第3節(jié)  廣播、電視和移動通信設(shè)計(jì)說明 電磁波是一個(gè)大家族,包括各種波長的波,其中用于廣播、電視和移動通信的部分是頻率在數(shù)百千赫到數(shù)百兆赫的那部分中波和長波,又叫做無線電波。在教學(xué)時(shí),只要求學(xué)生了解無線電廣播和電視的大致工作過程,了解移動電話是怎樣工作的。我們的生活已經(jīng)離不開廣播、電視和移動通信,因此它們的工作過程對學(xué)生具有極大的吸引力,學(xué)生很有可能提出來自生活而非課本上的問題,這要求教師對此要有相對廣泛的知識儲備。在對“無線電廣播信號的發(fā)射和接收”講授時(shí),可先打開收音機(jī),讓學(xué)生聽一段好節(jié)目,再觀察收音機(jī)的周圍有沒有長長的線與外界相連,使學(xué)生自己感受到確實(shí)是電磁波作為載體,把遠(yuǎn)方的好節(jié)目帶到了我們身邊。接著指導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)內(nèi)容,在提示性問題的指引下幫助學(xué)生理解廣播信號的傳遞過程,另外流程圖對理解傳遞過程有很大的幫助。有了“廣播信號的發(fā)射和接收”為基礎(chǔ),“電視信號的發(fā)射和接收”環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)起來相對簡單,只要通過閱讀文字和流程圖,找到兩種傳遞的不同之處即可:一是電視信號傳遞的不只是聲音信號還有圖像信號;二是發(fā)射和接收的裝置不一樣。 “移動通信”,本環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)時(shí),跟前兩個(gè)環(huán)節(jié)一樣,注重學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)。由教師提出富有指導(dǎo)性的問題,帶動學(xué)生走進(jìn)課本,理解移動電話的信號傳遞過程。移動電話有其自身的獨(dú)特性,體型越來越小,這得益于集成電路的應(yīng)用,天線也由外置轉(zhuǎn)為內(nèi)置,外觀也越來越精致。手機(jī)自身的發(fā)射功率不大,它的天線也很簡單,靈敏度不高,因此通話時(shí)要靠基地臺轉(zhuǎn)接。也可以多搜集相關(guān)的圖片或視頻,幫助學(xué)生建立物理與生活的聯(lián)系。教學(xué)過程可分為三個(gè)階段,第一階段,了解無線電廣播信號的發(fā)射和接收;第二階段,了解電視信號的發(fā)射和接收;第三階段,了解移動電話。教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】1.了解無線電廣播的大致工作過程。2.大致了解電視的工作過程。3.了解移動電話是怎樣工作的。【過程與方法】通過了解廣播、電視和移動電話的工作過程,初步認(rèn)識科技對現(xiàn)代生活的影響。【情感、態(tài)度和價(jià)值觀】通過學(xué)習(xí)廣播、電視和移動通信,體驗(yàn)現(xiàn)代應(yīng)用科技的價(jià)值。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)了解無線電信號的發(fā)射和接收過程。教學(xué)難點(diǎn)了解廣播、電視和無線電話利用電磁波傳遞信號的基本過程。教學(xué)方法觀察、討論和分析相結(jié)合的教學(xué)方法。教具、學(xué)具多媒體及課件、收音機(jī)、手機(jī)、無繩電話等實(shí)物。授課時(shí)數(shù)1課時(shí)教學(xué)過程回顧思考1.電磁波是如何產(chǎn)生的?2.電磁波在真空中的傳播速度是多少?導(dǎo)入新課師:大家知道電磁波是一個(gè)大家族,通常用于廣播、電視和移動電話的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分,叫做無線電波。我們的生活已離不開無線電廣播和電視,有了無線電廣播和電視,就把我國古代傳說中的“千里眼”“順風(fēng)耳”的神話變成了現(xiàn)實(shí)。有了移動電話使通信更加方便。那么無線電波是如何完成廣播、電視和移動電話信號傳遞的呢?怎樣利用電磁波來傳遞聲音和圖像信號呢?下面我們先來想一想人們以前是如何傳遞信息的?生甲:烽火,人們在烽火臺點(diǎn)燃火,用煙來傳遞戰(zhàn)爭(信息)。生乙:人們用鴿子傳遞信件(信息)。生丙:人們通過用馬、火車、飛機(jī)等交通工具郵寄信件的方式來傳遞信息。師:從回答中我們看出什么?生甲:傳遞信息要有像煙、鴿子、馬、火車、飛機(jī)等這些工具。生乙:傳遞信息要有載體。師:對,那么無線電通信的載體是什么,大家知道嗎?生:電磁波。