内容正文:
第二十一章 信息的传递
第3节 广播、电视和移动通信
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1. 了解无线电广播的大致工作过程。
2. 了解电视的工作原理。
3.了解移动电话是怎样工作的。
学习目标
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电视、电话已经走进了千家万户,有了电视能让我们坐在家里了解世界,有了移动电话使通信更加方便。那么它们是怎样利用电磁波来传递声音和图像信号的呢?
新知导入
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广播电台
主要由三部分组成:话筒、调制器、天线。
1. 信号的发射——广播电台完成
一、无线电广播信号的发射和接收
话筒
天线
新知学习
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4
(1)话筒、调制器与天线的主要作用
高频振荡器
产生高频电流
调制器把音频电流加载到高频电流上且进行放大
话筒把声音信号转换成电信号(音频电流)
天线把载有音
频电流的电磁
波发射出去
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(2)归纳:无线电广播信号的发射过程
类似于信鸽
的放飞
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2. 信号的接收——收音机完成
(1)选台
为接收在空间传播的无线电波,收音机使用天线进行接收。但由于天线没有选择性,能接收传播过来的所有电磁波,如把天线接收的电磁波全部变成声音,那只是一片嘈杂声,什么也听不清。
利用收音机的“调谐器”,可以选出我们需要的某一频率的电磁波,这一过程叫做选台(调谐)。
(2)解调
由调谐器选出的信号含有高频电流成分,需要通过“解调器”将其滤去,把音频信号留下。
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(3)放大
把音频信号放大后送到扬声器里,这一过程叫做放大。
(4)扬声器把音频信号转换为声音信号。
天线
扬声器
选台和解调器
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归纳:无线电波接收与还原过程
天线接收
电磁波
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3. 扩展性实验 ——电磁波的发射与接收
电磁波的发射与接收可以用下列数字化实验设备来直观地显现。
如图所示,电磁波发射器可以发射不同频率的电磁波,接收器接收到电磁波信号后,通过传感器、采集器将电磁波信号输入到计算机,我们就可以在计算机屏幕上观察到电磁波信号。
连接好装置,把发射器置于载波挡,转动发射器上的旋钮,改变发射器发出的电磁波的频率,观察信号的变化;再把发射器置于调制挡,观察调制后的波形。
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二、电视的发射和接收
合作探究
(2)电视信号中图像信号和声音信号是如何发射与接收的?
(1)电视信号与广播信号有哪些异同?
学校的电视演播室
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1.电视的发射
摄像机把图像变成电信号,发射机把电信号加载到频率很高的电流上,通过发射天线发射到空中。
发射工作由电视台完成。
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1.电视的发射
(1)摄像机 —— 将图像转换成电信号
(2)发射机 —— 将电信号加载到频率很高的电流上
(3)天 线 —— 将高频信号发射到空中
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2.电视的接收
天线接收信号,把图像信号取出放大,通过显示器还原图像;把音频信号取出,通过扬声器转换成声音。
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2.电视的接收
(2)接 收 机 —— 取出并放大图像和音频电信号
(3)显 示 器 —— 复原图像信号
(1)天 线 —— 接收包含声音、图像信息的高频信号
(4)音频放大 —— 将微弱音频电信号放大并输出
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A
三、移动电话
移动电话是靠空间的电磁波来传递信息的。
移动电话既是无线电发射台,也是无线电接收台(发射接收二合一) 。它用电磁波把讲话的信息发射到空中;同时它又在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息。
1. 移动电话的工作原理
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A
(1)优点
移动电话的体积很小,使用方便,使用半径大,不需要电话线。
(2)缺点
只能在携带信号的电磁波能够辐射到的区域内才能够进行通话,受区域限制。
2. 移动电话的优点与缺点
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A
移动电话的体积很小,发射功率不大;它的天线也很简单,灵敏度不高。因此,它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台,跟电话交换机相连。城市中高大建筑物上常常可以看到移动通信基地台的天线。
3. 基地台
基地台的天线
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4. 移动电话通话过程
固定电话
中心站
手机和手机通过基地台进行通话
手机和座机借助基地台进行通话
手机乙
手机甲
基地台
基地台
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有一种可移动的电话叫无绳电话,座机和手机之间没有电话线,但各有一个天线,它们通过无线电波来沟通。无绳电话的主机接在市话网上,相当于一个小型基地台。手机不能离主机太远,工作区域大约在几十米到几百米的范围内。
5. 无绳电话
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6. 广播、电视、移动电话信号传递的异同
项目 广播 电视 移动电话
不同点 信号形式 声音信号 声音信号和
图像信号 各种形式的信号
载波特点 频率最小 频率最小 频率最大
发射和
接收设备 广播电台发射、
收音机接收 电视台发射、
电视机接收 移动电话发射、接收,基地台转接
相同点 载体 电磁波
发射过程 信号转换→调制→天线发射
接收过程 天线接收→调谐→解调
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(1)音频信号
由声音转换成的电信号,它的频率跟声音的
频率相同,在几十赫到几千赫之间,叫音频信号。
(2)视频信号
由图像转换成的电信号,它的频率
在几赫到几兆赫之间,叫做视频信号。
(3)射频电流
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差,需要把它们加载到频率更高的电流上,产生电磁波发射到天空中,这种电流叫做射频电流。
7. 音频、视频、射频和频道
音频、视频和射频
的比较(示意图)
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观看数字光碟DCD时不需要把信号发射到天空,可以直接把音频信号和视频信输给电视机,这时就要分别把DCD机送来的音频、视频信号接到电视机上标着A、V字母的插口上。
(4)频道
不同的电视台使用不同的射频范围进行广播,以免互相干扰;这一个个不同的频率范围就叫做频道。
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1.无线电广播信号的发射和接收
2.电视的发射和接收
3.移动电话
用电磁波传递图像信号和声音信号
信号的发射由广播电台完成
信号的接收由收音机完成
信号的发射由电视台完成
信号的接收由电视机完成
移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台。
广播、电视和移动通信
课堂总结
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1.关于无线电广播信号的发射与接收,下列说法正确的是( )
A. 话筒将电信号转换成声信号
B. 无线广播电台用调制器将音频信号加载到高频电流上
C. 收音机的扬声器将声音信号转换成电信号
D. 收音机接收低频的电磁波
B
课堂练习
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2.关于电视的发射与接收,下列说法错误的是( )
A. 话筒将声信号转换成电信号
B. 电视台用调制器将音频信号加载到高频电流上
C. 电视机的扬声器图像信号转换成声音
D. 电视机把图像信号取出并放大,由显示器把它还原成图像
C
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3.关于移动电话,下列说法错误的是( )
A. 移动电话不需要电话线传递声音信息
B. 移动电话既是无线发射台又是无线接收台,是通过电磁波传递信息
C. 移动电话需要固定无线电台转接,叫做基地台
D. 长时间使用手机有利于人体健康
D
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4.关于移动电话,下列说法正确的是( )
A. 移动电话需要电话线传递声音信息
B. 移动电话是通过超声波传递信息
C. 移动电话不需要固定无线电台转接
D. 智能手机可以视频通话,既可以看见图像,又能听到声音,都是通过电磁波传递的
D
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5.关于移动电话,下列说法错误的是( )
A. 移动电话通过电磁波传递声音信息
B. 移动电话既是无线发射台又是无线接收台
C. 移动电话需要固定无线电台转接电磁波信号
D. 可视电话通过电磁波只传递了图像信号
D
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