内容正文:
第2节 广播、电视和移动通信
第3节 卫星通信和光纤通信
第二十一章 电磁波及其应用
课程标准(2022年版) 本节要点
2.4.6 了解电磁波的应用
及其对人类生活和社会发展
的影响. 1.了解无线电广播、电视信号的发射
和接收的工作过程.(难点)
2.了解移动通信信号的发射和接
收.(重点)
3.了解卫星通信和光纤通信.
无线电广播信号的发射和接收
阅读教材P179~180,完成下面内容.
(1)无线电广播信号的发射由 广播电台 完成.如图甲所示,①
话筒把 声音 信号转换成 电 信号;②用 调制器 把音频
电信号加载到高频电流上;③通过 天线 把带有信息的电磁波
发射到空中.
广播电台
声音
电
调制器
天线
(2)无线电广播信号的接收由 收音机 完成.如图乙所示,①收音机
的 天线 接收各种电磁波,转动收音机 调谐器 的旋钮,从中
选出特定频率的信号;②通过解调器从特定信号中提取 音频电
信号,进行放大;③通过 扬声器 把 音频电 信号转换成 声
音 信号.
收音机
天线
调谐器
音频电
扬声器
音频电
声
音
[物理观念]广播电台发射的无线电波是一种 电磁波 (选
填“电磁波”或“超声波”),它 能 (选填“能”或“不能”)在
真空中传播;无线电波在空气中的传播速度约为 3×108 m/s.
电磁波
能
3×108
变式 [物理学与日常生活](回归教材)小明用收音机收听中央人民广
播电台1 008 kHz频道播放的钢琴节目,某时刻他听到演员弹奏频率
为440 Hz的“6”音,则( A )
A. 收听到的信号是通过电磁波传播的
B. 中央人民广播电台发射的电磁波频率是440 Hz
C. 在该时刻,话筒输出的音频电信号的频率是1 008 kHz
D. 收音机接收到空中电磁波的频率为440 Hz
A
【解析】根据有关电磁波的相关基础知识可知,现在的电视和无线
电广播的信号都是利用电磁波来传播的,故A正确;中央人民广播电
台是1 008 kHz频道,所以在该时刻电磁波的频率是1 008 kHz;听到
演员弹奏频率为440 Hz的“6”音,则音频电信号的频率为440 Hz,
故BC错误;收音机要接收到电磁波,则必须调节本身的接收频率和
电磁波的频率一样,故此时收音机接收到电磁波的频率为1 008 kHz,
故D错误.
电视信号的发射和接收
阅读教材P180~181,完成下面内容.
(1)电视用 电磁波 传递 图像 信号和 声音 信号.
(2)电视信号中声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过
程相似.
电磁波
图像
声音
(3)①电视信号中图像信号的发射:摄像机把 图像 变成电信
号, 发射机 把电信号加载到高频电流上,通过 发射天线 发
射到空中;
②电视信号中图像信号的接收: 接收天线 接收高频信号,电视
机提取 图像 信号并放大,通过 显示器 把它还原成图像.
图像
发射机
发射天线
接收天线
图像
显示器
(4)电视广播的工作过程如图所示.
(5)有线电视通过 电缆 等把电视节目传送到千家万户.
电缆
[物理学与日常生活]各地的电视塔是地标性建筑,电视塔上
天线的作用是( D )
A. 让声音、图像信号转化为电信号
B. 让声音、图像信号加载到高频电流上
C. 让音频、视频电信号加载到高频电流上
D. 让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
D
移动通信信号的发射和接收
1. 手机既是无线电 发射 台又是无线电 接收 台;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.
2. 手机的体积很小,发射功率 不大 ;它的天线也很简单,灵敏
度不高,它跟其他用户的通话要靠 基站 .
发射
接收
电磁
波
电磁波
不大
基站
广州的小茗同学用新买的5G手机听广州交通电台
(FM106.1)交通信息,北京的小萱同学用收音机听北京音乐广播
(FM97.4)的音乐节目.下列说法正确的是( D )
D
A. 5G手机比原来的4G手机上网速度快,是因为5G网络的电磁波传
播速度比4G的快
B. 广州交通电台发射的电磁波比北京音乐广播电台发射的电磁波速
度快
C. 收听广州交通电台能听到106.1 MHz频率的声音
D. 5G手机发射的电磁波和北京音乐广播电台发射的电磁波速度一样
卫星通信和光纤通信
阅读教材P183~185,完成下面内容.
1. 微波通信
(1)微波是 电磁波 的一种,也能传递信息.
(2)微波大致沿 直线 传播,因此微波通信(如图所示)每隔50 km左
右就要建设一个 微波中继站 .
(3)微波的频率高,使用微波通信可增大信息的传输量.
电磁波
直线
微波中继站
2. 卫星通信
(1)相对地球“静止”的卫星叫作 同步 卫星.
(2)用通信卫星作为微波通信的中继站来进行通信的方式称为 卫
通信.
(3)如图所示,覆盖几乎全部地球表面,至少需要 3 颗同步卫星.
同步
卫星
3
3. 光纤通信
(1)激光特点: 频率 单一、方向 高度集中 .
(2)光导纤维:由很细很细的 玻璃丝 制成,利用光的 反射 ,
把信息传递出去.
频率
高度集中
玻璃丝
反射
(3)光纤通信:如图所示,光从光导纤维的一端射入,在内壁上经过
多次 反射 后从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了远方.
反射
同步通信卫星(如图所示)是在离地面高度为3.6×107 m、绕
地心转动的圆轨道(同步轨道)上运行的卫星,运行周期跟地球自转周
期相同.
(1)同步通信卫星绕地球运行时 受 (选填“受”或“不受”)地球
的引力,周期是 24 h.同步通信卫星相对于地面的建筑物是 静
止 的, 3 颗同步通信卫星基本可以实现全球通信.
受
24
静
止
3
(2)理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同
步轨道上运行,若同步通信卫星上的天线脱落,天线 仍然 (选填
“仍然”或“不会”)在同步轨道上运行.
(3)地面上的甲、乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发
出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要 0.48 s.
仍然
0.48
【解析】(3)通信卫星离地面高度为3.6×107 m,甲发出信号到他收
到乙自动回复的信号,信号传播的距离s=4×3.6×107 m=
1.44×108 m,由v=可得,t===0.48 s.
(2024·广州中考)如图所示,光导纤维在传递信息时,光从内
芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( B )
A. 折射 B. 反射 C. 色散 D. 直线传播
B
1. 关于电视机,下列说法不正确的是( C )
A. 打开电视机,听到的、看到的是电磁波传来的声音和图像
B. 遥控器是靠发射一种电磁波来控制电视机的,这种电磁波是红外线
C. 调节电视机的音量,是为了改变声音的音调
D. 彩色电视画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
C
2. [物理观念]由声音转换成的电信号,它的频率与声音的频率相
同,大约在几十赫到几千赫之间,叫作音频信号;由图像转换成的
电信号,它的频率在几赫到几兆赫之间,叫作视频信号.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,这种电流叫作射频电流.
如图是三种信号的波形图,其中表示音频信号的是 甲 ,表示射
频信号的是 丙 .
甲
丙
3. [物理学与社会发展]首届世界互联网大会在浙江乌镇举办.计算机
通过光纤接入互联网,光纤的作用是 通信 (选填“输电”“通
信”或“导热”),光波 属于 (选填“属于”或“不属于”)电磁
波,电磁波在真空中的传播速度为 3×108 m/s.
通信
属于
3×108
$$