和调频两种。
（1）调幅（AM）：使高频振荡的振幅随信号的强弱而改变。
调幅广播中，声音信号的频率在 015 MHz 到 6 MHz 之间。
（2）调频（FM）：使高频振荡的频率随信号的强弱而改变。
电磁波的发射和接收 课件
四、移动通信
每个移动电话机都是一个电磁波发射器,它通过电磁波把你讲话的信 息发射到空中;同时也是一个电磁波接收器,在空中捕获电磁波,使你得到对 方讲话的信息,当然这个过程还要有固定的基站转接。
解调示意图
【例题 1】 认真观察下列各图,下列说法中正确的是( )
A.无线电台发射的是甲所示的波 B.无线电台发射的是乙所示的波 C.无线电台发射的是丙所示的波 D.无线电台发射的是丁所示的波
解析:认真观察四个图象,结合调制中的调幅波和调频波的特点,发射台 的电波即为调幅波和调频波。
答案:CD
探究二 电视、移动通信
【例题 2】 关于电视的接收原理,下列说法中正确的是( ) A.电视接收天线接收到的电磁波中包含有图像信号和伴音信号 B.电视接收天线接收到的电磁波经过处理被还原成图像,天线上并不 产生感应电流 C.电视接收机接收到电磁波,通过电子枪的扫描显示电视节目的图像 信号和伴音信号 D.电视接收机接收到的电磁波,经扬声器得到电视节目的伴音信号 解析:电视机接收到的电磁波是带有图像信号和伴音信号的高频电流, 故 A 项对,B 项错;图像信号和伴音信号必须经过处理才可经显像管和扬声 器得到图像和声音,故 C、D 项错。 答案:A
●问题导引●
两个人在同一地点用手机通话时,信号是直接相互传播的吗? 提示:不是,两个人在同一地点用手机通话时,信号也要通过附近的基站 传到总机,总机对信号处理后再传给基站发射出来,由另一手机接收,不过此要由摄像机将影像(包括伴音)的光、声音转变为电信号 ——视频电流。 (2)电视信号的发射 视频电流通过调制,加到高频载波上,然后通过天线把载有图像信号的 高频信号发射出去。在电视发射端,还同时发射伴音信号。 (3)电视信号的接收 在电视接收端,天线收到电磁波后产生感应电流,经过调谐、解调等处 理,将得到的图像信号送到显像管,还原成景物的像。
电磁波的发射和接收-ppt课件
1 技术上把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称 做无线电波. 并按波长把无线电波分成长波、中波、中短波、 短波、微波等若干波段, 不同波段的无线电波的传播特点不 同. 如P82表1. 2 实际的开放电路是线圈的一端用导线与大地相连,叫地 线 , 另一端与高高地架在空中的天线相连组成巨大的开放电 路.
可知自感系数越大, 电
容越小,频率越大,A对 ; 增加线圈匝数会增大自感系数,C错 ; 辐射电磁波的本领和电压无关,B错 ; 采用开放电路可以提高 辐射电磁波的本领,D对 .
1 . 空中有许许多多的电磁波,采用什么方法才能接收到我们 所需要的电磁波? 提示：用一个LC接收电路,使LC回路的固有频率等于所要接 收的电磁波的频率,以使接收电路产生电谐振,即应用调谐电 路.如图.
1 . 为了使需要传递的信息（如声音、图像）载在电磁上发射 出去, 必须对振荡电流进行（ ）
A.调谐
B.放大
C.调制
D.检波
【解析】选C.声音、图象信号的频率比较低,不能直接发射
出 去 , 所以要将信号调制到高频的电磁波上去发射.
2.一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
D.检波就是从高频信号上“检”出所承载的低频信号
求解本题应把握以下两点： 1 电谐振的原理. 2 电磁波的接收过程.
【规范解答】选B、D.由于众多的电磁波都会在天线中产生 感应电流，所以我们需调节电路的固有频率，当电磁波的频 率与接收电路的固有频率相等时，发生电谐振，此频率的感 应电流最强．从接收到的高频电磁波中“取”出所承载的低 频电信号的过程就是检波.故选B、D.
