粵滬版九年級物理下冊 （廣播電視與通信）電磁波與信息時代教育課件

第十九章電磁波與信息時代19.2廣播電視與通信滬粵版物理九年級下冊

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解電磁波中的無線電波的一些用途。2．了解廣播、電視和現(xiàn)代通信的大致過程。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對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？收音機(jī)電視機(jī)導(dǎo)入新知1知識點(diǎn)無線電廣播信號的發(fā)射與接收發(fā)射：(由廣播電臺完成)

接收：(由收音機(jī)完成)合作探究話筒把聲音信號轉(zhuǎn)換成音頻電信號(音頻電信號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)制器把音頻電信號加載到高頻電磁波上再通過放大器加上足夠的能量?！愃朴诎研沤壴谛砒澋纳砩喜⒔o它充分的能量天線把載有音頻電信號的電磁波發(fā)射出去——類似于信鴿的放飛天線：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，只會一片嘈雜)選臺和解調(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.從高頻電信號中取出音頻電信號。揚(yáng)聲器：把音頻電信號轉(zhuǎn)換為聲音無線電廣播信號的發(fā)射和接收無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成。話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后用調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電磁波（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)動收音機(jī)調(diào)諧器的旋鈕，可以從中選出特定頻率的信號。收音機(jī)內(nèi)的電子電路在把音頻信號從中取出來，進(jìn)行放大，送到揚(yáng)聲器里。揚(yáng)聲氣把音頻電信號轉(zhuǎn)換成聲音，我們就聽到廣播電臺的節(jié)目了。由于天線對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，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中“檢”出聲音信號來，使耳機(jī)的膜片依聲音信號而振動，這個過程叫做“檢波”。從檢波器出來的電流進(jìn)入耳機(jī)，就還原成聲音了。可見，無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→耳機(jī)膜片振動發(fā)聲?！纠?】在無線電廣播信號的發(fā)射過程中，調(diào)制器的作用是(

)A．把聲音轉(zhuǎn)換成電流B．把高頻電流濾出去C．把音頻電信號加載到高頻電流上D．把電磁波發(fā)射出去C無線電廣播中傳播的為聲音信號，首先要將聲音信號通過話筒轉(zhuǎn)化為音頻電信號，但音頻信號頻率較低不利于遠(yuǎn)距離傳輸，故還要將音頻電信號加載到高頻電流上，利用天線將信號發(fā)射到空中?！窘馕觥窟\(yùn)用對比法認(rèn)識調(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的特定頻率的信號新知小結(jié)下列元件中，能把聲音轉(zhuǎn)化為電流信號的是(

)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的________過程，其中元件A是________；如圖乙所示的是無線電廣播信號的______過程，其中元件B是_________。1B2發(fā)射話筒接收揚(yáng)聲器鞏固新知2知識點(diǎn)電視信號的發(fā)射與接收發(fā)射：(由電視臺完成)接收：(由電視機(jī)完成)合作探究聲音信號圖像信號攝像機(jī)話筒電信號加載到高頻電磁波上發(fā)射機(jī)高頻信號發(fā)射到空中發(fā)射天線電視的發(fā)射和接收發(fā)射：(由電視臺完成)電視機(jī)的接收天線接收高頻信號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并放大接收：(由電視機(jī)完成)電視用電磁波傳遞圖像信號和聲音信號。聲音信信號的產(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(jī)把圖像變成電信號，發(fā)射機(jī)把電信號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接收下來，通過電視機(jī)把圖像信號取出并放大，由顯像管把它還原成圖像。【例2】賈波特同學(xué)對如圖所示的三水荷花世界電視錄制和播放過程解釋正確的是()DA.攝像機(jī)是把電信號轉(zhuǎn)化為光信號B.話筒是把電能轉(zhuǎn)化為聲能C.揚(yáng)聲器是把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號D.發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波把信號傳給接收機(jī)【解析】攝像機(jī)把光信號轉(zhuǎn)化為電信號；話筒把聲能轉(zhuǎn)化為電能；揚(yáng)聲器是把電信號轉(zhuǎn)化為聲信號；發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波把信號傳給接收機(jī)。

電視節(jié)目的發(fā)射和接收問題的處理首先通過了解廣播電視信號的發(fā)射、傳播和接收過程中各部分的作用。然后通過對比，找出電視與廣播的共同點(diǎn)和不同之處，來分析電視節(jié)目發(fā)射與接收的有關(guān)問題。

