高二物理人教版选修34 14.3电磁波的发射和接收-教学文档

电磁波的发射和接收

课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。为什么?还是没有彻底“记死”的缘故。要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉。 重/难点

“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。《孟子》中的“先生何为出此言也？”；《论语》中的“有酒食，先生馔”；《国策》中的“先生坐，何至于此？”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。其实《国策》中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称“老师”为“先生”的记载，首见于《礼记?曲礼》，有“从于先生，不越礼而与人言”，其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”，与教师、老师之意基本一致。重点：

其实,任何一门学科都离不开死记硬背,关键是记忆有技巧,“死记”之后会“活用”。不记住那些基础知识,怎么会向高层次进军?尤其是语文学科涉猎的范围很广,要真正提高学生的写作水平,单靠分析文章的写作技巧是远远不够的,必须从基础知识抓起,每天挤一点时间让学生“死记”名篇佳句、名言警句,以及丰富的词语、新颖的材料等。这样,就会在有限的时间、空间里给学生的脑海里注入无限的内容。日积月累,积少成多,从而收到水滴石穿,绳锯木断的功效。 1．电磁波有效发射的条件，调制的含义及调制方式。

死记硬背是一种传统的教学方式,在我国有悠久的历史。但随着素质教育的开展,死记硬背被作为一种僵化的、阻碍学生能力发展的教学方式,渐渐为人们所摒弃;而另一方面,老师们又为提高学生的语文素养煞费苦心。其实,只要应用得当,“死记硬背”与提高学生素质并不矛盾。相反,它恰是提高学生语文水平的重要前提和基础。 2．无线电波接收原理。

我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。根本原因还是无“米”下“锅”。于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。 难点：

1．无线电波调制的含义及调幅和调频的区别。

2．“电谐振”概念。

重/难点分析

重点分析：在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。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的技术叫做调制。利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波。

难点分析：使高频振荡电流的振幅随信号的强弱而改变，这种调制叫做调幅。使高频振荡电流的频率随调制信号的强弱而改变，这种调制叫做调频。当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。

突破策略

一、无线电波的发射

师：要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？（学生阅读教材，然后回答。）

生：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，只有这样才能有效地把电磁能（电磁波）传播出去。

师：要满足上述两条件，就需要把振荡电路改造变成开放电路（教师在黑板上画出图1、图2、图3、图4），那么如何改造呢？同学们仔细观察一下，图1到图4是如何变化？

师生讨论得出：图2中，电容器的极板倾斜，张口变大，便于把电磁能辐射出去；线圈的匝数变少，其自感系数变小，便于发射高频率的电磁波。图3中电容器极板间的距离增大，正对面积减少，线圈匝数进一步减少，便于发射较高频率的电磁波，图4中电容器极板间的距离进一步增大，正对面积减少至为零，线圈匝数为零，以便能够发射更高频率的电磁波。 

师：那么，实际中的开放电路是如何发射电磁波的呢？

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。

调制：调幅与调频  （以教师讲解为主）

师：发射电磁波是为了利用它传递某种信号。要想电磁波传得远，就必须使用高频率的电磁波。但我们要传递的信号却是一些低频信号，如：声音信号频率只有几百至几千赫兹，图象信号频率也不过上万赫兹，不可能把它们直接发送出去。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（也就是载波）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的技术叫做调制。高频振荡电流，类似于可远飞的信鸽；要传送的信号类似于要发出的信件，调制类似于把信件绑在信鸽的身上。

师：一种调制的方法是使高频振荡电流的振幅随信号的强弱而改变，这种调制叫做调幅（结合课本相应图讲解）。

另一种调制的方法是使高频振荡电流的频率随调制信号的强弱而改变，这种调制叫做调频（结合课本相应图讲解）。

电波的发射：结合图6阐述低频信号的调制和发射过程。低频信号电流叠加在高频振荡电流上，这就是调制，调制后的振荡电流通过互感作用经开放电路向外发射出电磁波。

二、电磁波的接收

师：发射的无线电波如何被接收到呢？（学生先阅读课文，教师引导学生回答）

生：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。

师：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？

生：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。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）。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。如图7，调节可变电容器的电容可以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。图8中收音机内的接收电路就是调谐电路。

解调（以教师讲解为主）

由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频振荡电流，还不是我们需要的声音或图像信号。因此还要使声音或图像信号从高频振荡电流中还原出来。

从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做解调。解调是调制的逆过程，调制的方法不同，解调的方法也不同。如图9是调幅波的解调，也叫检波。解调类似于把绑在信鸽的信取下来。解调之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。

三、无线电波知识（学生自主学习为主）

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。

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相应表格中数据，让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。还可以适当补充一些其它知识，如：调幅广播（AM）一般使用中波和短波波段。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。

例1．一台收音机的接收频率范围从；设这台收音机能接收的相应波长范围从，调谐电路中电容器的相应电容量变化范围从到，求。

引导学生解答：

由得，所以

例2．请设计一个方框图说明调制、调谐、解调之间的关系。

突破反思

本节以有效发射电磁波的两个条件为线索，学习了开放电路以及调制、调频、调幅、解调、电谐振等概念，教学时要求学生对它们有一个大致的了解即可，不宜分析太深太细，对于电谐振这一概念可以类比机械波中的共振现象进行学习。对无线电技术感兴趣的同学，可以引导他们阅读有关书籍、组织课外讲座与实验小组发展他们的兴趣与特长。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/b97f8018fc0a79563c1ec5da50e2524de418d00e.html