电磁振荡和电磁波全章教案 - 图文

第十八章电磁场和电磁波

18.1 电磁振荡

一、教学目标: 1、知识目标

认识LC回路产生电磁振荡的现象，了解LC回路工作电流、电量变化的规律。 2、能力目标

通过电磁振荡的观察和分析，培养学生的推理能力、观察能力和超常思维能力，使学生逐步掌握研究物理问题的科学方法。

3、情感目标

通过本节课的学习，激发学生的学习兴趣，培养他们严谨的科学态度。 二、教学重点

LC回路工作过程及相关物理量变化的规律 三、教学难点

理解电磁振荡一个周期内电流的变化规律 四、教学方法： 探究法

五、教 具

LC振荡电路示教板一套、示教电流计一只，大电容一只，示教示波器一只，实物投影仪一台和多媒体课件等。

六、教学过程

（一）创设问题情境，引入新课题 （导入画面）

师：大家看到的画面是和平号空间站发射场面。和平号上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？

生：无线电波。

师：无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。现代社会的各个部门，几乎都离不开“电磁波”，可以说“电”作为现代文明的标志，“电磁波”就是现代文明的神经中枢，或者叫现代化的代名词。

那么，电磁波是什么？它是怎样产生的？它有什么性质？怎样利用它传递信号？这一章就要讨论这些问题，正象机械振动能够产生机械波一样，电磁振荡能够产生电磁波。今天我们就从电磁振荡开始学习，让我们先来观察一个实验。

（二）进行新课

1、实验演示、电脑模拟，观察分析实验现象，认识LC振荡电路 ⑴介绍实验装置： （用实物投影仪放大） LC回路

电流表的作用

电压表的作用

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⑵演示实验： ⑶边观察边分析

师：下面我们开始做实验：LC回路振荡过程中电流的变化，本实验请大家主要观察电压表和电流表的指针变化特点。电流表、电压表的指针变化有什么规律？

（学生观察实验）

师：为了让大家能有较长时间观察两表指针的变化情况，我们通过电脑模拟两表指针的变化，请大家再仔细观察后回答问题。

（学生通过大屏幕观察实验） 通过学生的观察归纳出三个现象：

1、电流表、电压表指针在零点左右来回摆动。 现象2：电流表、电压表指针摆幅越来越小。 介绍等幅振荡，用电脑模拟等幅振荡过程。

师：大家观察等幅振荡时两表的指针的变化还有什么规律？

（演示等幅振荡实验后电脑展示LC回路中的电流和电量的变化，正常速度。电脑模拟电磁振荡，同时点动慢动演示）

师生共同总结：从观察到的现象表明：当电容器充电后能够产生周期性变化的电流。 2、电脑模拟微观规律，学生自主探究物理现象本质 ⑴放电过程：（师生共同讨论）

（进入模拟实验线圈中的电流、电容器上的带电量的变化） 师：当电源E对电容C充电完毕，电容器上、下极板带电量如何？ （学生观察思考、分析）

（电脑动画模拟点动和静态分析展示）

师：为了研究方便我们可以规定：电量减少的过程叫做放电过程，把电量增大的过程叫做充电过程。下面我们先来一起讨论放电过程。

师生共同探讨：放电过程中的电量、电流的变化特点。 从电能的角度分析原因。 （电脑模拟能量转化过程） ⑵充电过程：

师：放电过程完毕，电容器两极板上所带的电量为0，LC回路中的电流会不会即刻突变为0？此时电感L的电路作用怎样？

师生共同探讨：放电过程中的电量、电流的变化特点。

（3）电磁振荡的产生过程(可结合投影幻灯，启发思考进行分析讲解) ①给电容充电，如图所示，电容器中储存一定的电场能(E电) ②电容C放电，如图所示，电场能转化为磁场能

