課時21.3 廣播、電視和移動通信（幫課堂）（原卷版）【學習目標】1.了解無線電廣播的工作過程；2.了解電視的工作過程；3.了解移動通信的基本情況。【知識導圖】【基礎(chǔ)知識】知識點一、無線電廣播信號的發(fā)射和接收1.無線電廣播信號的發(fā)射-廣播電臺
無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成：①話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號；②調(diào)制器把音頻電信號加在到高頻電流上；③天線將帶有信息的電磁波發(fā)射到空中。如圖所示。 2.無線電廣播信號的接收-收音機信號的接收由收音機完成：①接收天線能從空中接收到各種頻率的電磁波，調(diào)諧器能從中選出特定頻率的信號；②通過解調(diào)濾去信號中含有的高頻電流成分，將音頻信號留下；③揚聲器把音頻信號還原成聲音。如圖所示。該過程用的框圖如下：培優(yōu)拓展：1.調(diào)諧：把電子設(shè)備的頻率調(diào)節(jié)到所需的頻率。如調(diào)節(jié)收音機的頻率，使與要接收的電臺的頻率一致，以收聽該電臺的節(jié)目，平時也叫調(diào)臺、選臺。2.解調(diào)：從調(diào)諧后接收到的高頻數(shù)字信號中還原出原始的信號（音頻信號、視頻信號）。3.天線：一般天線都具有“可逆性”，即同一天線即可用作發(fā)射天線，也可用作接收天線。3.類比無線電廣播信號的發(fā)射和接收信鴿傳書電磁波傳遞音頻信號寫信的人把信寫好話筒將聲音信號轉(zhuǎn)換成音頻電信號信鴿作為運載信件的工具高頻電流相當于能夠運載信件的信鴿將信件捆在信鴿上用調(diào)制器將音頻電信號加載到高頻電流上將信鴿釋放通過天線將電磁波發(fā)射到空中信鴿帶著現(xiàn)信件在空中飛電磁波在空中向四周傳播信鴿到達目的地收音機的天線收到電磁波從信鴿身上解捆取信收音機通過解調(diào)濾去高頻電流成分而保留原音頻信號讀取信件內(nèi)容把音頻信號放大，通過揚聲器轉(zhuǎn)換成聲音【典例1】廣播電臺或廣播電視臺的發(fā)射天線的作用是（  ）。A. 只發(fā)射音頻電流激發(fā)的電磁波；B. 只發(fā)射視頻電流激發(fā)的電磁波；C. 只把音頻電流和視頻電流加載到更高頻率的射頻電流上，再通過天線發(fā)射；D. 三種電流不經(jīng)調(diào)制通過天線發(fā)射三種不同的電磁波知識點二、電視的發(fā)射和接收1.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。聲音信號的產(chǎn)生、傳播和接收跟無線電廣播的工作過程相似。圖像信號的工作過程是：攝像機把圖像變成電信號，發(fā)射機把電信號加載到高頻電流上，通過發(fā)射天線發(fā)射到空中，如圖甲所示。電視機的接收天線把高頻信號接收下來，通過電視機把圖像信號取出并放大，由顯示器把它還原成圖像（同時把聲音信號取出并放大，由揚聲器還原成聲音），如圖乙所示。     甲                                            乙2.電視信號的發(fā)射和接收過程可以用框圖表示教材深挖：電視信號發(fā)射和接收的實質(zhì)是“聲音信號→電信號→聲音信號”和“圖像信號→電信號→圖像信號”的變化和重復的過程，其中聲音信號、圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栐陔娨暸_發(fā)送端完成，電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號、圖像信號在接收端完成。 培優(yōu)拓展：什么是音頻信號和視頻信號由聲音轉(zhuǎn)換成的電信號叫音頻信號；由圖像轉(zhuǎn)換成的電信號叫視頻信號。音頻信號時視頻信號的頻率低，不容易直接發(fā)射出去，所以需要把它們加載到高頻電流上，再通過天線產(chǎn)生電磁波發(fā)射到空中。【典例2】各地高高聳立的電視塔是地標性建筑，電視塔上天線的作用是(   )。A. 