电磁波发射与接收
课件8：14.3 电磁波的发射和接收
4.关于电磁波的传播，下列说法正确的是( BCD ) 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
5.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( D ) 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
收音机的调谐电路
下图为收音机中与调台旋钮相连的电 子元件，结合左右两图说明收音机是 如何实现选台的.
可 变 电 容
1、用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，要直接感 受到所需要的信号，还需要解调。
2、声音或图像信号从高频电流中还原出来，叫做解调。 是调制的逆过程，调幅波的解调也叫检波。
中继站
微波 直线传播 频率高，波长短
二、电磁波的接收
发射的电磁波如何被接收到呢？ 电磁波在空间传播时，遇到导体，会使导体产生感应电流。导体可 以用来接收电磁波，这就是接收天线。 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 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。使接收电路产生电 谐振的过程叫调谐
因为声音信号频率较低，而电台要向远处发射电磁波，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，高频电磁波就是 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。
使电磁波随各种信号而改变，叫做调制
①调幅 声音信号
《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。
电磁波发射和接收
3.3 交 变 电 流
电磁波的发射和接收 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。
图4－4－2
3.3 交 变 电 流
电磁波的发射和接收
电容式话筒：
原理：如图4－4－3所示，Q是绝缘支架，薄
金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被 直流电源充电．当声波使膜片振动时，电容 发生变化，电路中形成变化的电流，于是声 信号就被话筒转化为电信号输出． 优点：保真性好．
图4－4－3
电磁波的发射和接收
雷达设备在军事、气象等方面
有广泛的应用。
3.3 交 变 电 流
电磁波的发射和接收
通信卫星
通信卫星已经
渗入到生活的 各个部分。
3.3 交 变 电 流
电磁波的发射和接收
电磁波特点分析
电磁波具有波动所特有的性质——干
涉、衍射。 • 衍射——遇到障碍物时，波动能够 偏离直线绕过障碍物，继续传播。 • 相同的障碍物情况下，波长越长， 越容易发生衍射现象。
3.3 交 变 电 流
电磁波的发射和接收
电磁波的发射和接收
3.3 交 变 电 流
电磁波的发射和接收
学习目标：
1.了解电磁波的发射与接收的简单
过程。 2.了解常见传感器及其应用，体会 传感器的应用给人们带来的方便。
3.3 交 变 电 流
电磁波的发射和接收
电磁波的发射与接收知识点总结
电磁波的发射与接收知识点总结电磁波在我们的生活中无处不在，从手机通信到广播电视，从卫星导航到无线网络，它的应用极其广泛。
理解电磁波的发射与接收对于我们掌握现代通信技术至关重要。
下面我们来详细总结一下这方面的知识点。
一、电磁波的发射要发射电磁波，首先需要一个振荡电路。
这个振荡电路由电感和电容组成，能够产生高频的交变电流。
在实际的发射过程中，为了有效地将能量辐射出去，需要满足以下条件：1、开放电路普通的 LC 振荡电路由于电场和磁场被封闭在电路内部，辐射出去的能量很少。
而开放电路，比如将电容器的极板间距增大、电感线圈的匝数减少等，能够使电场和磁场分散到更大的空间，从而增强电磁波的辐射。
2、频率足够高只有频率足够高的交变电流才能有效地发射电磁波。
这是因为频率越高，单位时间内电流的变化次数越多，产生的电场和磁场的变化就越迅速，从而更有利于电磁波的发射。
为了产生高频的交变电流，通常会使用振荡器，如晶体振荡器等。
此外，为了让电磁波能够携带有用的信息，比如声音、图像等，需要对振荡电流进行调制。
调制分为调幅和调频两种方式。
调幅（AM）是使高频振荡电流的振幅随信号的强弱而改变。
在调幅波中，频率始终保持不变，而振幅则随着信号的变化而变化。
调频（FM）则是使高频振荡电流的频率随信号的强弱而改变。
在调频波中，振幅保持不变，而频率则随着信号的变化而变化。
二、电磁波的传播电磁波可以在真空中传播，不需要介质。
在真空中，电磁波的传播速度等于光速，约为 3×10^8 米/秒。
在介质中传播时，电磁波的速度会变慢，而且不同频率的电磁波在同一介质中的传播速度可能不同。
例如，在无线电波中，频率越高的电磁波，在介质中的传播速度越慢。
