第二节 广播和电视（表格式教学设计）物理新教材北师大版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦广播和电视信号的调制原理、发射与接收过程，以及调幅调频、模拟与数字信号的区别。课堂导入通过电视塔图片和广播电台、电视机工作视频，结合“信号如何搭载电磁波传播”等问题，承接前序电磁波知识，搭建从生活现象到原理探究的学习支架。 该资料以实验探究和对比分析为特色，通过调幅调频信号对比演示器结合示波器观察波形，帮助学生直观理解调制原理，培养科学思维中的对比分析能力。融入无线电通信发展史和“中国天眼”拓展内容，渗透科学态度与责任教育。实验器材丰富、教学流程逻辑清晰，既突破调制解调等抽象概念难点，又为教师提供可操作的教学方案，提升课堂效率。

第二节 广播和电视 （教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第二节 广播和电视 教学目标 物理观念 理解音频、视频信号调制的原理，掌握广播和电视信号发射与接收的过程 科学思维 通过对比调幅和调频、模拟信号和数字信号，培养分析比较能力 科学探究 探究广播和电视信号的传播机制，体会科学技术在信息传递中的应用 科学态度 与责任 了解无线电通信发展史，认识电磁波技术对社会发展的推动作用，培养科学技术应用的责任意识 教材分析 本节《广播和电视》是北师大版九年级全一册第十五章的重要内容，承接前序电磁波相关知识，遵循 “原理→过程→应用” 的逻辑线索展开。首先通过生活中广播和电视的传播现象引入主题，讲解音频、视频信号调制的核心原理；再详细阐述广播和电视信号发射与接收的完整过程，对比调幅与调频、模拟信号与数字信号的差异；最后拓展无线电通信发展史及有线电视、卫星电视的应用，实现理论知识与实际应用的衔接，是培养学生物理观念和科学思维的关键章节。 学情分析 九年级学生已掌握电磁波的产生与传播基础知识点，对广播、电视等生活中的通信设备有感性认知，但对信号调制、调谐、解调等抽象概念理解难度较大。学生具备基础的实验观察和对比分析能力，不过对于信号 “搭载” 传输的过程缺乏具象认知，需要通过情境模拟、实验演示和层层递进的分析，帮助突破概念理解和过程认知的难点。 教学重点 广播和电视信号的发射与接收过程；调幅、调频的区别；模拟信号与数字信号的特点 教学难点 调制、调谐、解调等概念的理解；广播和电视信号发射与接收过程的细节 教学准备 收音机、电视机、干电池、导线、钢锉、调幅调频信号对比演示器、模拟信号与数字信号波形图、无线电通信发展史图片、电视塔发射电磁波示意图 教学过程 导入新课 展示电视塔发射电磁波的图片和广播电台、电视机工作的场景视频。 【提问】广播和电视能让我们听到远方的声音、看到各地的画面，它们是通过电磁波实现信息传递的。那声音和图像信息是如何 “搭载” 在电磁波上传播的呢？不同广播电台、电视台的信号同时传播，为什么不会相互干扰呢？带着这些问题，我们今天来探究广播和电视的工作原理。 【设计意图】通过生活常见场景引发学生思考，自然引入本节课核心内容，激发探究兴趣 学习新课 一、音频、视频信号的调制 【核心概念讲解】 1. 射频电流：产生具有远距离传输能力的高频电磁波的变化电流，简称射频，是信息传输的 “载体”。 2. 调制原理：音频、视频信号本身无法远距离传输，需将其 “搭载” 到射频电流上，通过改变电磁波的振幅或频率实现传输，这一过程称为调制，在调制器中完成。 3. 调幅与调频： 调幅（AM）：中、短波广播采用，射频电流的振幅随音频电流强弱变化。 调频（FM）：电视节目声音和调频广播采用，射频电流的频率随音频电流强弱变化。 实验探究：调幅与调频信号的区别 1. 实验方法：对比法，通过调幅调频信号对比演示器展示两种信号的波形差异。 2. 实验器材：调幅调频信号对比演示器、示波器。 3. 实验步骤与现象：- 打开演示器，分别切换调幅和调频模式，通过示波器观察波形变化。 现象：调幅信号波形振幅随音频信号变化，调频信号波形频率随音频信号变化。 4. 实验结论：调幅和调频的核心区别在于改变射频电流的物理量不同，分别是振幅和频率。 学习新课 二、无线电广播的发射过程 【核心概念讲解】 1. 发射过程：话筒 / 录音机将声音转换为音频电流→调制器将音频电流与射频电流结合，生成调幅电流→发射机对调幅电流进行功率放大→天线发射搭载声音信息的电磁波。 2. 接收过程：天线接收多种电磁波→调谐电路通过旋转旋钮选择特定频率信号→解调器将音频电流从调幅电流中分离→放大器放大音频电流→扬声器将电信号转换为声音。 3. 天线种类：水平天线、直立天线、抛物面天线等，通常架设在高处以扩大传播范围。 学习新课 三：电视的发射与接收 【核心概念讲解】 1. 工作原理：与无线电广播传递声音信号原理相似，但需同时传递图像和声音信号。 2. 发射过程：摄像机将图像和声音转换为视频和音频电流→调制器将两种电流与射频电流结合，生成调制电流→发射机功率放大→天线发射搭载图像和声音信息的电磁波。 3. 接收过程：天线 / 接收器接收电磁波→调谐电路选择特定频率→解调器分离出视频和音频电流→放大器分别放大两种电流→屏幕还原图像，扬声器播放声音。 4. 特殊电视类型： 有线电视：借助光缆或同轴电缆传送，抗干扰能力强，可传上百套节目。 卫星电视：通过地球同步卫星传输，覆盖范围广，信号清晰稳定。 学习新课 四：模拟信号与数字信号 【核心概念讲解】 1. 模拟信号：电流频率和幅度 “模仿” 声音、图像的变化，呈连续变化特点，应用于调幅调频广播、部分电视及录音机。