C上带电量，电场能(电压)逐渐减小(降低)，电路中的电流、磁场能则逐渐增大，请同学们

想一下这样转化的条件是什么？为什么是“逐渐”的？随后指出这是由于电容器的放电作用(两极板上正、负电荷的吸引作用)和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至，当C放电完了时，如图所示(电场能为0，E＝0，U＝0)，磁场能达到最大(与之对应的振荡电流也达到最大Im)．

③反向充电过程，如图所示，是磁场能转化为电场能的过程，C放电完了时，由于L的自感作用，电路中移动的电荷不能立即停止运动，仍保持原方向流动，C反向充电，同理则有i减小，E磁减小，而E电增大(Qc，Uc也随之增大)，直到E磁(i)减为零，E电(Qc，Uc)增为最大，如图5所示。

④电容C再次反向放电过程——如图7所示，同理可知E电(Qc，Uc)减小，直到为零，E磁

（i）增大，直到最大(Im)如图8所示，如此下去，回路中就产生了振荡电流。

电脑播放振荡电流变化的全过程 电脑展示完整的振荡过程

学生每人一张表格，填写好用投影仪展示

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归纳总结指出

像上述情况，电路中的电场能和磁场能（与之对应的电荷Q和电流I)做周期性交替变化的现象叫做电磁振荡现象。

（4）阻尼振荡和无阻尼振荡

①振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电流的振幅(Im)将不变，如图9所示，叫做无阻尼振荡(或等幅振荡)

②阻尼振荡，任何振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流i的振幅逐渐减小，如图10所示，这叫做阻尼振荡(或叫减幅振荡)，请同学们想一下，电路损耗的能量哪里去了？

如果用振荡器周期性地给振荡电路补充能量，就可以保持等幅振荡，这类似于受迫振动。

（三）巩固练习

240页练习一（1）、（2）两题 （四）课堂总结

师：通过分析电流、电量、电场能和磁场能都随时间作周期性变化，在振荡的全过程中存在几个过程？各种不同过程中的电流、电量、电场能和磁场能有什么变化规律？

先由学生讨论归纳，再由老师小结电脑展示 电脑展示电流、电量图象。

讨论结论3时，给出电流－时间图象，通过分析要求学生画出电量－时间图象，

（五）布置作业： 1．阅读课本

2．预习第二节 附：教学过程流程图

18.2 电磁振荡的周期和频率

一、教学目标 （一）知识目标

1．理解LC振荡电路的固有周期（频率）的决定因素

2．会用公式T?2?LC或f?1定性分析有关问题，并能正确应用公式进行相关的2?LC计算

（二）能力目标

通过演示实验，亲自动手实验，培养观察、思考、动手操作的实验能力。 （三）情感目标

学会应用实验来研究问题的方法，培养探索精神。

通过对收音机原理了解，培养学生理论联系实际的学习习惯。 二、重点、难点分析 1．重点

LC振荡电路的周期公式，频率公式是教材中的重点内容。通过实验现象观察，定性地得出电感L大（小）、电容C大（小）、周期长（短）的结论。

2．难点

为什么电容越大，电感越大，周期就越大？通过对电容充放电作用，线圈的自感作用对公式

T?2?LC进行定性分析，以利于加深对公式的理解。

三、教具

1．LC振荡回路示教板，准备两个以上电感不同的线圈（可拆变压器的220V线圈），电容器

2．大屏幕示波器（观察振荡电流周期变化情况）等 3．每两个学生一只中波小收音机 四、教学方法 实验演示

五、学生活动设计

1．通过观察演示实验，总结出振荡电流周期与电感L、电容C值大小定性关系。 2．通过对小收音机的观察，分析收音机谐振电路的周期是如何调节的。 3．通过练习训练，巩固周期频率公式。 六、教学过程 （一）引入新课

通过上节课的学习，我们知道电磁振荡具有周期性，振荡电流的周期是由什么因素决定的呢？电感L、电容C的大小对振荡的快慢有怎样的影响？其它因素（q、i、U大小）与周期有没有关系？下面来研究这个问题。