讓聲音、圖像信號轉(zhuǎn)化為電信號；B. 讓聲音、圖像信號加載到高頻電流上；C. 讓音頻、視頻電信號加載到高頻電流上；D. 讓載有音頻、視頻信號的高頻電流產(chǎn)生電磁波知識點三、移動電話1.移動電話（手機）（1）移動電話是靠空間的電磁波來傳遞信息的。移動電話既是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺：它用電磁波把講話的信息發(fā)射到空中；同時它又在空中捕獲電磁波，得到對方講話的信息。（2）移動電話的特點優(yōu)點：移動電話不需要電話線，可以讓我們很方便地隨身攜帶和使用。缺點：移動電話的體積小，發(fā)射功率小；天線簡單，靈敏度不高，需要基地臺的支持，只有基地臺電磁波能夠輻射到的區(qū)域才能進行通話。（3）基地臺：在移動通信中，基地臺就是我們常說的基站，其作用相當于傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)中樞。一個基地臺覆蓋一定的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的手機發(fā)射信號被基站接收，基地臺將該信號發(fā)送給目標手機，也就是說手機之間不能直接通信，要通過基站中轉(zhuǎn)。2.無繩電話由座機和手機組成，座機接在市話網(wǎng)上，相當于一個小的基地臺。它們各有一個天線，通過無線電波來傳遞信息。無繩電話的功率小，其工作區(qū)域大約在幾十米到幾百米的范圍內(nèi)，所以無繩電話的手機不能離座機太遠。3.廣播、電視、移動電話信號傳遞的異同 相同點不同的載體發(fā)射過程接收過程信號形式載體電磁波的特點發(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、調(diào)諧、解調(diào)音頻信號頻率最小廣播電臺發(fā)射、收音機接收電視音頻信號和視頻信號頻率較小電視臺發(fā)射、電視機接收移動電話各種形式的信號頻率最大移動電話發(fā)射、接收，基地臺轉(zhuǎn)接【典例3】關(guān)于移動電話，下列說法中錯誤的是（   ）。A．移動電話既能接收電磁波，又能發(fā)射電磁波；B．移動電話的發(fā)射功率非常大，天線靈敏度高；C．移動電話與其他用戶通話需基地臺轉(zhuǎn)接；D．無繩電話的座機和手機之間通過無線電波溝通【方法幫】題型一：無線電廣播信號的發(fā)射和接收調(diào)制器和調(diào)諧器的區(qū)別名稱位置作用調(diào)制器在無線電發(fā)射裝置中把音頻電信號加載到高頻電流上調(diào)諧器在無線電接收裝置中從各種頻率的電磁波中選出帶有音頻電信號的特定頻率的電磁波【典例4】關(guān)于無線電廣播的發(fā)射和接收，下列說法正確的是（   ）。A．話筒把聲音信號轉(zhuǎn)化成音頻信號后，直接通過天線發(fā)射出去；B．話筒把聲音信號轉(zhuǎn)化成音頻信號后，需要加載到高頻電磁波上再發(fā)射出去；C．載波發(fā)生器將音頻電信號加載到高頻電磁波上；D．調(diào)制器可以把聲音信號從高頻信號中取出題型二：電視信號的發(fā)射和接收（1）廣播和電視的信號的發(fā)射都是先“載”于高頻電流上，然后通過天線產(chǎn)生的電磁波進行信息傳遞的；（2）在信號的發(fā)射端，需要有專用的發(fā)射裝置，將“裝載”有信號的電磁波發(fā)射出去；在接收端，需要有專用的接收裝置接收電磁波，并將信號“卸載”下來。【典例5】電視中圖像信號的工作過程是攝像機把圖像變成電信號，發(fā)射機把電信號加載到______電流上，通過發(fā)射天線發(fā)射到空中。電視機的接收天線把這樣的______信號接收下來，通過電視機內(nèi)的電路把圖像信號取出來并放大，由顯像管把它還原成______。題型三：移動電話的工作原理移動電話和固定電話的工作原理基本相同，只是固定電話用導線中的電流來傳遞信號，而移動電話主要由空間的電磁波傳遞信信號。【典例6】廣播電臺或廣播電視臺的發(fā)射天線的作用是（  ）。A. 發(fā)射音頻電流激發(fā)的電磁波；B. 發(fā)射視頻電流激發(fā)的電磁波；C. 