師:請大家聽一段廣播節(jié)目(打開收音機(jī))。師:大家都聽得津津有味。那么廣播內(nèi)容是怎樣傳遞的呢?在收音機(jī)的周圍并沒有一條長長的導(dǎo)線與外界相連,那作為信息的載體是什么呢?——電磁波。師:電磁波傳遞信息又快又遠(yuǎn),無線電通信就是利用它作為“載體”來傳遞信息,進(jìn)行無線電通信。它是怎樣傳遞信息的呢?講授新課一、無線電廣播信號的發(fā)射和接收展示一臺多波段收音機(jī),播放廣播節(jié)目,說說你觀察的內(nèi)容。它的作用是什么?那么廣播電臺是如何發(fā)射信號,收音機(jī)是如何接收信號的呢?師:請大家閱讀教材“無線電廣播信號的發(fā)射和接收”部分內(nèi)容,思考討論回答以下問題(多媒體展示):(1)無線電廣播信號的發(fā)射和接收分別是由什么來完成的?(2)發(fā)射信號時(shí),話筒的作用是什么?發(fā)射信號時(shí),承載音頻電信號的載體是什么?(3)把音頻電信號加載到高頻電流的目的是什么?(4)信號的接收是由什么來完成的?(5)轉(zhuǎn)動收音機(jī)調(diào)諧裝置的旋鈕,可以從中選出特定頻率的信號。實(shí)驗(yàn)一下,如果沒有轉(zhuǎn)動這個(gè)旋鈕,會出現(xiàn)什么情況?由圖可以看出,我們收聽到的無線電廣播信號是由廣播電臺發(fā)射的,由收音機(jī)接收的。這主要分為兩個(gè)過程(1)信號的發(fā)射首先用話筒把聲音信號轉(zhuǎn)換成音頻電信號,但音頻電信號不能用來直接發(fā)射電磁波。需要由載波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電磁波,通過調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電磁波(電流)上;最后通過天線把載有音頻電信號的電磁波發(fā)射出去。類比分析:音頻信號相當(dāng)于寫信的人把信寫好;高頻振蕩電流相當(dāng)于裝信件的信鴿、馬、火車、飛機(jī)等交通工具;調(diào)制器的調(diào)制過程就相當(dāng)于把信件裝在信鴿、馬、火車、飛機(jī)等交通工具上,天線發(fā)射相當(dāng)于裝載著信件的信鴿、馬、火車、飛機(jī)等交通工具出發(fā)。(2)信號的接收收音機(jī)的天線接收到各種各樣的電磁波,轉(zhuǎn)動收音機(jī)調(diào)諧器的旋鈕,可以選出特定頻率的信號,收音機(jī)里的電子線路再把音頻電信號從中取出來,進(jìn)行放大,送到揚(yáng)聲器里,揚(yáng)聲器把音頻電信號轉(zhuǎn)換成聲音,就可以聽到電臺的廣播了。類比分析:天線接收是把所有的送信使者都接下來;選臺就是找到帶有你所學(xué)信件的使者;解調(diào)就是把信件從使者身上解下來;揚(yáng)聲器就是把信件打開,讓你了解相關(guān)信息。師:咱們學(xué)習(xí)了無線電廣播信號的“發(fā)射”與“接收”,可以看出這是一對互應(yīng)的過程,有“發(fā)”有“收”,請同學(xué)們再進(jìn)一步研究圖,看能不能找到類似這種互應(yīng)的過程。(學(xué)生仔細(xì)對比、研究、討論)生甲:話筒把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號;揚(yáng)聲器把電信號還原成聲音信號。生乙:有聲、電信號的轉(zhuǎn)換。生丙:調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電流上;收音機(jī)內(nèi)的電子線路把音頻電信號從高頻電流上取出來。生?。簭V播電臺的天線用來發(fā)射電磁波;收音機(jī)的天線用來接收電磁波。師:這里還需要大家了解一些無線電廣播信號的發(fā)射和接收的專業(yè)術(shù)語,例如:音頻信號、視頻信號、射頻電流等,請大家看教材中的“科學(xué)世界”。(1)什么是音頻信號?(2)什么是視頻信號?(3)什么是射頻電流?生甲:由聲音轉(zhuǎn)換成的電信號,它的頻率跟聲音的頻率相同,在幾十赫到幾千赫之間,叫做音頻信號。生乙:由圖像轉(zhuǎn)換成的電信號,它的頻率在幾赫到幾兆赫之間,叫做視頻信號。生丙:把音頻電流和視頻電流加載到頻率更高的電流上,產(chǎn)生電磁波發(fā)射到空中,這種電流叫做射頻電流。師:大家回答都很棒。這是關(guān)于音頻、視頻、射頻的比較(示意),如圖所示(多媒體展示)。師:另外,大家還可以了解一下這些內(nèi)容(多媒體展示)。調(diào)制:將音頻電信號加載到高頻電流上,使產(chǎn)生的電磁波隨各種信號而改變,它是在專門的電路——調(diào)制器中完成的。調(diào)幅:中、短波廣播是用音頻信號控制射頻信號,讓射頻電流的幅度隨音頻電流的變化而變化,稱為調(diào)幅(AM)。