（二）进行新课

1．电磁振荡的周期和频率

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（1）周期：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间。 （2）频率：一秒钟内完成周期性变化的次数

（3）固有周期和固有频率：振荡电路里没有能量损失、发生无阻尼振荡时的周期和频率。 设问：电磁振荡的周期和频率与什么因素有关系？与LC回路中的电感L、电容C有何关系（定性）？

演示实验

简介图1所示电路，多抽头带铁芯的线圈，L值较大（可用220V或二个110V可拆变压器线圈串联而成）2-3个电解电容器（100μF、500μF、1000μF）演示电流表（指针在表盘中央），二个电源（6V，45V）等

操作和观察 观察什么？（电流表指针摆动的快慢）选用不同的L或C值，发生电磁振荡时，电流表指针摆动的快慢程度（周期和频率）与L、C值的初步关系是什么？

启发同学根据实验现象，推理、分析得到①电容C不变时，电感L越大，振荡周期T就越长，频率越低。②当电感L不变时，电容C越大，振荡周期就越长，频率越低。

换用不同电压的电源，当L、C值不变时，表针摆动的快慢程度相同（仅摆动次数不同） 在同学回答的基础上小结指出

LC振荡电路的固有周期（T）和固有频率（f），决定于电路中线圈的电感L和电容器的电容C

提出问题：上述现象如何解释？

归纳指出：电容越大，容纳电荷就越多，充放电需要的时间就越长，因而周期就长，频率就低。线圈的电感L越大，阻碍电流变化的延时作用就越强，使放电、充电的时间就越长，因而周期就越长，频率就越低，总而言之，LC电路的周期和频率由电路本身的性质（L、C的值）决定，与电容器的带电量的多少，电流大小无关。

2．固有周期和固有频率公式

大量精确的实验和电磁学理论证明，电磁振荡的周期T、频率f跟电感L、电容C的关系是：

T?2?LC f?12?LC

式中T、f、L、C的单位分别是秒、赫、亨和法（单位符号是s、Hz、H、F）

公式表明，适当地选择电容C和电感L，就可以使电路的固有周期和频率符合我们的各种需要，通常应用中是可变电容器和电感线圈组成LC电路，要得到不同周期和频率的振荡电流，可通过改变电容器的电容C来实现，如图2所示；亦可通过改变电感L来实现，如图3所示。

收音机中调节谐振电路的周期，就是通过调节可变电容来实现的。

让学生打开收音机，观察并找到调谐电容。调节调揩旋钮时，观察动片的变化。 要求学生分析

（1）旋入动片，旋出动片时正对面积如何变化？电容C大小如何改变？ （2）C变化对周期、频率大小变化有何关系 （三）巩固练习（含机动内容）

【例1】 如图4所示的LC振荡电路中，可变电容器C的取值范围为10pF～360pF，线圈的电感L＝0.10H，求此电路能获得的振荡电流的最高频率多大？最低频率又为多少？

解析：由振荡电路的频率公式f?12?LC 当电容最小等于10Pf时，振荡电流的频率最高，f11??LC?1.6?1052Hz

当电容最大等于360Pf时，振荡电流的频率最低，f12??2.6.6?1042?LCHz

【例2】 有一LC振荡电路，当电容调节为C1＝200pF时，能产生频率为f1=500kHz的振荡电流，要获得频率为f2＝1.0×103kHz的振荡电流，则可变容器应调为多大？（设电感L保持不变）

解析：根据公式f?12?LC 由于电感L保持不变

所以f1C2f?