基本相同點(diǎn)是將信號電流加載在高頻電流上，通過高頻電磁波由發(fā)射天線將信號發(fā)射出去；不同之處是電視臺多了圖像處理裝置，電視機(jī)比收音機(jī)多了顯示圖像的裝置。新知小結(jié)【中考·泉州】2015年5月俄羅斯舉行衛(wèi)國戰(zhàn)爭勝利70周年的閱兵儀式，中央電視臺進(jìn)行了及時報道。如圖是中國三軍儀仗隊(duì)參加閱兵通過紅場時的圖片，現(xiàn)場記者將該圖片傳送到電視臺時所用的載體是(

)A．超聲波B．電磁波C．紅外線D．紫外線1B鞏固新知如圖甲所示的是電視信號的________過程，其中元件A是________，元件B是______；如圖乙所示的是電視信號的_______過程，其中元件C是________，元件D是________。2發(fā)射攝像機(jī)話筒接收顯示器揚(yáng)聲器3知識點(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，一個利用天上的衛(wèi)星，一個利用在地下的光覽，還有一個是利用天地結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)。合作探究地球同步通信衛(wèi)星ABAB1.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?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)繞地球一周的時間恰好等于地球自轉(zhuǎn)一周的時間，衛(wèi)星相對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、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)。用3顆通信衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信?！纠?】關(guān)于衛(wèi)星通信和光纖通信，下列說法中正確的是（）A.衛(wèi)星通信是利用通信衛(wèi)星作為微波通信中繼站的一種通信方式B.衛(wèi)星通信使我們得到世界各地的信息，說明它比光纖通信容量大C.由于激光沿直線傳播，所以光纖通信中使用的光導(dǎo)纖維必須是直的D.衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋面大、通信距離長、保密性好A【解析】衛(wèi)星通信利用通信衛(wèi)星作為微波中繼站進(jìn)行通信，故A正確；衛(wèi)星通信使我們得到世界各地的信息，是因?yàn)樗母采w面大，故B錯誤；光信號在光導(dǎo)纖維中經(jīng)多次全反射從一端傳到另一端，其傳播路徑為折線，故C錯誤；衛(wèi)星通信的缺點(diǎn)是保密性不好，而光纖通信的保密性好，故D錯誤。衛(wèi)星通信與光纖通信的對比分析:（1）衛(wèi)星通信信號覆蓋范圍廣，在地球周圍均勻地放置三顆同步通信衛(wèi)星，就可以覆蓋幾乎全部的地球表面，實(shí)現(xiàn)全球通信。（2）光纖通信中攜帶信息的光，從光導(dǎo)纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射，再從另一端射出，這樣就把光攜帶的信息傳到了遠(yuǎn)方。（3）光纖通信具有抗干擾能力強(qiáng)，信號衰減小，傳遞的信息量大，保密性好，通信質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。新知小結(jié)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D．廣播電臺【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鞏固新知3知識點(diǎn)光纖通信光纖通信是利用激光通過光纖傳遞信號的一種通信方式，其工作原理如圖所示。合作探究激光信號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?！纠?】科學(xué)家高錕由于在光纖通信領(lǐng)域的特殊貢獻(xiàn)，榮獲2009年諾貝爾物理學(xué)獎。關(guān)于光纖通信，下列說法錯誤的是()A.在光纖中光波說經(jīng)過多次折射向前傳播的B.光纖通信中使用的“導(dǎo)線”是光纖導(dǎo)線C.光纖的能量損耗比一般通信電纜小得多

D.采用光纖通信在一定時間內(nèi)可以傳輸大量信息A光從光導(dǎo)纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射，從另一端射出，并非是多次折射，A說法錯誤?！窘馕觥俊局锌肌ぶ曛蕖侩S著社會的進(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單一集中鞏固新知1知識小結(jié)信號的發(fā)射與接收廣播電視衛(wèi)星衛(wèi)星歸納新知廣播、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過程。所不同的是廣播和電視用的是無線電波傳遞信號，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，光纖通信用激光傳遞信號，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B．只能接收電磁波信號C．既能發(fā)射電磁波信號，又能接收電磁波信號D．既不能發(fā)射電磁波信號，又不能接收電磁波信號2易錯小結(jié)C易錯點(diǎn)：對天線作用的片面認(rèn)識通過本節(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。課堂練習(xí)用“0”和“1”分別代表“開”和“關(guān)”這兩個動作，組成一組數(shù)字信號，可以表達(dá)一句話。例如：那么，“0,01,1，10,00”這組數(shù)字信號的意思是“我和他是同學(xué)”。請照此方式，用另一組數(shù)字信號表達(dá)出你想說的一句話。2開關(guān)動作開關(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)字信號的意思是“我要努力學(xué)習(xí)物理”。開關(guān)動作開關(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)星向另一個地面站發(fā)送信息，請你估算該信息從該地面站傳送到另一個地面站所需要的時間。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)星傳送到另一個地面站所需要的時間約為：無線電廣播信號的發(fā)射過程實(shí)質(zhì)是把聲信號轉(zhuǎn)化為________信號的過程；無線電廣播信號的接收過程實(shí)質(zhì)是把________信號轉(zhuǎn)化為聲信號的過程。下面是接收無線電廣播的幾個步驟，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5A6A14.【中考·濟(jì)寧】隨著科技的迅猛發(fā)展，電磁波有了非常廣泛的應(yīng)用。下列電器設(shè)備中，利用電磁波工作的是(