把音頻電流和視頻電流加載到更高頻率的射頻電流上，再通過天線發(fā)射；D. 三種電流不經(jīng)調(diào)制通過天線發(fā)射三種不同的電磁波【中考幫】考點一：電視信號的發(fā)射與接收【典例7】各地高高聳立的電視塔是地標性建筑，電視塔上天線的作用是（   ）。A．讓聲音、圖象信號轉(zhuǎn)化為電信號；B．讓聲音、圖象信號加載到高頻電流上；C．讓音頻、視頻電信號加載到高頻電流上；D．讓載有音頻、視頻信號的高頻電流產(chǎn)生電磁波該考點要求要求同學們知道電磁波，知道電磁波在電視廣播中的應(yīng)用。這是物理核心素養(yǎng)物理觀念的體現(xiàn)。考點二：移動電話【典例8】在疫情防控期間，人們通過手機傳遞信息實現(xiàn)在線教育、視頻會議、無線對講等辦公服務(wù)，避免了人與人之間的直接接觸，手機傳遞信息是利用了（　?。?。A. 紅外線    B. 電磁波      C. 超聲波    D. 次聲波該考點要求要求同學們知道電磁波，知道電磁波在電視廣播中的應(yīng)用。這是物理核心素養(yǎng)物理觀念的體現(xiàn)。【作業(yè)幫】一、基礎(chǔ)練（知識鞏固）1.完成無線電廣播的發(fā)射與接收的裝置分別是（   ）。A. 電視臺、電視機       B. 廣播電臺、收音機C. 電信局、BP機和手機    D. 移動公司、電話機2.中央人民廣播電臺和湖北人民廣播電臺具有相同的（   ）。A. 頻率     B. 波長    C. 波速    D. 無3.觀眾在家中選擇不同頻道觀看電視時，實際上是在改變(    )。A. 電視臺發(fā)射的電磁波的波速；B. 電視機接收的電磁波的波速；C. 電視臺發(fā)射的電磁波的頻率；D. 電視機接收的電磁波的頻率4.用收音機接收無線電波時，收音機的接收天線收到的是（   ）。A. 電磁波     B. 圖像信號     C. 聲音信號     D. 載有聲音信號的電磁波5.接收天線收到的信號是（   ）。A. 圖像和聲音信號      B. 變化的電流C. 各種頻率的電磁波   D. 聲音及圖像6.無線電廣播發(fā)射的基本原理是：先把聲音轉(zhuǎn)變成________，并把它加載到從振蕩器中得到的________電流上，再通過天線產(chǎn)生________發(fā)射到空中。7.收音機通過________接收無線電波，機內(nèi)的電子電路從接收到的無線電波中把選出的音頻電信號加以放大，再通過揚聲器把________轉(zhuǎn)換成________，這就是無線電廣播的接收過程。8.電視用電磁波傳遞________信號和________信號。攝像機把圖像變成________，發(fā)射機把電信號加載到頻率很高的電磁波上，通過________發(fā)射到空中。電視機接收并把這樣的高頻信號取出來并放大，由________把它還原成________。二、綜合練（能力提升）9．模擬信號在話筒中將聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時，下列說法正確的是（   ）。A．信號電流的頻率、振幅變化跟聲音的頻率、振幅變化完全相同；B．信號電流只有頻率變化跟聲音的頻率變化完全相同；C．信號電流只有振幅變化跟聲音的振幅變化完全相同；D．信號電流的頻率、振幅變化跟聲音的頻率、振幅變化不完全相同10．4G是第四代移動通信及其技術(shù)的簡稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖象且圖象傳輸質(zhì)量與高清晰度與電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品．4G手機傳遞信息依靠的是（   ）。A．電磁波       B．紅外線      C．超聲波     D．次聲波11．2020 年是我國 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵年份，5G 網(wǎng)絡(luò)的逐漸成熟迎來了 5G 市場的換機熱潮。關(guān)于 5G手機，下列說法正確的是（　?。?。A．5G 手機主要利用電磁波進行通信；B．