2C1所以Cf21?112?f2C1?5?10F=50pF

2 【例3】 在图5（甲）中，LC振荡电路中规定图示电流方向为电流i的正方向，则振荡电流随时间变化的图象如图5（乙）所示

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图5

那么，电路中各物理量在一个周期内的情况是 _______时刻，电容器上带电量为零 _______时刻，线圈中的磁场最强

_______时刻，电容器两板间的电场强度值最大 _______时刻，电路中电流达到反向最大值 _______时间内是对电容器的充电过程

解析 分析这类问题的关键是要搞清电场能和磁场能相互转化的过程，以及它所对应的物理状态和物理量间的关系，由题图可知电容器C正在放电，当t＝0时，C带电量最多，两板间电压最大，电场能也最大，而此时磁场能最小（为零），对应的电流i最小（为零），随着C放电的持续，带电量、电压、电场能将逐渐减小，而磁场能、电流i将逐渐变大，磁场能、电流达到最大之后由于电感L和电容C的作用，将对电容反向充电，直至最大，依此类推，故可得知，A、C时刻电流最大，磁场最强，电场为零，C带电量为零，当电流为零时（对应图中的O、B、D）电容器上带电量最多，相应的电场强度值为最大，同理可知C时刻电流达到最大，电容经过T/4放电完毕后，紧接着又对电容反向充电，又经T/4，充电到最大值，即带电量、电压、电场能达最大，磁场能、电流变为零，这个过程对应着图中的A→B，类似的道理可知C→D也是对电容的充电过程。

（四）总结、扩展

1．LC振荡电路的周期公式，频率公式要理解其物理含义，它只由电路本身的特性（L、C值）决定，所以叫做固有周期和固有频率，应用中，通过改变LC回路中的电感L或电容C，周期和频率也随之改变，满足各种需要。

2．应用周期公式、频率公式进行计算时，要特别注意各个物理量的单位，常用电容器的单位有微法（μF）和皮法（pF），代入公式时一定要换为法（F），电感L的单位有时是毫亨或微亨（mH或μH），代入公式时要换为亨（H），这样得到的周期和频率的单位才是正确的（秒和赫）

七、布置作业 课本练习一（3）、（4）题 八、板书设计

第二节 电磁振荡的周期和频率

1．定义 周期：电磁振荡完成一次周期性变化的时间 频率：一秒钟内完成周期性变化的次数

2．公式：T?2?LC f?12?LC

决定因素 由电容C和电感L决定与电容器带电多少无关

18.3 电磁场

一、教学目标 （一）知识目标

1．知道麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场 2．理解电磁场的概念 （二）能力目标

1．由具体到抽象的推理方法 2．想象能力的培养 3．类比方法的利用 （三）情感目标

1．通过介绍电磁场理论建立的简史，培养学生立志成才，为科学而献身的精神。

2．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从这里渗透事物之间是相互联系的，可以相互转化的。

二、重点、难点分析

1．电磁场理论是本课的重点，从内容上非常抽象，只要求学生定性了解。

2．变化的磁场产生电场的理解采用逐步抽象的方法来帮助学生理解麦克斯韦的想法。 3．“变化的电场产生磁场”的理解，可以用哲学中事物之间是相互联系的，可以互相转化的理解。

三、课时安排 1 课时 四、教具

220V交流电源、变压器、小灯泡 五、学生活动设计

通过观察实验，发挥想象能力，画出变化磁场产生的电场的电场线。 六、教学过程 （一）引入新课

人类认识客观世界，发现新的事物，常有两种方式，一种是从生产实践，科学实验中观察分析后发现新的事物，另一种是从科学理论出发，预言新的事物存在，电磁波的发现，属于后一种。麦克斯韦从电磁场理论出发，运用了较为深奥的数学工具，得到了描述电磁场特性的规律，并预言了电磁波的存在。10年后，他的学生赫兹用实验方法证实了麦克斯韦的伟大预言，发射并接收了电磁波，从而开创了无线电技术的新时代。

我们现在粗略地介绍一下麦克斯韦的这个理论。 （二）进行新课

1．变化的磁场产生电场 演示实验

装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。

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（1）线圈中产生感应电动势说明了什么？

麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场（涡旋电场）在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。