电磁波的传播方式主要有地波传播、天波传播和直线传播三种。
地波传播是指沿着地球表面传播的电磁波。
由于地面会吸收电磁波的能量，所以地波传播主要适用于频率较低的电磁波，如长波和中波。
天波传播是指依靠电离层反射传播的电磁波。
《电磁波的发射、传播和接收》 讲义
《电磁波的发射、传播和接收》讲义一、电磁波的基本概念在深入探讨电磁波的发射、传播和接收之前，我们先来了解一下什么是电磁波。
电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波在真空中的传播速度恒定，约为每秒299792458 米，这个速度通常被称为光速。
电磁波的波长和频率是其两个重要的特性。
波长是指电磁波在一个周期内传播的距离，而频率则是指电磁波在单位时间内完成的周期数。
它们之间的关系可以用公式c ＝λf 来表示，其中c 是光速，λ 是波长，f 是频率。
电磁波涵盖了从极长波长的无线电波到极短波长的伽马射线的广泛频谱。
不同波长和频率的电磁波具有不同的特性和应用。
二、电磁波的发射电磁波的发射需要一个源头，这个源头通常是一个能够产生交变电流的装置。
当电流在导体中快速变化时，就会产生变化的电场和磁场，从而向外发射电磁波。
例如，在无线电广播中，广播电台的发射机通过电子管或晶体管等元件产生高频振荡电流。
这个电流经过天线时，会在天线周围产生变化的电磁场，并向空间辐射电磁波。
为了有效地发射电磁波，天线的设计和尺寸是非常重要的。
天线的长度通常与所发射电磁波的波长有关。
一般来说，天线的长度应该接近或等于电磁波波长的四分之一或二分之一，这样才能更好地发射电磁波。
此外，电磁波的发射功率也会影响其传播范围和效果。
发射功率越大，电磁波能够传播的距离就越远，但同时也需要考虑到对其他电子设备的干扰以及能源消耗等问题。
三、电磁波的传播电磁波在空间中的传播可以分为三种主要方式：地波传播、天波传播和空间波传播。
地波传播是指电磁波沿着地球表面传播。
这种传播方式适用于波长较长的电磁波，如中波和长波无线电波。
地波传播的优点是能够绕过障碍物，传播距离较远，但信号容易受到地面吸收和干扰的影响。
天波传播是指电磁波被发射到高空的电离层后，被反射回地面的传播方式。
这种传播方式适用于短波无线电波。
电离层能够反射电磁波是因为它是由带电粒子组成的，对电磁波具有折射和反射作用。
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。
电磁波的发射与接收知识点总结
电磁波的发射与接收知识点总结电磁波在我们的生活中无处不在，从手机通信到广播电视，从卫星导航到无线网络，它的应用广泛而深入。
理解电磁波的发射与接收是掌握现代通信技术的基础。
下面让我们来详细探讨一下这方面的知识点。
一、电磁波的发射电磁波的发射需要一个开放的电路，以及能够产生高频变化电流的振荡器。
首先，要有足够高的振荡频率。
频率越高，电磁波携带的能量就越大，传播的距离也就越远。
在实际应用中，通过使用各种电子元件和电路设计来实现高频振荡。
其次，开放的电路结构对于电磁波的发射至关重要。
常见的天线就是一种开放电路，它能够有效地将电流的变化转化为电磁波向空间辐射出去。
例如，常见的半波天线、偶极天线等，它们的形状和尺寸会影响电磁波的发射特性。
为了增强电磁波的发射功率，还需要采用功率放大器。
功率放大器能够将振荡器产生的较弱信号进行放大，从而提高电磁波的强度。
在调制过程中，使高频振荡的振幅、频率或相位随信号而改变。
常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
调幅是使高频振荡的振幅随信号变化；调频则是使高频振荡的频率随信号变化；调相是使高频振荡的相位随信号变化。
通过调制，能够将信息加载到电磁波上进行传输。
二、电磁波的传播电磁波在空间中以光速传播，不需要介质，可以在真空中传播。
电磁波在传播过程中会受到多种因素的影响。
例如，地形、建筑物等障碍物会对电磁波产生反射、折射和散射，从而影响其传播路径和强度。
不同频率的电磁波在传播特性上也有所不同。
低频电磁波具有较强的绕射能力，能够绕过障碍物传播较远的距离，但传输速率较低；高频电磁波直线传播能力强，但容易被障碍物阻挡。
此外，大气层中的电离层对电磁波也有反射和折射作用，这对于短波通信具有重要意义。
三、电磁波的接收电磁波的接收过程与发射过程相反，主要包括调谐、解调等环节。
调谐是指通过调节接收电路的参数，使其固有频率与接收到的电磁波频率相同，从而实现共振，达到最大的接收效果。
电磁波的吸收和发射现象
电磁波的吸收和发射现象电磁波是一种能量传播的方式，其具有吸收和发射的特性。
在各个领域中，包括通信、能源、医疗等，电磁波的吸收和发射现象都起到至关重要的作用。
本文将从电磁波吸收和发射的原理、应用以及相关现象等方面进行探讨。
一、电磁波吸收现象电磁波的吸收是指当电磁波与物质相互作用时，部分或全部能量被物质吸收并转化为其他形式，而不被反射或透射。
吸收系数是衡量物质吸收电磁波的能力的重要参数，其取决于物质的性质和电磁波的频率。
吸收现象的原理主要包括以下几个方面：1. 分子共振吸收：物质中的分子具有特定的谐振频率，当电磁波的频率与分子的共振频率相匹配时，分子将吸收电磁波的能量。
