粵滬版九年級(jí)物理下冊 （廣播電視與通信）電磁波與信息時(shí)代 教學(xué)課件

19.2廣播電視與通信第十九章電磁波與信息時(shí)代

1課堂講解2課時(shí)流程無線電廣播信號(hào)的發(fā)射與接收電視信號(hào)的發(fā)射與接收衛(wèi)星通信光纖通信課后作業(yè)逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對(duì)我們來說越來越重要，廣播、電視要利用電磁波，無線電通信要利用電磁波，航空、航天中的自動(dòng)控制和通信聯(lián)系都要利用電磁波……那么，那么怎樣利用電磁波來傳遞各種信號(hào)？收音機(jī)電視機(jī)知1－講1知識(shí)點(diǎn)無線電廣播信號(hào)的發(fā)射與接收發(fā)射：(由廣播電臺(tái)完成)

接收：(由收音機(jī)完成)知1－講話筒把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻電信號(hào)(音頻電信號(hào)頻率低不能用來直接發(fā)射)——類似于要發(fā)出的信件載波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電磁波——類似于要遠(yuǎn)飛的信鴿調(diào)制器把音頻電信號(hào)加載到高頻電磁波上再通過放大器加上足夠的能量。——類似于把信綁在信鴿的身上并給它充分的能量天線把載有音頻電信號(hào)的電磁波發(fā)射出去——類似于信鴿的放飛知1－講天線：接收在空間傳播的各種各樣的電磁波(沒有選擇性，若把天線接收的電磁波全部變成聲音，只會(huì)一片嘈雜)選臺(tái)和解調(diào)：1.通過調(diào)諧器從各種各樣的電磁波中選擇我們要接收的某一頻率的電磁波。2.從高頻電信號(hào)中取出音頻電信號(hào)。揚(yáng)聲器：把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音知1－講無線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收無線電廣播信號(hào)的發(fā)射由廣播電臺(tái)完成。話筒把播音員的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后用調(diào)制器把音頻電信號(hào)加載到高頻電磁波（載波）上，再通過天線發(fā)射到空中。收音機(jī)的天線可以收到各種各樣的電磁波。轉(zhuǎn)動(dòng)收音機(jī)調(diào)諧器的旋鈕，可以從中選出特定頻率的信號(hào)。收音機(jī)內(nèi)的電子電路在把音頻信號(hào)從中取出來，進(jìn)行放大，送到揚(yáng)聲器里。揚(yáng)聲氣把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音，我們就聽到廣播電臺(tái)的節(jié)目了。知1－講由于天線對(duì)所有傳過來的電磁波都能接收，如果把它們?nèi)哭D(zhuǎn)變成聲音，那只是一片嘈雜聲，什么也聽不清楚。為了從眾多的電磁波中選取我們所需要的某一頻率的電磁波，在無線電技術(shù)中是用“調(diào)諧裝置”來完成的。如果把調(diào)諧選擇出來的頻率很高的電信號(hào)，直接送入耳機(jī)，不能使耳機(jī)發(fā)出聲音。要聽到聲音，還需要從高頻電信號(hào)中“檢”出聲音信號(hào)來，使耳機(jī)的膜片依聲音信號(hào)而振動(dòng)，這個(gè)過程叫做“檢波”。知1－講從檢波器出來的電流進(jìn)入耳機(jī)，就還原成聲音了?？梢姡瑹o線電波接收的全過程包括：接收無線電波→調(diào)諧選擇所需的電磁波→檢波所得音頻電信號(hào)→耳機(jī)膜片振動(dòng)發(fā)聲。知1－講【例1】在無線電廣播的發(fā)射與接收裝置中的調(diào)諧器，其作用是(

)A．產(chǎn)生高頻率振蕩電流B．使高頻率電流隨聲音信號(hào)變化C．得到所需要的帶有聲音信號(hào)的電磁波D．把電信號(hào)還原成聲音C知1－講收音機(jī)的天線接收到各種各樣的電磁波，轉(zhuǎn)動(dòng)收音機(jī)調(diào)諧器的旋鈕，可以從中找出特定頻率的信號(hào)，電子電路再把音頻信號(hào)從中取出來，進(jìn)行放大，送到揚(yáng)聲器中。【解析】總