)A．微波爐B．電磁起重機(jī)C．B超D．電吹風(fēng)A課后練習(xí)15.【中考·鹽城】4月22日，“天舟一號”與“天宮二號”成功對接，地面上科技人員控制對接過程是利用(

)A．超聲波B．微波C．次聲波D．紫外線B16.【中考·臨沂】智能公交系統(tǒng)已于2016年5月6日在臨沂市部分縣區(qū)投入運(yùn)營，某名乘客正在通過電子站牌獲得公交車到站信息。公交車與智能公交系統(tǒng)間的無線通信依靠的是(

)A．超聲波B．次聲波C．電磁波D．激光C17.【中考·鎮(zhèn)江】我國已有幾十顆通信衛(wèi)星鑲嵌在浩瀚太空，聯(lián)結(jié)成一條“太空絲綢之路”，為我國所倡導(dǎo)的“一帶一路”提供全方位通信服務(wù)，通信衛(wèi)星與地面信息傳輸?shù)拿浇槭?

)A．可聽聲B．次聲波C．電磁波D．超聲波C18.【中考·長沙】“共享單車”是互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)、GPS定位系統(tǒng)和單車的資源整合，為人們的綠色出行帶來極大的方便，裝在單車上的GPS定位系統(tǒng)會及時地把單車的位置信息通過________波傳遞給信息處理中心，再發(fā)送到我們的手機(jī)上，方便存取單車。小天某次掃碼后騎行9km，耗時30min，此次騎行的平均速度為________km/h。電磁1819.【中考·廣東】廣播電臺的發(fā)射線路靠迅速變化的交變電流向外發(fā)射電磁波，交變電流在每秒內(nèi)周期性變化1次發(fā)射的電磁波頻率為1Hz。若某電臺節(jié)目發(fā)射頻率為88.2MHz，說明發(fā)射線路中的交變電流每秒鐘周期性變化為____________次。收音機(jī)通過________電磁波來工作，手機(jī)通過____________電磁波來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通話。(后兩空均填“發(fā)射”“接收”或“發(fā)射和接收”)8.82×107接收發(fā)射和接收20.【中考·菏澤】“新農(nóng)村建設(shè)”中各鄉(xiāng)村及城鎮(zhèn)主要交通路口多數(shù)都安裝了監(jiān)控攝像頭。攝像頭中的鏡頭將場景成像在電子芯片上，電子芯片將________信息轉(zhuǎn)換成電信息傳遞到監(jiān)控終端，還原成圖像。攝像頭中的鏡頭相當(dāng)于________透鏡。光(或圖像)凸21.關(guān)于數(shù)字信號的組成，下列說法不正確的是(

)A．可以用“－”和“＋”符號組成B．可以用電壓或電流的有無組成C．可以用磁體的N、S極組成D．可以只用一種符號組成D22.關(guān)于現(xiàn)代通信采用數(shù)字信號的原因，下列說法不正確的是(

)A．模擬信號保密性差B．模擬信號容易丟失C．模擬信號容易失真D．模擬信號傳輸速度慢D23.一般地，電話與電話交換機(jī)之間傳遞的是________信號，電話交換機(jī)與電話交換機(jī)之間傳遞的是________信號。(均填“模擬”或“數(shù)字”)24.佛山市的電視信號已全部實(shí)現(xiàn)了“數(shù)字信號”，這種“數(shù)字信號”是通過光導(dǎo)纖維來傳輸?shù)?。為了能夠收看到?shù)字電視，在每家每戶中都添加了一個“機(jī)頂盒”。此機(jī)頂盒的作用是把__________信號轉(zhuǎn)化成________信號。模擬數(shù)字?jǐn)?shù)字模擬25.【中考·蕪湖】2015年8月22日，2015北京國際田聯(lián)世界田徑錦標(biāo)賽在國家體育場隆重開幕，觀眾在家中選擇不同頻道觀看電視直播時，實(shí)際上是在改變(