这种吸收现象在红外光谱中常常发生，用于分析和检测物质的成分。
2. 厚度吸收：物质的厚度越大，能够吸收的电磁波就越多。
当电磁波穿过物质时，会与物质中的电子或原子相互作用，导致能量损失和吸收。
这种现象常见于材料的电磁屏蔽和辐射防护等领域。
3. 光电效应：光电效应是电磁波与物质表面的电子相互作用的现象。
当电磁波的频率足够高时，能够将物质表面的电子击穿并将其从物质中释放出来，产生电子释放和电流。
这种现象广泛应用于太阳能光伏电池和光电探测器等领域。
二、电磁波发射现象电磁波的发射是指物质将内部储存的能量转化为电磁波并向外界传播的过程。
发射现象涉及到电磁波的辐射、激光发射和电磁辐射的逆过程等。
以下是电磁波发射的几个常见现象：1. 热辐射：所有物体在温度不为绝对零度时，会发出热辐射。
根据普朗克公式，热辐射的频率和强度与物体的温度密切相关。
这一现象应用广泛，如红外加热、热成像等。
2. 激光发射：激光是一种具有高单色性、高亮度和高直接度的电磁波，其通过光源的受激辐射放大产生。
激光广泛应用于通信、医疗、制造和科研等领域。
3. 电磁辐射逆过程：当电流通过导线时，会产生电磁场并发射电磁波。
这一现象应用于无线通信、天线和雷达等领域。
三、电磁波的应用电磁波的吸收和发射现象在各个领域有着广泛的应用。
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2 LC
上图为收音机的调谐电路
分组游戏
1.两个实验小组合并为一个大组（两台收音机），分别进行游戏； 2.其中一位组员搜出一个比较清晰的节目。保持不变； 3.另一组员以尽快的速度用第二台收音机搜出相同的节目； 4.其它同学负责技术指导，并注意收听节目是否相同。
怎样才能快速搜出相同的节目呢？
看
调
通过调节可变 电容改变调谐电路的 固有频率，使其与接 收电台的电磁波频率 相同，这个频率的电 磁波就在调谐电路里 激起较强的感应电流， 这样就选出了电台。 这种现象叫做电谐振， 相当于机械振动中的 共振。
97.5MHZ 衢州文艺广播电台 101.4MHZ 衢州经济广播电台 105.3MHZ 衢州人民广播电台
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
天 线
实际应用中的开放电路
地 线
路由器的发射天线 电视信号发射天线
信号(低频）
电磁波的发射
信号(低频）
使高频载波随各 种信号而改变,
叫做调制
调幅（AM）
高频电磁波（载波）
特点：传播距离远，抗干扰能力弱 应用于有线或无线电通信、调幅广播
电磁波的发射
使高频载波随 各种信号而改
变,叫做调制
信号（低频）
调频（FM）
高频电磁波（载波）
特点：传播距离近，抗干扰能力强 应用于调频广播、电视伴音、微波通信
电磁波的发射
——调制
调幅（AM） 调频（FM）
载波=货车
信号=货物
“高二1班”广播电台
电磁波的接收
电磁波在传 播时遇到导 体，会使导 体中产生同 频率的感应 电流。因此， 空中的导体 可以用来接 收电磁波， 这就是接收 天线。
电报大楼上的接收天线 手机的各种天线
衢州文艺广播电台
浙江人民广播电台交通之声 浙江人民广播电台经济台
衢州人民广播电台
浙江人民广播电台文艺台
…
……
浙江人民广播电台音乐台
衢州经济广播电台
我们生活的空间布满了各种频率的电磁波,我们要 如何选出自己所需的电磁波呢?
电磁波的接收 ——调谐（选台）
上图为收音机的调谐电路
听
电磁波的接收 ——解调（检波）
货物（信号） 货车（载波）
请大家根据今天所学知识把调谐、调制、调幅、解 调、调频五个名词填到恰当的方框中。
低频信号 低频信号
发射 接收
无线电波的波段划分
波段
波长
长波
30000m～ 3000m
中波 3000m～200m
中短波 200m～50m
短波50m～10m Nhomakorabea米波
传播方式
主要用途
地波
调幅（AM）广播 和导航
地波和天 波 调幅（AM）广播、 电报、通信
天波
近似直线 调频（FM）广播、
传播
电视、导航
直线传播
电视、雷达、导 航
无线电波的应用给我们带来了无穷的便利！
……
无线电通信的发展历程——马可尼
倘使诸位能够尽心竭力的 干一件事 是一定可以成功的
——马可尼
14.3电磁波的发射与接收
“高二1班”广播电台
实验器材： 收音机、 “高二1班”广播电台
实验目的：
通过调节选台旋钮，收听
“高二1班”自己的广播电
选台
台：歌曲欣赏“青春修炼
手册”
调音量
实验技巧：音量适当小点、 缓慢转动选台旋钮
收音机
信号是靠什么 传播的呢？
广播电台
电磁波的发射
LC振荡电路
问题：有效地发射电磁波的条件是什么？（自主阅读教材）
10m～1m
（VHF）
分米波
微 （UHF） 波
厘米波
1m～0.1m 10cm～1cm
毫米波 10mm～1mm
频率
10kHz～100kHz
100kHz～1500kHz 1500kHz～6000kHz
6MHz～30MHz
30MHz～300MHz
300MHz～3000MHz
3000MHz～ 30000MHz 30000MHz～ 300000MHz