結(jié)知1－講運(yùn)用對(duì)比法認(rèn)識(shí)調(diào)制器和調(diào)諧器的作用：名稱位置作用調(diào)制器用于無線電發(fā)射裝置將低頻的聲音信號(hào)與高頻電流疊加在一起調(diào)諧器用于無線電接收裝置從各種頻率的電磁波中選出帶有聲音信號(hào)的特定頻率的信號(hào)下列元件中，能把聲音轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)的是(

)A．揚(yáng)聲器B．話筒C．天線D．調(diào)諧器如圖甲所示的是無線電廣播信號(hào)的________過程，其中元件A是________；如圖乙所示的是無線電廣播信號(hào)的______過程，其中元件B是_________。知1－練1B2發(fā)射話筒接收揚(yáng)聲器知2－講2知識(shí)點(diǎn)電視信號(hào)的發(fā)射與接收發(fā)射：(由電視臺(tái)完成)接收：(由電視機(jī)完成)知2－講聲音信號(hào)圖像信號(hào)攝像機(jī)話筒電信號(hào)加載到高頻電磁波上發(fā)射機(jī)高頻信號(hào)發(fā)射到空中發(fā)射天線電視的發(fā)射和接收發(fā)射：(由電視臺(tái)完成)知2－講電視機(jī)的接收天線接收高頻信號(hào)由顯像管還原成圖像由揚(yáng)聲器放出聲音取出圖像和聲音電信號(hào)并放大接收：(由電視機(jī)完成)知2－講電視用電磁波傳遞圖像信號(hào)和聲音信號(hào)。聲音信信號(hào)的產(chǎn)生，傳播和接收跟無線電廣播的工作過程相似。圖像信號(hào)的工作過程是：攝像機(jī)把圖像變成電信號(hào)，發(fā)射機(jī)把電信號(hào)加載到頻率很高的電磁波上，通過發(fā)射天線發(fā)射到空中電視機(jī)的接收天線把這樣的高頻信號(hào)接收下來，通過電視機(jī)把圖像信號(hào)取出并放大，由顯像管把它還原成圖像。知2－講【例2】(圖文信息題)用電磁波傳遞電視信號(hào)的大致過程如下：①用攝像機(jī)拍攝畫面和錄音；②制作電視節(jié)目；③發(fā)射電視節(jié)目的視頻和音頻信號(hào)；④接收并還原電磁波的圖像和聲音信息。以下四幅圖中對(duì)應(yīng)③的是圖_____，對(duì)應(yīng)④的是圖_____。BD知2－講【解析】A中用攝像機(jī)在拍攝，故和①相對(duì)應(yīng)。B中有發(fā)射塔，是在發(fā)射信號(hào)，故和③相對(duì)應(yīng)。C中畫面上有多個(gè)圖像，是電視臺(tái)在制作節(jié)目，故和②相對(duì)應(yīng)。D中電視機(jī)里出現(xiàn)圖像的畫面，故和④相對(duì)應(yīng)?？?/p>

結(jié)知2－講運(yùn)用圖析法完成。觀察各個(gè)插圖，分析蘊(yùn)含的有效信息，根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行判斷?！局锌肌と荨?015年5月俄羅斯舉行衛(wèi)國戰(zhàn)爭勝利70周年的閱兵儀式，中央電視臺(tái)進(jìn)行了及時(shí)報(bào)道。如圖是中國三軍儀仗隊(duì)參加閱兵通過紅場時(shí)的圖片，現(xiàn)場記者將該圖片傳送到電視臺(tái)時(shí)所用的載體是(

)A．超聲波B．電磁波C．紅外線D．紫外線知2－練1B如圖甲所示的是電視信號(hào)的________過程，其中元件A是________，元件B是______；如圖乙所示的是電視信號(hào)的_______過程，其中元件C是________，元件D是________。知2－練2發(fā)射攝像機(jī)話筒接收顯示器揚(yáng)聲器知3－導(dǎo)3知識(shí)點(diǎn)衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信和光纖通信，包括網(wǎng)絡(luò)通信，概括起來可稱作現(xiàn)代通信。它們的通信過程也是大致相同的，只不過分別利用的途徑不同，一個(gè)利用天上的衛(wèi)星，一個(gè)利用在地下的光覽，還有一個(gè)是利用天地結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)。知3－講地球同步通信衛(wèi)星知3－講AB知3－講AB知3－講1.衛(wèi)星的作用是什么?2.全世界的人們可以立刻看到某一現(xiàn)場畫面,需要