5G 手機電池在充電時，化學能轉(zhuǎn)化為電能；C．開會時手機靜音，是在傳播過程中減小噪聲；D．5G 網(wǎng)絡(luò)中的電磁波傳播速度大于3×108m/s12．大家對電視都已十分熟悉，可以說每天都離不開．不同的電視臺占有不同的頻道，頻道實際上就是預先設(shè)計好的頻率，每一個頻道都有固定的發(fā)射（接收）頻率．過去的黑白電視時代只有12個頻道，現(xiàn)在發(fā)展到有90多個預選頻道，新型的電視可以自動搜索頻道使每一臺節(jié)目都有最佳的效果。（1）文中提到的“預先設(shè)計好的頻率”指的是________；A．音頻頻率；B．視頻頻率；C．射頻頻率       （2）為什么不同電視臺要用不同頻率？___；（3）電視自動搜臺的過程用物理術(shù)語來說是一個什么過程？____。三、培優(yōu)練（挑戰(zhàn)自我）13．手機是集成度很高的微型高精密接收和發(fā)射高頻電磁波的機器，大致可分為五個部分：聽筒、話筒、控制模組、天線及電源。手機采用雙向異頻率雙工制，即接收和發(fā)射用不同頻率的調(diào)頻電磁波。根據(jù)國家標準局和有關(guān)方面規(guī)定。某手機發(fā)射頻率是890.0125MHz，接收頻率為935.0125MHz，雙頻間隔為45MHz。用戶在某個交換局的業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)購機，并配定使用頻率和編碼后，就成為該局的原登記用戶，如果進入其他移動交換局的業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)通話，稱為漫游。 (1)當對著話筒講話時，手機天線作為____(填“發(fā)射”或“接收”)天線使用，當用聽筒聽對方講話時，手機天線作為____(填“發(fā)射”或“接收”)天線使用； (2)在同一交換局服務(wù)區(qū)的另一手機，____(填“能”或“不能”)用890.0125MHz的發(fā)射頻率； (3)要發(fā)射電磁波，在控制模組中應(yīng)該有_________(填“振蕩器”“調(diào)諧器”或“檢波器”)；為了把接收的聲音信號取出，在控制模組中應(yīng)該有__________(填“振蕩器”“調(diào)諧器”或“檢波器”)。(4)在飛行的飛機上，手機是被禁止使用的，這是因為___________________。14．閱讀下面有關(guān)手機的材料，并回答問題。手機是部集成度很高的微型高精密接收和發(fā)射高頻電磁波的機器，它大致可分為五個部分：聽筒、話筒、控制模組、天線及電源。采用雙向異頻率雙工制，即接收和發(fā)射用不同頻率的調(diào)頻電磁波．根據(jù)國家計量標準局和有關(guān)方面的規(guī)定，某機發(fā)射頻率890.0125MHz，接收頻率為935.0125MHz，雙頻間隔為45MHz．用戶在某個交換局的業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)購機，并配定使用頻率和編碼后，就成為該局的原登記用戶，如果進入其他移動交換局的業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)通話，稱為漫游。（1）當對著話筒講話時，手機天線作為________ （選填“發(fā)射”或“接收”）天線使用；當用聽筒聽對方講話時，手機天線是作為________（選填“發(fā)射”或“接收”）天線使用。（2）用一交換局業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)的另一部手機，________（填“能”或“不能”）用890.0125MHz的發(fā)射頻率。（3）在飛行的飛機上不能使用手機的原因是：________。 

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第3節(jié) 廣播、電視和移動通信

版本： 人教版

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