调谐的作用:世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种 无线电信号，如果不加选择全部接收下来，那必然是一片混 乱，分辨不清，因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把 我们需要的选出来，通常叫选台，在无线电技术中利用电谐 振来达到这个目的.
电磁波发射和接收
• 生活环境中充满了电磁波，只要是使用 电的电器用品，都会放出电磁波。墙壁 中看不见的电线，也会使电磁波检测笔 哔哔叫。所以睡觉时不要太靠近装有电 线的墙壁，以免因电磁波影响而无法好 好睡一觉。
而现代人人手一手机，它的电磁波 其实是很强的。在电脑前拨通手机，大 家往往会发现电脑萤幕闪铄不已。又在 打开的收音机前拨通手机，收音机也受 到很大的干扰。
• 这就是因为网络上的荧屏、机壳接 缝、键盘、电缆接头等处产笺电磁 泄露，辐射到处间，它们可以被某 些哪怕是简易的探测系统窃收和破 译．目前，世界上不少国家都把美 国作为电脑间谍活动及信息破坏的 对象．为此，五角大楼坚持每年拨 款数十亿美元，用来保障所有相关 指挥系统的信息安全．
电视
阅读课文，试着理解 电视机的成像原理
简单地说：电视信号 是电视台先把影像信 号转变为可以发射 的—— ，发射出去后 被接收的电信号通 过——被还原为光的 图象重现荧光屏。
让我们走进 摄像管吧！
摄像管
电子束把一幅图象按照各点的明暗情 况，逐点变为强弱不同的信号电流， 通过天线把带有图象信号的电磁波发 射出去。
• ①原理：电容器的电容随两极板间距离的变 化而变化，这样可将压力大小转换为电信号 ．
• ②应用．
• 电容式压力传感器： • 图4－4－2是测定压力F的电容式传感器，待
测压力F作用于可动膜片电极上的时候，膜 片发生形变，使极板间距离d发生变化，引起 电容C的变化．知道C的变化，就可以知道F 的变化情况．
• 了解雷达用的 是什么电磁波?
• 为什么可以根 据雷达显示屏 看出离障碍物 有多远？
雷达工作原理
测距：
发射接收
利用发射与接收之间的时间差， 计算出物体的距离。
雷达所用电磁波特点
电磁波的发射和接收
一、无线电波的发射
5.另一种调制方式是 使高频载波的频率 随信号改变，这种 调制方式叫做调频 （FM）
二、无线电波的接收
1.我们转动收音机的旋钮选择电台，实际上 是在选择我们需要的电磁波，这在技术上 叫做调谐。
Байду номын сангаас4.3 电磁波的发射和接收
一、无线电波的发射
1.无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要 部件，能够产生频率很高的交变电流，交 变电流流经天线，产生高频电磁波。
2.振荡器产生的高频交流电，是用来携带声 音、图象等信息的，叫做载波。
3.把信息加在载波上，使载波随信号而变 化，这种技术叫做调制。
一、无线电波的发射
四、移动通信
2.经过调谐，从高频信号中把所需的信号 “取”出来，叫做解调。
三、电视
摄像机在1s内传输25帧图像
三、电视 无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，能够产生频率很高的交变电流，交变电流流经天线，产生高频电磁波。
3 电磁波的发射和接收 把信息加在载波上，使载波随信号而变 化，这种技术叫做调制。 无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，能够产生频率很高的交变电流，交变电流流经天线，产生高频电磁波。 另一种调制方式是使高频载波的频率随信号改变，这种调制方式叫做调频（FM） 3 电磁波的发射和接收 无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，能够产生频率很高的交变电流，交变电流流经天线，产生高频电磁波。 另一种调制方式是使高频载波的频率随信号改变，这种调制方式叫做调频（FM） 振荡器产生的高频交流电，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。 中波和短波的无线电广播，使用的是调幅方式。 无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，能够产生频率很高的交变电流，交变电流流经天线，产生高频电磁波。 我们转动收音机的旋钮选择电台，实际上是在选择我们需要的电磁波，这在技术上叫做调谐。 