幾顆衛(wèi)星作中繼站?3.在自己家看到的很多電視節(jié)目,哪些是通過衛(wèi)星

傳遞的?知3－講衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站。衛(wèi)星把地面站送來的信號(hào)接收下來，進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給另外的地面站。目前用來轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的通信衛(wèi)星幾乎都是靜止衛(wèi)星或同步衛(wèi)星，即衛(wèi)星環(huán)繞地球一周的時(shí)間恰好等于地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間，衛(wèi)星相對(duì)于地球站來說是呈靜止?fàn)顟B(tài)的。衛(wèi)星通信可用于國內(nèi)或國際通信，能傳輸電報(bào)、電話、傳真、電視和高速數(shù)據(jù)等，衛(wèi)星通信有通信頻帶寬、傳輸容量大、覆蓋面積大、可進(jìn)行多址通信等特點(diǎn)。知3－講用3顆通信衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。知3－講知3－講【例3】(易錯(cuò)題)(1)如圖所示，是地球上的人利用衛(wèi)星進(jìn)行通信的示意圖，結(jié)合示意圖，簡要說明衛(wèi)星通信的原理。知3－講

(2)現(xiàn)在許多長途電話是以地球同步衛(wèi)星作為中繼站的。打這種長途電話時(shí)，會(huì)感到對(duì)方的反應(yīng)有些延遲。造成這種延遲的原因之一是無線電波在射向衛(wèi)星和從衛(wèi)星返回時(shí)需要一定的時(shí)間。假設(shè)某地球同步衛(wèi)星與地球的距離是36000km，請(qǐng)你估算延遲的時(shí)間。知3－講【解析】(1)通信客戶將載有信號(hào)的電磁波發(fā)送給地面站1(或2)，從地面站1(或2)發(fā)出載有信號(hào)的電磁波(微波)，這個(gè)電磁波被衛(wèi)星接收并處理后，再由衛(wèi)星將它發(fā)送到地面站2(或1)，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)地面站或多個(gè)地面站間的遠(yuǎn)距離通信。(2)根據(jù)s＝vt得：總

結(jié)知3－講估算延遲的時(shí)間時(shí)注意無線電波傳播時(shí)通過的距離是地球同步衛(wèi)星與地球距離的兩倍。本題易錯(cuò)之處在于沒有注意到無線電波傳播的距離是地球同步衛(wèi)星與地球距離的兩倍。知3－練衛(wèi)星通信的中繼站是(

)A．地球同步衛(wèi)星B．月球C．電視臺(tái)D．廣播電臺(tái)【中考·常德】在地震救災(zāi)中，我們利用“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”對(duì)發(fā)生災(zāi)情的位置進(jìn)行定位，衛(wèi)星導(dǎo)航傳遞信息主要依靠(

)A．超聲波B．次聲波C．紅外線D．電磁波1A2D知4－講3知識(shí)點(diǎn)光纖通信光纖通信是利用激光通過光纖傳遞信號(hào)的一種通信方式，其工作原理如圖所示。知4－講全反射現(xiàn)象知4－講激光信號(hào)在光線中傳輸損耗小，距離長。光纖通信容量極大，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質(zhì)量高，而且保密性好。知4－講【例4】關(guān)于光纖通信，下列說法錯(cuò)誤的是()A.光纖通信中使用的“導(dǎo)線”是光導(dǎo)纖維B.光纖通信中使用的“導(dǎo)線”是金屬導(dǎo)線C.在光纖中光是經(jīng)過多次反射向前傳播的D.采用光纖通信在一定時(shí)間內(nèi)可以傳輸大量信息B光纖通信中使用的“導(dǎo)線”是光導(dǎo)纖維，不是金屬導(dǎo)線，B說法錯(cuò)誤。【解析】知4－練【中考·株洲】隨著社會(huì)的進(jìn)步，光纖網(wǎng)絡(luò)開始進(jìn)入普通老百姓家庭。光纖的主要用途是(