調(diào)頻:電視節(jié)目的聲音是用音頻信號控制射頻信號,使射頻電流的頻率隨音頻電流的變化而變化,稱為調(diào)頻(FM)。天線:無線電通信、廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對抗、遙感等工程系統(tǒng),凡是利用電磁波來傳遞信息的,都依靠天線進(jìn)行工作。一般天線都具有雙重作用,既可用作發(fā)射天線,又可用作接收天線二、電視的發(fā)射和接收師:請大家閱讀教材“電視的發(fā)射和接收”的相關(guān)內(nèi)容,思考并回答以下問題(多媒體展示): (1)電視信號的發(fā)射是由    完成的,接收是由    完成的。 (2)發(fā)射時(shí),電視信號包括    信號和    信號,前者是由______    轉(zhuǎn)換成音頻電信號,后者是由    轉(zhuǎn)換成圖像電信號,兩種信號一起被_______發(fā)射到空中。(3)接收時(shí),電視機(jī)的    把圖像電信號還原成圖像,    把音頻電信號還原成聲音。師:電視用電磁波傳遞圖像信號和聲音信號。聲音信號的產(chǎn)生、傳播和接收過程與無線電廣播信號的發(fā)射和接收過程十分相似。 無線電廣播信號的接收由收音機(jī)的天線完成,電視信號的接收由電視機(jī)的天線完成。  師生總結(jié):如圖所示,(1)電視用電磁波傳遞圖像信號和聲音信號。(2)聲音信號的產(chǎn)生、傳播和接收過程與無線電廣播信號的發(fā)射和接收過程相似。(3)圖像信號的發(fā)射和接收過程:發(fā)射過程:攝像機(jī)把圖像變成電信號,由發(fā)射機(jī)把電信號加載到高頻電流上,通過天線發(fā)射到空中。接收過程:電視機(jī)的接收天線把高頻信號接收下來,通過電視機(jī)把圖像信號取出并放大,由顯示器把它還原成圖像。注意:在這個(gè)過程中,攝像機(jī)和顯示器的作用是互逆的。三、移動電話1.移動電話的工作方式師:現(xiàn)在很多人都在使用移動電話,移動電話不需要電話線,比固定電話更方便。移動電話是通過電磁波來傳遞信息的,固定電話是通過導(dǎo)線中的電流來傳遞信息。移動電話機(jī)既是無線電發(fā)射臺,又是無線電接收臺。移動電話能將我們的聲音信息用電磁波發(fā)射到空中,同時(shí)它也能在空中捕獲電磁波,得到對方講話的信息。2.基地移動電話機(jī)體積較小,發(fā)射功率不大;天線也很簡單,靈敏度不高。當(dāng)它跟其他用戶通話時(shí),要靠較大的固定無線電臺來轉(zhuǎn)接,這種固定的電臺叫基地臺,跟電話交換機(jī)相連。3.無繩電話無繩電話外形很像普通的電話機(jī),不過座機(jī)與手機(jī)之間沒有電線相連,它們通過無線電波來溝通,座機(jī)與市話網(wǎng)相接,相當(dāng)于一個(gè)小型基地臺。使用時(shí),無繩電話的手機(jī)不能離座機(jī)太遠(yuǎn),大約在幾十米到幾百米的范圍內(nèi)。課堂小結(jié)廣播、電視、移動電話信號傳遞的異同 相同點(diǎn)不同點(diǎn)載體發(fā)射過程接收過程信號形式載波特點(diǎn)發(fā)射和接收設(shè)備廣播   電磁波   信號轉(zhuǎn)換、調(diào)制、天線發(fā)射   天線接收、解調(diào)音頻信號頻率最小廣播電臺發(fā)射、收音機(jī)接收電視音頻信號和視頻信號頻率較小電視臺發(fā)射、電視機(jī)接收移動電話音頻信號和視頻信號頻率最大移動電話發(fā)射、接收,基地臺轉(zhuǎn)接板書設(shè)計(jì)第3節(jié) 廣播、電視和移動通信  1.無線電廣播信號的發(fā)射和接收:通過電磁波傳遞信息(1)無線電廣播信號的發(fā)射:由廣播電臺完成。聲音信號電信號 高頻電流上發(fā)射到空中(2)無線電廣播信號的接收:由收音機(jī)完成。無線電波的接收過程:接收各種電磁波選出特定頻率的電磁波取出音頻信號并放大聲音2.電視信號的發(fā)射和接收:電視用電磁波傳遞圖像信號和聲音信號(1)聲音信號的發(fā)射和接收:與無線電廣播的工作過程相似。(2)圖像信號的發(fā)射和接收:圖像電信號高頻電流發(fā)射到空中電視機(jī)圖像3.移動電話:聲音信息由電磁波傳遞(1)移動電話機(jī)既是無線電發(fā)射臺,又是無線電接收臺。(2)基地臺——移動電話與其他用戶的通話要靠較大的固定的無線電臺轉(zhuǎn)接。教學(xué)反思                                                                                                                                     

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