（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？ 引导学生思考后回答，有电场、无电流。

（3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？（有）

（4）总结说明，麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。

2．变化的电场产生磁场

我们知道，电流周围存在着磁场，麦克斯韦研究了电现象和磁现象的相似和联系。经过反复思考提出一个假设，变化的电场产生磁场。

这一点，我们从哲学上知道，事物之间是相互联系的，可以相互转化。

比如根据麦克斯韦的理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中电流要产生磁场，而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场。

3．电磁场

麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，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……。可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。这种变化的电场和变化的磁场总是交替产生，并且由发生的区域向周围空间传播。电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。我们在下节课将学习有关电磁波的知识。

（三）总结、扩展

学习麦克斯韦的电磁场理论注意下面几点： 1．变化的磁场能够在周围空间产生电场，

变化的电场能够在周围空间产生磁场。

2．均匀变化的磁场，产生稳定的电场，均匀变化的电场，产生稳定的磁场。这里的“均匀变化”指在相等时间内磁感应强度（或电场强度）的变化量相等，或者说磁感应强度（或电场强度）对时间变化率一定。

3．不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场

4．振荡的（即周期性变化的）磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场。

5．变化的电场和变化的磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场，18.4 电磁波

一、教学目标

1．了解电磁波的产生和发射 2．知道电磁波是横波

3．知道电磁波在真空中的传播速度

4．知道公式v=λ·f 也适用于电磁波。 二、教学重点：

向周围空间传播这就是电磁波。

七、布置作业

阅读本节课文并预习下一节：电磁波 - 6 -

有关电磁波的简单计算 三、教学难点： 电磁波的产生 四、教学用具： 投影仪、投影片 五、教学方法： 启发式综合教学法 六、教学过程： （一）引入新课

上节课我们学习了有关电磁场的知识，知道了麦克斯韦电磁场理论的两大支柱，即变化的磁场能产生电场，变化的电场能产生磁场。变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。这节课我们就学习有关电磁波的知识。

（二）进行新课 1．电磁波的产生

（1）普通LC振荡电路不能有效地发射电磁波

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

2．发射电磁波的条件

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。

（6）具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性

【例题】一台收音机的接收频率范围从f1=2.2MHz到f2=22MHz；设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2，那么波长之比为λ1:λ2=___：___

（三）巩固练习 课后练习二（1）（2）（3） （四）布置作业 课后练习二（2）（3）做在作业本上

3．电磁波的特点

师生一起讨论、归纳电磁波的特点：

（1）电磁波是横波。电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波的传播方向与二者的方向也垂直。【课件演示】

（2）电磁波在空间以一定的速度传播，v??T??f

（3）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即c=3.0×10m/s （4）电磁波的传播过程就是电磁能的传播过程。

（5）电磁波是物质波，真空中也能传播，能独立存在（与机械波不同）

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18.5 无线电波的发射和接收

一、教学目的

1．无线电波的波长范围 2．了解无线电波的发射与接收； 3．激发学生学习物理的兴趣。 二、教学重点 调制和解调 三、教学难点 调制和解调 四、教学方法 实验演示、启发式教学 五、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。 六、教学过程： （复习引入）问题：

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） （过度）：现在的传递方式有线和无线之分，无线主要依靠电磁波，上节课我们学习了什么是电磁波（引导同学简单回忆复习上节内容）．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？

(板书) §18.5 无线电波的发射和接收

一、无线电波

无线电技术中使用的电磁波叫无线电波，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的表格，提示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．可以适当补充一些实例．）（多媒体显示下表）

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波段 波长 频率 传播方式 主要用途 长波 30000m~3000m 10Kh超远程无线电Z~100kHZ 地波 通信和导航 中波 300m~200m 100kHZ~1500kHZ 地波和天波 中短波 200m~50m 1500kH调幅无线电广Z~6000kHZ 播 电报 通信 短波 50m~10m 6MHZ~30MHZ 天波 米波 近似直线传调频无线电广（VHF） 10m~1m 30MHZ~300MHZ 播 播 电视 导航 微分米波 （UHF1m~0.1m 300MHZ~3000MHZ 波 ） 电视 厘米波 10cm~1cm 3000MH直线传播 雷达 Z~30000MHZ 导航 毫米波 10mm~1mm 30000MHZ~300000MHZ 二、无线电波的发射