我们转动收音机的旋钮选择电台，实际上是在选择我们需要的电磁波，这在技术上叫做调谐。 3 电磁波的发射和接收 另一种调制方式是使高频载波的频率随信号改变，这种调制方式叫做调频（FM） 另一种调制方式是使高频载波的频率随信号改变，这种调制方式叫做调频（FM） 振荡器产生的高频交流电，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。 3 电磁波的发射和接收 无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，能够产生频率很高的交变电流，交变电流流经天线，产生高频电磁波。 把信息加在载波上，使载波随信号而变 化，这种技术叫做调制。 一种常见的调制方式是使高频载波的振幅随信号改变，这种调制方式叫做调幅（AM）。 振荡器产生的高频交流电，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。 一种常见的调制方式是使高频载波的振幅随信号改变，这种调制方式叫做调幅（AM）。 一种常见的调制方式是使高频载波的振幅随信号改变，这种调制方式叫做调幅（AM）。 振荡器产生的高频交流电，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。 经过调谐，从高频信号中把所需的信号“取”出来，叫做解调。 无线电发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，能够产生频率很高的交变电流，交变电流流经天线，产生高频电磁波。 经过调谐，从高频信号中把所需的信号“取”出来，叫做解调。 经过调谐，从高频信号中把所需的信号“取”出来，叫做解调。 中波和短波的无线电广播，使用的是调幅方式。
电磁波的发射和接收
无线电波发射和接收流程图
高频振荡电流
信号
调制
发射
无线电波的发射 无线电波的接收
输出
解调 调谐电路
三.无线电波的传播
空间波传播
问题讨论:
为什么不同波段的无线电电波采用 不同的传播方式?
长波: 波长较长，容易产生明显的衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）
长波容易被电离层吸收；
在实际应用中。开放电路的下部分导线 通常接地，叫做地线。上部分导线尽可能分 散到高处，叫做天线。电磁波就是通过天线 和地线所组成的开放电路发射出去的。 为了使开放电路中产生振 荡电流，常用如图所示的方法， 使振荡器的线圈L2靠近开放振 荡电路的线圈L1。当振荡器中 产生振荡电流时，由于互感作 用，就可以在开放振荡电路中 产生相同频率的振荡电流，这 发 射 端 种方法叫做感应耦合。
微波容易穿过电离层; 短波容易被电离层反射。
微波
微波:
频率很高； 直线传播。
一、无线电波的发射
1、有效发射电磁波的振荡电路的特点： 2、开放电路： 3、信号的调制：调频、调幅
二、无线电波的接收
1、电谐振 2、调谐与调谐电路
三、无线电波的传播
天波、地波、空间波及适用波段
1、为了使需要传递的信号发射到远方，必须对 振荡电流进行（ A ） A.调制 B.放大 C.调谐 D.检波
一、电磁波的发射
1、要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下 特点： ⑴要有足够高的振荡频率； ⑵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、开放电路：
为了发射电磁波，需要改进振荡电路。一方面 增大电容器极板间距离、减少正对面积；另一方 面减少线圈的匝数，以减少自感。这样既提高了 振荡频率又将磁场和电场分散到较大空间。这种 电路叫做开放电路。
电磁波的发射和接收
一、电磁波的发射 1、 麦克斯韦的电磁场理论 、 麦克斯韦的电磁场理论: 变化的电场产生变化的磁场， 变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场又产 这样就产生了电磁波。 生变化的电场 ,‥ ‥ ‥这样就产生了电磁波。 ‥
E
E
E
B
如广播电台 电视台 声 声光
B
电 电
B
电磁波发射 电磁波发射
２、调谐： 调谐： 使接收电路产生电谐振的过程。 使接收电路产生电谐振的过程。
３、解调： 解调： 使声音或图象信号从高 频电流中还原出来的过程。 频电流中还原出来的过程。
天 线 ‥‥ 接 收
调谐
解调
四、电磁波的发射和接收
调幅 调制 调频
天 线 ‥‥ 发 射
天 线 接 收
调谐 解调
明确几点
1.电磁波的传播不依赖任何媒质 可在真空中传播。 电磁波的传播不依赖任何媒质,可在真空中传播 电磁波的传播不依赖任何媒质 可在真空中传播。 2.电磁波在真空中传播的速度为 电磁波在真空中传播的速度为 光在真空中传播的速度，即光是一种电磁波。 光在真空中传播的速度，即光是一种电磁波。 ３.电磁波是横波。 电磁波是横波。 电磁波是横波
E
k
H
４、调制 调幅 调制 调频
４、调制
①
调幅频
二、电磁波的传播
地波 天波 空间波
三、电磁波的接收 电磁波的接收 调谐： 调谐：将自己需要的电磁波选出
天 线 ‥‥ 接 收
调谐
１、电谐振： 电谐振： 当接受电路的固有频率与受 到的电磁波的频率相同时， 到的电磁波的频率相同时， 接受电路中产生的振荡电流 最强。 最强。
2、电磁波有效发射的条件： 、电磁波有效发射的条件： ① 振荡频率要足够高； 振荡频率要足够高 频率要足够高；
高中物理课件电磁波的发射和接收
电视、雷达、 导航
厘米波
10～1厘米
3 000～ 30 000兆赫
毫米波
10～1毫米
30 000～ 300 000兆赫
(2)电磁波的传播特性：
传播形式
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
答案：C
3．下列说法正确的是 ( ) A．当处于电谐振时，所有的电磁波都能在接收电路中 产生感应电流 B．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 C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听 到声音了 D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大、 通过耳机才可以听到声音
短波、超短波、 微波
穿透能力较强
[名师点睛] 一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波；电台的立体声广播和电视信号中的伴音信号，采用调频波。
关于无线电波的传播，下列说法正确的是 ( ) 发射出去的电磁波，可以传到无限远处 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 波长越短的电磁波，越接近直线传播 移动电话是利用无线电波进行通讯的 [审题指导] 不同波段的电磁波传播特点不同。 电磁波在传播过程中可以携带信息且传播能量。
如图14－3－1所示，是一个调谐接收电路，(a)、(b)、(c)为电路中的电流随时间变化的图像，则 ( ) 图14－3－1
i1是L1中的电流图像 i1是L2中的电流图像 i2是L2中的电流图像 i3是流过耳机的电流图像 [审题指导] 解答本题时应注意以下四点： 电谐振的原理； 电磁感应； 电磁波的接收过程； 晶体二极管的作用。
电磁波的发射和接收
调 频
高频振荡电流
电磁波的传播
2.无线电波的传播方式：
长波 中波
中短波
短波
超短波 微波
超短波 微波
长波
长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）
短波
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容易穿过电离层。
微波
微波: 频率很高； 直线传播。
的电磁波的频率相同
变 电
的过程叫做调谐
容
能够调谐的接收电路
叫做调谐电路。
二 、电磁波的接收
问题:调谐后接收到的感应电流是调制的 高频振荡电流，这样我们就可以感知信 号了吗?
二 、无线电波的接收
3.检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携 带的信号，叫做检波，它是调制的逆过程，因 此也叫解调。
电磁波发射和接受流程图
s ct c(1 t) n
3108 ( 1 0.02106 ) 6104 m 5000
所以雷达的最大侦察距离
s' s 2 3104 m 30Km
这种把低频电信号加载到高频振荡电 流（载波）上的过程叫做调制。
常用的调制方式有调幅和调频两种：
1、调幅：使电磁波的振幅随信号改变， 这种调制叫做调幅，用AM表示。
一、电磁波的发射
声音信号
调 幅
高频振荡电流
• 2、调频：使电磁波的频率随信号改变，
这种调制方式叫做调频。
• 用FM表示。
一、电磁波的发射
二 、无线电波的接收
我们生活 的空间布 满了强弱 不同的电 磁波,我 们又如何 选出自己 所需的无 线电波呢?
二 、无线电波的接收
1.当接收电路的固有频率跟要接 收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
高中物理选修3-4-电磁波的发射和接收
电磁波的发射和接收知识集结知识元电磁波的发射和接收知识讲解电磁波的发射与接收一、无线电波的发射1．振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。
2．载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。
3．调制：把信息加到载波上，使载波随信号而改变的技术叫调制。
4．调制的两种方式：调幅和调频。
5．调幅波：高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波。
中波和短波波段的无线电广播，微波段的电视广播的图象信号使用。
6．调频波：高频载波的振频率随信号而改变叫调频波。
调频波优点：振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。
缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。
7．发射电磁波的条件：①振荡电路要有足够高的频率．②振荡电路应采用开放电路．发射电磁波需经过调制过程，调制的方法分为调频和调幅．接收电磁波需经过解调过程，解调是调制的逆过程．二、无线电波的接收1．调谐：从众多的电磁波中选出所要的电台的技术叫做调谐。
2．解调：从接收的载波中将声音、图象等信息“取”出来叫做解调三、电磁波的应用广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。
电视:在电视接收端,天线接收到高频信号后,经过调谐、解调，将得到的图象信号送到显像管。
摄像机在1s内要传送25幅画面雷达：无线电定位的仪器，波位越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能强，多数的雷达工作于微波波段。
缺点，沿地面传播探测距离短。
中、长波雷达沿地面的探测距离较远，但发射设备复杂。
例题精讲电磁波的发射和接收例1.下列说法正确的是（）A．声波在空气中传播时，空气分子不随声波的传播向外迁移B．两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现稳定的干涉现象C．无论机械波还是电磁波由空气向水中传播时，其频率均不变D．赫兹不仅通过实验证实了电磁波的存在，还测出了电磁波在真空中的速度为c E．电磁波的偏振现象说明它具有波动性，实际上所有波动形式都可以发生偏振现象例2.下列说法正确的是（）A．照相机镀膜镜头呈现的淡紫色是由光的偏振引起的B．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调制C．原子核X发生a衰变后变成新原子核Y，衰变方程可表示为X→Y He例3.在调谐电路中由于电感的调节不方便，因此一般采用调节____的方法来改变。
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。
实验 电磁波的发射、接收与趋肤效应
7．演示趋肤效应。打开趋肤效应演示仪，接通直流电路，可 见两个小电珠同时亮且亮度相同，此时无趋肤效应。关闭趋肤 效应演示仪，打开高压开关，并把该演示仪平行放在距离发射 天线约50cm处，可发现两端与铜棒外层连接的小电珠发亮， 而两端与芯处连接的小电珠不亮。 8．关闭高压开关，关闭电源开关，取下220V电源插头。
四、趋肤效应 如图所示。当流过导线的电流是交变电流时，导线内外 出现交变磁场，因此在导线内产生涡电流。设某时刻通过导 线的电流正在增大，导线内产生的涡电流方向如图所示，靠 近导线中心的涡电流的方向与原电流的方向相反，而在导线 表面附近涡电流的方向与原电流的方向相同，结果是导线表 面附近的电流密度较大，形成电流趋向于沿导线表面流动。 这种现象称为趋肤效应。 实验表明，交变电流的频率越高，趋肤效应越显著。在 频率很高时，如10MHz，电流绝大部分集中在导线表面附近， 在这种情况下，根据此原理，可使用空心导体代替实心导体， 即节省材料，有可减轻重量。
J
G H A
C
D
B
图b
图c
图a
图d
图e
P ω2
【实验原理】
一、电磁波的产生和传播 1. 按照麦克斯韦电磁场理论，变化的电场在其周围空间要产生变化磁场，而变化的 磁场又要产生新的变化电场。这样，变化电场和变化磁场之间相互依赖，相互激 发，交替产生，并以一定速度由近及远地在空间传播出去。
电场
P
磁场
二、电磁波的性质（在均匀无限大介质中）
1、电磁波是横波： E ⊥ k ，H ⊥ k k 表示电磁波传播方向的单位矢量。
2、E 与 H 相互垂直， E 且与 k 组成右手螺旋系， 即：电磁波沿着 E×H 的方向传播。
k
H
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二 、无线电波的接收
3.检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携 带的信号，叫做检波，它是调制的逆过程，因 此也叫解调。
无线电波发射和接受流程图
振荡电流
信号
调制
发射
无线电波的发射 无线电波的接收
输出
解调
调谐电路
相关概念解释
调制：使电磁波随各种信号而改变叫做调制。
调幅：使高频遮挡的振幅随信号而改变叫做调幅。
【例3】一个LC接收回路，若要从接收较高频 率的电磁波变到接收较低频率的电磁波，下列 调节正确的是 （ ABD ） A.增加谐振线圈的匝数 B.在线圈中插入铁芯 C.降低电源电压 D.把可变电容器的动片适当旋进些
【例10】某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20
㎝，每秒脉冲数n＝5000，每个脉冲持续时间t＝
1.5109 Hz
电磁波在雷达发射两个相邻脉冲间隔时间内传播距离
s ct c(1 t) n
3108 ( 1 0.02106 ) 6104 m 5000
所以雷达的最大侦察距离
s' s 2 3104 m 30Km
发射端
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。这种 要把传递的电信号（叫做调制信号）加到高频 振荡电路（叫做载波）上的过程叫做调制；进 行调制的装置叫做调制器。
常用的调制方式有调幅和调频两种：
象叫做电谐振）
二 、无线电波的接收
1.当接收电路的
固有频率跟接收到的
电磁波的频率相同时，
可 变
接收电路中产生的振
电
荡电流最强（这种现
容
象叫做电谐振）
2.使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。
二 、无线电波的接收
问题:用调谐器接收到的感应电流是调制的高 频振荡电流，这样我们就可以感知信号了吗?
高频振荡电流 振荡电路
声音信号的调制过程：
调幅 (AM)：中波和短波波段； 调频 (FM)：微波（甚高频和 超高频波段）
二 、无线电波的接收
我处们在生电磁活 的波空传间播空布 满间了的强导体弱, 不磁会频应同波产率电,的生的流我同感电 们又如何
选出自己
所需的无
线电波呢?
二 、无线电波的接收
1.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
调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。 电谐振：当接收电路的固有频率跟接收道的电磁波的频 率相同时，接收电路中产生的振荡电路最强，这种现象 叫做电谐振。 调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。 检波：从接受到的高频振荡中“检”出所携带的信号， 叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。
三.无线电波的波段分布（根据：波长/频率）
14.3《电磁波的 发射和接收》
一、无线电波的发射
1.要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下特点： ⑴要有足够高的振荡频率。 ⑵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。
为了发射电磁波，需要改进振荡电路。一方面增大 电容器极板间距离、减少正对面积；另一方面减少线 圈的匝数，以减少自感。这样既提高了振荡频率又将 磁场和电场分散到较大空间。这种电路叫做开放电路。
1、调幅：高频电流或电压的振幅随信号改 变，这种调制叫做调幅，用AM表示。
2)调频：使高频电流或电压的频率随信号改变的 调制方式叫做调频。用FM表示。
一、无线电波的发射
声音信号
调 幅
使电磁波随 各种信号而
改变,叫做调 制
高频振荡电流
振荡电路
一、无线电波的发射
声音信号
调 频
使电磁波随 各种信号而
改变,叫做调 制
在实际应用中，开放电路的下部分导线通 常接地。叫做地线，上部分导线尽可能分散 到高处，叫做天线。电磁波就是通过天线和 地线所组成的开放电路发射出去的。
为了使开放电路中产生振荡 电流，常用如图所示的方法， 使振荡器的线圈L2靠近开放振 荡电路的线圈L1 。当振荡器 中产生振荡电流时，由于互感 作用，就可以在开放振荡电路 中产生相同频率的振荡电流， 这种方法叫做感应耦合。
0.02μs，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距
离是多少？
解析：根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时
间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一
个发射波发出前到达雷达接收器。可见，雷达的最大
侦察距离应等于电磁波在雷达发射两个相邻脉冲间隔
时间内传播距离的一半。
f
c
3.0 108 20 102
【例1】为了使需要传递的信号发射到远方，必
须对振荡电流进行 A．调制
（B.放A大
）
C.调谐
பைடு நூலகம்
D.检波
【例2】用一平行板电容器和一个线圈组成LC振 荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的 做法是 （ BD ） A.增大电容器两极板间的距离 B.减小电容器两极板间的距离 C.减小电容器两极板正对面积 D.在电容器两极板间加入电介质