电磁波的发射和接收
九年级物理实验：电磁波的发射和接收
实验：电磁波的发射和接收
实验目的：
1．通过实验认识到电磁波的存在。
2．利用电磁波能够传递信息。
实验原理：
有源音箱会产生变化的电流，利用线圈产生电磁波，另一线圈接收电磁波，使声音重现。
实验器材：
有源音箱、复读机、漆包线、磁带、直径约30cm的纸筒、3.5mm耳机接头1个。
实验步骤：
1．把漆包线在一个直径约30cm的纸筒上绕30圈，绕制两个这样的线圈。
2．有源音箱有左右两个箱体，确定箱体内含有音频放大器（比较重）的箱体，在此箱体背面找到“音频输出”等类似的标志，是把音频放大后连接到另一箱体的。
3．把绕制好的一个线圈连接到音频输出接口。
4．把绕制好的另一线圈接到3.5mm的耳机接头上。
5．把耳机接头插入复读机的信号输入插口。
6．把有源音箱接到电脑上，播放音乐；把复读机开至录音状态。
电脑播放音乐暂停，利用复读机播放刚才录的声音，就可以再现刚才电脑里播放的音乐了。
操作提示：
1．两个线圈，一个用来发射电磁波，另一个用来接收电磁波。
2．该实验使用了有源音箱，相当于一个音频放大器，也可以使用CD播放机和音频放大器连接。
3．作为接收的线圈还可以使用金属板（20cm×30cm）两块作为电容器，当作接收装置。
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．
电磁波的发射与接收
声音信号 高频振荡电流
使电磁波随 各种信号而
改变,叫做调 制
调 幅
调幅波的形成：
调频波的形成：
常用的调制方式有调幅和调频两种：
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。
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。
发射端
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、无线电波的传播方式：
长波
短波
微波
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。
1、发射电路：
⑴要有足够高的振荡频率 。 为了有效发射电磁波，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 就提高了振荡频率
⑵开放电路: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。
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。
4.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
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。
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。
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课题电磁波的发射和接收信息传递电磁波谱
探究热身
1）叫调制，
目前调制方式有调幅(AM)和调频(FM)，调幅(AM)的特点是：
，调频(FM)的特点:
2）下面两组图象中能说明调幅特点的是组，能说明调频特点的是组。
甲（乙）
3）叫调谐，叫解调。
无线电波的接收需要经过和两个过程？
4）电磁波在真空中传播的速度________3×108m/s．（填“大于”、“小于”或“等于”）
我们可以用电磁波来传递________信号和________信号．
5）可见光的波长在到之间。
学习交流
探究一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。
改造振荡电路——由闭合电路成开放电路（对照教材P81 图14.3-1）
可以有效的向外界发射电磁波？
探究一电磁波的接收
典例分析
【例1】在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？（已知地球的质量为6.0×1024kg，地球半径为6.4×106 m，万有引力常量为6.67×10-11 N·m2·kg-2）
【例2】一收音机调谐回路中线圈电感是30 μH，电容器可变，最大电容是270 pF，最小电容是30 pF，求接收到的无线电波的波长范围多大？
自主检测
1．为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行()
A．调谐B．放大C．调制D．检波
2．要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是()
A．增大电容器极板间距B．使振荡电容器的正对面积足够大
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
3、无线电广播中波段的波长范围为187~560米，为了避免邻台干扰，两个相邻电台的频率至少相差104赫，则在此波段中，最多能容纳的电台数约：( )
A、500个
B、100个
C、187个
D、20个。
4、为了实现全球的电视转播，下面的措施中正确的是（）
A.至少发射四颗同步卫星，在赤道平面上空运行
B.至少需发射三颗同步卫星，在赤道平面上空运行
C.只需发射一颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空运行
D.至少需发射三颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空运行
课后练习
教材P84 1 3 4。