1．要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：

（1）要有足够高的振荡频率，理论研究表明，振动电路向外辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比，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，才能有效地把电磁场的能量传播出去。

2．开放电路：（多媒体演示）

3．无线电波是由开放电路发射出去的。 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L2 L1 荡器电路与之耦合，如图所示：（多媒体演示）

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无线电波，向四周发射． 4、调制：调幅与调频

发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的是电码符号，无线电广播传递的是声音，电视广播传递的不仅有声音，还有图像。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叫做调制。

进行调制的装置叫做调制器．耍传递的电信号叫做调制信号．

使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅（画图），调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。

使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频（画图），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。

右图是调幅装置的示意图．接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器，由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化，它的电阻也发生时大时小的变化。所以，虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流，但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流．由于线圈的互感作用，从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。（多媒体演示）

（用示波器观察调幅波形） 三、无线电波的接收

处在电磁波传播空间中的导体，会产生感应电流，导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同，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。

1、在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。 2、电谐振

世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备，它们不断地向空中发射不同频率的电磁波，这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来，那必然是信号一片混

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乱，分辨不清，达不到我们传递信息的目的。所以，接收电磁波时，首先要从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫做选台。这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。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） 3、调谐

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。

图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来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。（演示调谐过程）

4、检波

收音机接收的经过调制的高额振荡电流（对应图讲解），这种电流通过收音机的耳机或扬声器，并不能使它们振动而发声，为什么呢，假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动，下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动．高频电流的周期非常短，半周期更短，而振动片的惯性相当大，所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候，就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动，结果振动片实际上不发生振动．要听到声音，必须从高频振荡电流中“检”出声音信号，使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。

从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。由于调制的方法不同，检波的方法也不同。检波之后的信号

再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。 下面介绍收音机中对调幅波的检波。

右图是晶体二极管的检波电路，是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流，L1和L2绕在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上产生的是高频交变电压．由于二极管的单向导电性，通过它的是单向脉动电流，这个单向脉动电流既有高频成分，又有低频的声音信号，高频成分基本从电容器C（复习旁路电容器）通过，剩下的音频电流通过耳机发声。（用示波器观察检波过

程）实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图．这

种收音机声音很小，只能用开机收听本地电台．为了提高收音机的接收性能，需要用放大器把微弱的信号

放大．图示是加有放大器的收音机方框图．由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流，先通过放大器进行高频放大，然后进行检波和低频放大，放大后的音频电流输送到喇叭，使它们发出声音。

下面我们通过调幅和调频两种方式，来看看无线电波发射和接收的全过程。 （1）调幅发射和接收。（实验演示） （2）调频发射和接收。（实验演示） 比喻：

高频电流→火车 音频电流→货物 调制→发射→传播→调谐→解调 装货→出站→运行→进站→卸货 作业：（1）自学第六节 电视 雷达 （2）阅读课本第248页“移动电话”

（3）有兴趣的同学可以上网（www.radio.com.cn）查找有关资料 板书设计

§18.5 无线电波的发射和接收

一、无线电波：无线电技术中使用的电波叫无线电波。 二、无线电波的发射：

1．要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点： 2．开放电路：

3．无线电波的发射：

调制：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叫做调制。

调幅：使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅。 调频：使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。

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三、无线电波的接收 1．电谐振

2．调谐：接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。

3．检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的调制信号过程，叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。