缺点是放大时易失真、易受干扰。 2. 数字信号：用二进制数字 “0” 和 “1” 编码，呈跳跃变化特点，应用于电报、光缆信号、计算机存储信息。优点是易于高速复杂处理、抗干扰能力强、高密度存储。 3. 发展趋势：数字通信是当今通信发展的主要方向。 扩展阅读：无线电通信发展简史 1. 关键历程：1901 年马可尼实现大西洋两岸无线电信号传送；1906 年费森登建立第一个无线电发射台；1919 年英国建立第一座广播电台；1921 年人类首次短波跨洋传播；1925 年贝尔德发明使用电视机；1931 年微波通信实现；2016 年 “中国天眼” 建成。 2. 思考：无线电通信技术的发展对人类社会信息传递方式产生了哪些深远影响？未来还可能有哪些创新方向？ 课 堂 练 习 1．图为广播电台的发射塔，其信号频率比红光频率低，则以下说法正确的是（　　） A．广播电台发射的信号不能在真空中传播 B．与红光相比，广播电台发射的信号波长较短 C．广播电台发射的信号在空气中传播的速度为340m/s D．广播电台发射的信号是由高频变化的电流产生的 【答案】D 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，广播电台发射的信号属于电磁波，能在真空中传播，故A错误； B．电磁波在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，即c=3×108m/s，其速度是一定值，根据公式：波速=波长×频率，则波速一定，频率越低，波长越长；广播电台的发射塔发射的信号频率比红光频率低，则广播电台发射的信号的波长比红光波长长，故B错误； C．广播电台发射的信号属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，在空气中的传播速度比真空中略低，但也接近3.0×108m/s，故C错误； D．广播信号是通过天线中的高频振荡电流产生的电磁波，这是无线电通信的基本原理，故D正确。 故选D。 2．用遥控器切换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（　　） A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关 C．全自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器 【答案】A 【详解】A．红外报警装置感应到红外线，并将光信号转换成电信号，从而引起报警，故A符合题意； B．走廊照明灯的声控开关是将声信号转换成电信号，故B不符合题意； C．全自动洗衣机中的压力传感装置是将压力信号转换成电信号，故C不符合题意； D．电饭煲中控制加热和保温的温控器是将温度信号转换成电信号，故D不符合题意。 故选A。 3．如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量调大。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A．这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B．迅速变化的电流能够产生电磁波 C．收音机可以接收电磁波信号 D．收音机接收的是导线的另一端与电池的正极快速摩擦而产生的声音 【答案】D 【详解】A．实验中，将导线直接接在电池两端，由于短路对电池有较大损害，最好用旧电池来做，故A正确，不符合题意； B．题目中，将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，则导线中有迅速变化的电流，听到收音机中传出“喀喀”声，这是因为收音机收到了电磁波信号，说明迅速变化的电流能够产生电磁波，故B正确，不符合题意； C．收音机中传出“喀喀”声，说明收音机接收到了电磁波信号，故C正确，不符合题意； D．收音机通过接收电磁波来工作，所以收音机传出的“喀喀”声是其接收电磁波而产生的，不是摩擦而产生的声音，故D错误，不符合题意。 故选D。 板 书 设 计 第二节 广播和电视 一、音频、视频信号的调制 1. 射频电流：高频电磁波的载体 2. 调制：将音频 / 视频信号搭载到射频电流上（调制器完成） 3. 调幅（AM）：振幅随音频电流变化（中短波广播） 调频（FM）：频率随音频电流变化（电视声音、调频广播） 二、无线电广播的发射与接收 1. 发射：话筒→音频电流→调制器→发射机→天线 2. 接收：天线→调谐→解调→放大器→扬声器 3. 天线种类：水平、直立、抛物面天线（架设在高处） 三、电视的发射与接收 1. 发射：摄像机→视频 / 音频电流→调制器→发射机→天线 2. 接收：天线→调谐→解调→放大器→屏幕 / 扬声器 3. 特殊类型：有线电视（光缆 / 同轴电缆）、卫星电视（同步卫星） 四、模拟信号与数字信号 1. 模拟信号：连续变化，易失真、易受干扰（调幅调频广播等） 2. 数字信号：“0”“1” 编码，抗干扰强、易处理（电报、计算机等） 五、扩展应用 1. 无线电通信发展史 2. 中国天眼的应用 课 堂 小 结 第二节 广播和电视 课 后 作 业 1.习题作业：完成课本“自我检测”剩余题目； 2.拓展作业：查阅资料，了解“中国天眼”在无线电通信或天文研究中的最新成果。 教 学 反 思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $