一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢?小编为此仔细地整理了以下内容《电磁波的发射和接收》,供大家借鉴和使用,希望大家分享!
14.3电磁波的发射和接收第三节、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。
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。
四、移动电话
问:移动电话的原理是什么?(每一部移动电话都是一个无线电台,它可以将用户的声音转变为高频电信号发射到空中,同时又相当于一台收音机,捕捉到空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信号)
问:移动电话与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台或者基站。在城市中,移动通信基地台的天线建在高大建筑物上。
第三节、电磁波的发射和接收
板书设计
一、无线电波的发射
1、有效地辐射电磁波的条件:①足够高的频率②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间
2、电磁波发射方式①调幅AM②调频FM
调制:使电磁波随各种信号的强弱而变的技术
二、无线电波的接收
1、无线电波的接过程①调谐②解调
一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“高中物理选修3-4知识点总结:电磁振荡电磁波的发射和接收”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。
高中物理选修3-4知识点总结:电磁振荡电磁波的发射和接收
1、LC回路振荡电流的产生
先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。
(1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束,电流达到最大、磁场能最多。
(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失,保持原来电流方向,对电容器反方向充电,磁场能减少,电场能增多。充电流由大到小,充电结束时,电流为零。
接着电容器又开始放电,重复(1)、(2)过程,但电流方向与(1)时的电流方向相反。
电磁波的发射和接收
有效的向外发射电磁波的条件:
(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。
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、电磁波的接收条件
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,这种现象叫做电谐振。
调谐:使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。.电磁波谱及其应用
3、光的电磁说
(1)麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质
(2)电磁波谱
电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线
产生机理在振荡电路中,自由电子作周期性运动产生
原子的外层电子受到激发产生的
原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的
(3)光谱观察光谱的仪器,分光镜光谱的分类,产生和特征
发射光谱连续光谱产生特征
由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的,一切波长的光组成
明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成
吸收光谱高温物体发出的白光,通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上,由一些不连续的暗线组成的光谱
光谱分析:
一种元素,在高温下发出一些特点波长的光,在低温下,也吸收这些波长的光,所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线,用来进行光谱分析。
4、电磁波的应用:
1、电视
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电信号,发射出去后被接收的电信号通过还原,被还原为光的图象重现荧光屏。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。
2、雷达工作原理
利用发射与接收之间的时间差,计算出物体的距离。
3、手机
在待机状态下,手机不断的发射电磁波,与周围环境交换信息。
手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。
电磁波与机械波的比较:
共同点:都能产生干涉和衍射现象;它们波动的频率都取决于波源的频率;在不同介质中传播,频率都不变.
不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质的性质有关,与波的频率无关.而电磁波本身就是一种物质,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播.电磁波在真空中传播的速度均为3.0×108m/s,在介质中传播时,波速和波长不仅与介质性质有关,还与频率有关.
不同电磁波产生的机理
无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的.
红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的.
伦琴射线是原子内层电子受激发产生的.
γ射线是原子核受激发产生的.
频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同.
红外线主要作用是热作用,可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感;
紫外线主要作用是化学作用,可用来杀菌和消毒;
伦琴射线有较强的穿透本领,利用其穿透本领与物质的密度有关,进行对人体的透视和检查部件的缺陷;
γ射线的穿透本领更大,在工业和医学等领域有广泛的应用,如探伤,测厚或用γ刀进行手术.
一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助教师能够更轻松的上课教学。教案的内容要写些什么更好呢?以下是小编为大家收集的“电磁波的发现导学案”欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。
班级_________姓名_________第_______组
人教版物理选修3-4学案:14.1《电磁波的发现导学案》
审核:高二物理组
寄语:一定要学会反思自己
学习目标:
1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场及相关推理思维过程。
2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。知道机械波与电磁波的异同,认识光是以波动形式传播的一种电磁振动.
3、了解赫兹捕捉电磁波的过程,及电磁波的产生在物理学发展史上的伟大意义.
学习重点和难点:电磁波的形成和传播过程
自主学习:
一、伟大的预言:
麦克斯韦通过伟大的预言和系统知识的总结得到电场和磁场的密切联系,电场和磁场相关系的基本论点是:;。根据书本的提示,麦克斯韦是通过什么思维方式得到该关系的?麦克思维在两个基本论点的基础上得到的预言是:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
二、电磁波:
1:电磁波:周期性变化的电场周围空间产生周期性变化的_______,周期性变化的磁场在周围空间产生周期性变化的_______,这种周期性变化的电场和磁场由近及远地传播就形成_______。
2:电磁波的特点:
①:电磁波是_______。
②:电磁波在真空中的传播速度_______光在真空中的传播速度,即电磁波在真空中的传播速度C=____________。
③:电磁波传播不需要_______。
④:电磁波能产生反射、折射、衍射、干涉等现象。
3:电磁波的传播速度公式:____________
电磁波的周期和频率等于激起电磁振荡的振荡电流的周期和频率,及周期和频率是由波源决定的。
4:_______用实验证明了电磁波的存在,还测定了电磁波的波长和频率,得到电磁波的传播速度等。
三、对电磁波的理解,要注意于机械波的相同点和不同点:
1:电磁波是______,机械波有______和______两大类。
2:电磁波的速度(在真空中等于光速)______机械波,(例如,声速只有340m/s).
3:电磁波传播不一定需要______(在真空中也能传播),机械波传播必须有______。
4:电磁波向外传播的是电磁能,机械波传播的是机械能。
四、对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、均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场;
4、均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场;
5、周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场;
6、周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场;
知识巩固训练
1.(A级)建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是()
A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦
2.(A级)1888年,用实验证实电磁波的存在,使人们认识到物质存在的另一种形式,这位物理学家是()
A.赫兹B.奥斯特C.麦克斯韦D.法拉第
3.(A级)关于电磁场和电磁波的说法中正确的是()
A.电场和磁场总是相互联系的,它们被统称为电磁场
B.电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C.电磁波的传播速度是3×108m/s
D.电磁波是一种物质,可以在真空中传播
4.(B级)某电场中电场强度随时间变化的图像如图4.1-3所示,能产生磁场的电场是()
5.(A级)下列关于机械波与电磁波的说法正确的是()
A.声波是机械波,耳朵能够听到声波,是因为耳朵和声源之间有空气.
B.水波的传播需要水,没有水就没有水波.
C.电磁波传播需要空气,没有空气,即使产生了电磁波也传不出来.
D.电磁波的传播速度等于光速,不受其它因素影响
6.(B级)在下述各种情况中,可以产生电磁波的是().
A.空间有电场和磁场,它们重叠在一起就是电磁波
B.只要磁场发生变化在其周围空间就一定有电磁波
C.一匝线圈,里面通有变化的电流,在这个线圈周围一定会产生电磁波
D.如图4.1-4,a、b、c、d为4根相同的铜管,G为感应圈,c、d间接有一氖灯,当G工作时,氖灯发光,这表示感应圈G产生了电磁波.
班级_________姓名_________第_______组
14.1《电磁波的发现过关检测卡》
1:(A级)真空中所有的电磁波都具有相同的()
A.频率B.波长C.波速D.能量
2:(A级)关于电磁波传播速度表达式υ=λf,下述结论正确的是()
A.波长越大,传播速度就越大
B.频率越高,传播速度就越大
C.发射能量越大,传播速度就越大
D.电磁波的传播速度与传播介质有关
3.(A级)对于机械波和电磁波的比较,下面说法中正确的是()
A.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
B.它们在本质上是相同的,只是频率不同而已
C.它们都可能是横波,也可能是纵波
D.机械波的传播速度只取决于介质,跟频率无关;而电磁波的传播速度与介质无关,只跟频率有关
4.(A级)关于电磁波的叙述中,正确的是()
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/s
C.电磁波由真空进入介质传播时波长变短
D.电磁波不能产生干涉、衍射现象
文章来源:http://m.jab88.com/j/45843.html
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