)A．電視臺發(fā)射的電磁波的波速B．電視機(jī)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(jī)接收的電磁波的頻率D方法規(guī)律：利用排除法解答。電視機(jī)無法改變電視臺發(fā)射的電磁波的頻率，故選項(xiàng)C錯誤；空氣中電磁波的速度一定，故選項(xiàng)A、B錯誤。26.【中考·株洲】飛機(jī)起飛前空乘人員要求乘客關(guān)閉手機(jī)、電腦和電子游戲機(jī)等電子設(shè)備，這是因?yàn)轱w機(jī)導(dǎo)航設(shè)備和操作系統(tǒng)可能會受到哪種波的干擾(

)A．超聲波B．次聲波C．無線電波D．光波C點(diǎn)撥：手機(jī)、電腦和電子游戲機(jī)等電子設(shè)備在使用時不斷發(fā)射和接收無線電波，即電磁波，這些電磁波被飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)接收到，就會影響飛機(jī)正常的導(dǎo)航通信，對飛機(jī)的飛行安全造成很大的威脅。27.美國華爾街日報2015年7月7日報道，美國陸軍軍官們越來越擔(dān)心俄羅斯電子戰(zhàn)系統(tǒng)及其干擾能力對北約盟軍通信安全的威脅。電子干擾就是(

)A．向?qū)Ψ桨l(fā)射電磁波B．向?qū)Ψ桨l(fā)射很強(qiáng)的電磁波C．向?qū)Ψ桨l(fā)射頻率很高的電磁波D．向?qū)Ψ桨l(fā)射與對方電子設(shè)備相同工作頻率的高強(qiáng)度電磁波D點(diǎn)撥：向敵方發(fā)射與敵方電子設(shè)備相同工作頻率的高強(qiáng)度電磁波，可以干擾敵方電子設(shè)備的正常工作。28.【中考·臺州】電磁波不需要介質(zhì)也能向外傳遞能量，形成電磁輻射。電磁輻射對人體健康的影響已引起了人們的廣泛關(guān)注。以下活動中，幾乎不會對人產(chǎn)生電磁輻射的是(

)A．使用手電筒B．玩電腦游戲C．接聽手機(jī)D．緊靠工作著的微波爐A29.被譽(yù)為“光纖之父”的華裔科學(xué)家高錕因?yàn)樵凇肮庠诠鈱?dǎo)纖維中的傳輸用于光學(xué)通信”的成就而獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎。光在光導(dǎo)纖維中的傳輸情況是光線每次由內(nèi)層玻璃芯射向外套的分界面時，均要發(fā)生反射，而不發(fā)生折射，從而使光在不斷地反射中沿內(nèi)層玻璃芯向遠(yuǎn)處傳播，如圖所示。請根據(jù)圖回答：當(dāng)增大入射光線AB的入射角時，CD光線的入射角_______(填“增大”“減小”或“不變”)，D點(diǎn)將要向_______(填“左”或“右”)側(cè)移動。增大右30.小明做了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，讓一束光沿半圓形玻璃磚的半徑射到直邊上，可以看到一部分光線從玻璃磚的直邊上折射到空氣中，此時折射角_______入射角，另一部分光在玻璃磚直邊上發(fā)生反射。逐漸增大光的入射角，將看到折射光線離法線越來越_______，而且越來越弱，反射光越來越強(qiáng)。大于遠(yuǎn)當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時，_______光線就消失了，只剩下_______光線。他把這個發(fā)現(xiàn)與小剛進(jìn)行了交流，最后他們?nèi)フ埥汤蠋?，老師告訴他們這種現(xiàn)象叫全反射。折射角變成90°時的入射角，叫臨界角。他們又用水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得出了同樣的結(jié)論。折射反射(1)根據(jù)小明和小剛的探究，判斷下列說法是否正確(填“√”或“×”)：①當(dāng)光以任何角度從玻璃射到空氣中都能發(fā)生全反射。(

)②當(dāng)光從空氣射到水中時，也會發(fā)生全反射。(

)(2)根據(jù)上面的探究和已經(jīng)學(xué)過的知識，請你總結(jié)一下發(fā)生全反射的條件是：①_______