)A．輸電B．導(dǎo)熱C．通信D．照明1960年，美國科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器，它能產(chǎn)生頻率________、方向高度________的光——激光。12C單一集中1知識(shí)小結(jié)信號(hào)的發(fā)射與接收廣播電視衛(wèi)星衛(wèi)星廣播、電視和現(xiàn)代通信的異同點(diǎn)：它們都是利用電磁波傳遞信息的，它們都經(jīng)歷信息的加載、信息的傳播和信息的接收三個(gè)過程。所不同的是廣播和電視用的是無線電波傳遞信號(hào)，現(xiàn)代通信有衛(wèi)星通信和光纖通信，其中衛(wèi)星通信通常用微波傳遞信號(hào)，光纖通信用激光傳遞信號(hào)，它們在技術(shù)與設(shè)備要求上不同。關(guān)于天線，下列說法正確的是(

)A．只能發(fā)射電磁波信號(hào)B．只能接收電磁波信號(hào)C．既能發(fā)射電磁波信號(hào)，又能接收電磁波信號(hào)D．既不能發(fā)射電磁波信號(hào)，又不能接收電磁波信號(hào)2易錯(cuò)小結(jié)C易錯(cuò)點(diǎn)：對(duì)天線作用的片面認(rèn)識(shí)通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，你能否感受到電磁波在改變我們的生活、工作和學(xué)習(xí)方式等方面的作用？請(qǐng)你就電磁波的特點(diǎn)和功能等，試寫一首贊美電磁波的散文詩。1答案略。用“0”和“1”分別代表“開”和“關(guān)”這兩個(gè)動(dòng)作，組成一組數(shù)字信號(hào)，可以表達(dá)一句話。例如：那么，“0,01,1，10,00”這組數(shù)字信號(hào)的意思是“我和他是同學(xué)”。請(qǐng)照此方式，用另一組數(shù)字信號(hào)表達(dá)出你想說的一句話。2開關(guān)動(dòng)作開關(guān)開、關(guān)關(guān)、開開、開表示數(shù)字01011000中文意義我他和是同學(xué)解：如下表所示：那么“0，1，00，10，01”這組數(shù)字信號(hào)的意思是“我要努力學(xué)習(xí)物理”。開關(guān)動(dòng)作開關(guān)開、關(guān)關(guān)、開開、開表示數(shù)字01011000中文意義我要物理學(xué)習(xí)努力某同步衛(wèi)星與地球間的距離約為36000km。若某地面站要通過該衛(wèi)星向另一個(gè)地面站發(fā)送信息，請(qǐng)你估算該信息從該地面站傳送到另一個(gè)地面站所需要的時(shí)間。3解：電磁波在真空中的傳播速度為v＝3.0×108m/s，則信息從該地面站通過同步衛(wèi)星傳送到另一個(gè)地面站所需要的時(shí)間約為：無線電廣播信號(hào)的發(fā)射過程實(shí)質(zhì)是把聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為________信號(hào)的過程；無線電廣播信號(hào)的接收過程實(shí)質(zhì)是把________信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)的過程。下面是接收無線電廣播的幾個(gè)步驟，其合理的順序是：__________。①調(diào)諧選擇所需要接收的電磁波；②接收無線電波；③檢波獲得聲音信號(hào)電流；④揚(yáng)聲器放音。4電5電②①③④下列元件中，能把電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為圖像的是(

)A．顯示器B．?dāng)z像機(jī)C．天線D．話筒光纖通信的前景廣闊。下面關(guān)于光纖通信的說法中，正確的是(

)A．光纖通信中所用的光是激光B．光纖通信傳遞信息的速度比微波快C．光纖通信不需要任何導(dǎo)體D．玻璃絲容易折斷，不宜用來制作光導(dǎo)纖維5A6A廣播電視與通信

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解無線電廣播、電視、移動(dòng)電話的工作過程。2．常識(shí)性了解微波通信、衛(wèi)星通信和光纖通信。3．了解光纖通信的原理和優(yōu)點(diǎn)。4．初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)現(xiàn)代生活的影響?？措娨暻榫骋肼爮V播廣播、電視的圖像和聲音信號(hào)是依靠什么傳送的？學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容，我們便會(huì)找到答案了。聲音和圖像是怎樣從電（視）臺(tái)傳來的？新知探究一、無線電廣播和電視電磁波傳遞聲音和圖像信號(hào)的原理

電磁波傳遞聲音和圖像信號(hào)就像鴿子送信一樣.先將信號(hào)載在電磁波上，再把載有信號(hào)的電磁波發(fā)射出去，到達(dá)接收處設(shè)法從電磁波上把信號(hào)檢出來.新知探究高頻振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩電流信號(hào)發(fā)射機(jī)房聲音信號(hào)圖像信號(hào)發(fā)射天線無線電信號(hào)發(fā)射工作過程電視接收機(jī)工作過程接收機(jī)——取出并放大圖像和音頻電信號(hào)顯示器——復(fù)原圖像信號(hào)天線——接收包含聲、像信息的高頻信號(hào)音頻放大——將微弱音頻電信號(hào)放大并輸出1.衛(wèi)星的作用是什么?2.全世界的人們可以立刻看到某一現(xiàn)場畫面,需要幾顆衛(wèi)星作中繼站?3.在自己家看到的很多電視節(jié)目,哪些是通過衛(wèi)星傳遞的?二.衛(wèi)星通訊衛(wèi)星接收器

通信衛(wèi)星衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站。衛(wèi)星把地面站送來的信號(hào)接收下來，進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給另外的地面站。通信衛(wèi)星——中繼站地球同步通信衛(wèi)星同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和地球自轉(zhuǎn)的周期一樣用三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信三、光纖通信1.激光的特點(diǎn)頻率單一、方向高度集中。平行度好。能量高。2.激光在光導(dǎo)纖維里傳播依據(jù)了什么科學(xué)原理?

全反射3.光導(dǎo)纖維:激光用于實(shí)際通信的一種特殊管道，它是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲.普通光優(yōu)點(diǎn)—容量大。容量是微波的百萬倍、千萬倍缺陷—難以攜帶信息。夾雜許多不同波長（頻率）的光。激光—頻率單一，方向高度集中光導(dǎo)纖維光在光導(dǎo)纖維中傳輸，損耗小，可長距離傳輸，光纖通信容量極大，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質(zhì)量高，保密性好．4.光纖通信的優(yōu)勢光在光導(dǎo)纖維中傳輸損耗小,可長距離傳輸.光纖通信,通信容量大,不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質(zhì)量高,保密性好.光纖通信光纖材料光纖實(shí)物光纖轉(zhuǎn)換器四、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）具有GPS功能的工具全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）是一個(gè)能夠快速提供精確的位置和時(shí)間等信息的系統(tǒng)。全球通用，全天候服務(wù)。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間段：GPS衛(wèi)星。在太空中有24顆帶有原子鐘的衛(wèi)星組成一個(gè)分布網(wǎng)絡(luò)，分別分布在6條離地面2萬公里以上、傾斜角為55°的地球準(zhǔn)同步軌道上，每條軌道上有4顆衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星每隔12小時(shí)繞地球一周，使地球上任一地點(diǎn)都能夠同時(shí)接收7～9顆衛(wèi)星的信號(hào)。地面段：地面監(jiān)控系統(tǒng)。保證空間原子鐘的計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，并完成導(dǎo)航數(shù)據(jù)的計(jì)算。用戶段：GPS信號(hào)接收機(jī)。GPS系統(tǒng)最初是由美國陸?？杖娪?0世紀(jì)70年代聯(lián)合研制的，它的主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要部署?，F(xiàn)在GPS系統(tǒng)的應(yīng)用不僅局限在軍事領(lǐng)域內(nèi)，而是發(fā)展到汽車導(dǎo)航、大氣觀測、地理勘測、海洋救援、載人航天器防護(hù)探測等各個(gè)領(lǐng)域。自主探究1．無線電廣播信號(hào)是如何發(fā)射和接收的呢？答：話筒把聲音轉(zhuǎn)換成變化的電流即音頻信號(hào)，通過調(diào)制器把音頻信號(hào)加載到高頻電流上，通過天線把載有音頻信號(hào)的高頻電磁波發(fā)射出去。接收天線由調(diào)諧器從中選出我們需要的特定頻率的電磁波，通過檢波從高頻信號(hào)中取出音頻信號(hào)并放大，通過揚(yáng)聲器把音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音。2．電磁波是如何傳遞電視信號(hào)呢？答：聲音信號(hào)的產(chǎn)生、傳播和接收跟無線電廣播的工作過程大致相似：圖像信號(hào)的工作過程是攝像機(jī)把圖像變成電信號(hào)，發(fā)射機(jī)把電信號(hào)加載到高頻電流上，通過天線發(fā)射到空中。電視機(jī)的接收天線把這樣的高頻信號(hào)接收下來，通過電視機(jī)把圖像信號(hào)取出并放大，還原成圖像。3．什么叫同步衛(wèi)星？要實(shí)現(xiàn)全球通信，在地球周