18.6 电视 雷达

一、教学目标

了解电视和雷达的基本原理 二、重点、难点分析

本节内容属介绍性知识，不要求学生全面掌握，重点介绍电视和雷达的基本原理。 三、课时安排 1 课时

四、教学方法

教师引导，学生阅读讨论 四、教具

投影仪，幻灯片 五、教学过程 （一）引入新课

复习上一节内容，提问：

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？

人类认识电磁波到现在不过一百多年的时间，但电磁波在科学技术上已经得到十分广泛的应用，本节介绍无线电波的现代应用——电视和雷达

（二）进行新课 1．电视

教师提出问题，引导学生通过看书，讨论并回答问题（培养学生的阅读能力） （1）在电视的发射端需要什么仪器？ （2）电子枪的扫描路线是怎样的？

（3）在电视的接收端需要什么仪器？各起什么作用？ （4）你能说说调谐、检波的基本工作原理吗？

（5）显像管里的电子枪发射电子束的强弱受什么控制？它扫描的方式和步调与什么相同？ （6）摄像机在一秒钟内传送多少张画面？为什么在电视里我们看到的景象是连续的？ （7）你能说说伴音信号经过怎样的处理后被送到扬声器的吗？

学生阅读课文后分组讨论，回答上述问题。教师投影幻灯片做总结。 2．雷达 问题：

（1）雷达的作用什么？

（2）雷达用的是哪个波段的无线电波，这段电波的性能是什么？ （3）雷达天线的作用是什么？

（4）雷达根据什么确定障碍物的位置（包括距离和方向）？ （5）怎样从荧光屏上读出障碍物的距离？ （6）雷达有何应用？

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学生阅读课文后分组讨论，回答上述问题。教师投影幻灯片做总结。

集体参观学校电教中心的摄像机、电视接收机，参观兴趣小组实验室中的电磁波的调谐和检波的装置。

（三）布置作业 1．阅读本节课文。

2．有兴趣的同学阅读有关的科普知识。 3．完成课本250页习题（1）至（4）题。

18.6 电视 雷达

一、教学目标

了解电视和雷达的基本原理 二、重点、难点分析

本节内容属介绍性知识，不要求学生全面掌握，重点介绍电视和雷达的基本原理。 三、课时安排 1 课时

四、教学方法

教师引导，学生阅读讨论 四、教具

投影仪，幻灯片 五、教学过程 （一）引入新课

复习上一节内容，提问：

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？

人类认识电磁波到现在不过一百多年的时间，但电磁波在科学技术上已经得到十分广泛的应用，本节介绍无线电波的现代应用——电视和雷达

（二）进行新课 1．电视

教师提出问题，引导学生通过看书，讨论并回答问题（培养学生的阅读能力） （1）在电视的发射端需要什么仪器？ （2）电子枪的扫描路线是怎样的？

（3）在电视的接收端需要什么仪器？各起什么作用？ （4）你能说说调谐、检波的基本工作原理吗？

（5）显像管里的电子枪发射电子束的强弱受什么控制？它扫描的方式和步调与什么相同？ （6）摄像机在一秒钟内传送多少张画面？为什么在电视里我们看到的景象是连续的？ （7）你能说说伴音信号经过怎样的处理后被送到扬声器的吗？

学生阅读课文后分组讨论，回答上述问题。教师投影幻灯片做总结。 2．雷达 问题：

（1）雷达的作用什么？

（2）雷达用的是哪个波段的无线电波，这段电波的性能是什么？ （3）雷达天线的作用是什么？

（4）雷达根据什么确定障碍物的位置（包括距离和方向）？ （5）怎样从荧光屏上读出障碍物的距离？ （6）雷达有何应用？

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学生阅读课文后分组讨论，回答上述问题。教师投影幻灯片做总结。

集体参观学校电教中心的摄像机、电视接收机，参观兴趣小组实验室中的电磁波的调谐和检波的装置。

（三）布置作业 1．阅读本节课文。

2．有兴趣的同学阅读有关的科普知识。 3．完成课本250页习题（1）至（4）题。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bwj5.html