第二节 广播和电视（导学案）物理新教材北师大版九年级全一册

第二节 广播和电视 （导学案） 【学习目标】 1. 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完整过程，形成清晰的物理观念。 2.通过对比调幅与调频、模拟信号与数字信号的差异，提升分析比较能力，培养科学思维。 3.自主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实际应用，增强科学探究意识。 4.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，树立科学技术应用的责任意识。 【学习重点】 1. 广播和电视信号的发射与接收过程。 2.调幅与调频的区别、模拟信号与数字信号的特点。 【学习难点】 1. 调制、调谐、解调等抽象概念的理解。 2. 广播和电视信号发射与接收过程中的细节认知。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 产生具有远距离传输能力的高频电磁波的变化电流称为 ，它是信息传输的 “载体”。 2.音频、视频信号需 “搭载” 到射频电流上才能远距离传输，这一过程称为 ，在 中完成。 3.调幅（AM）是指射频电流的 随音频电流强弱变化，常用于中、短波广播；调频（FM）是指射频电流的 随音频电流强弱变化，用于电视节目声音和调频广播。 4.无线电广播发射过程：话筒将声音转换为 →调制器将其与射频电流结合生成调幅电流→ 对电流进行功率放大→天线发射电磁波。 5.无线电广播接收过程：天线接收电磁波→ 选择特定频率信号→解调器分离出音频电流→放大器放大电流→ 将电信号转换为声音。 6.电视信号发射时，需同时传递图像和声音信号，由 将图像和声音转换为视频和音频电流。 7.有线电视借助 或同轴电缆传送，抗干扰能力强；卫星电视通过 传输，覆盖范围广。 8.模拟信号呈 变化特点，放大时易失真、易受干扰；数字信号用二进制数字 “0” 和 “1” 编码，呈 变化特点。 9.1901 年 实现大西洋两岸无线电信号传送，1925 年 发明了电视机。 10.无线电广播和电视信号的传播都依赖 ，它能在真空中传播。 【探究新知】 学习新课 一、音频、视频信号的调制 【核心概念】 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，叫作 ，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 ，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 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 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： 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 随音频信号变化，调频信号波形 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 和 。 学习新课 二、无线电广播的发射过程 【核心概念】 1. 发射过程：话筒 / 录音机将声音转换为 →调制器将音频电流与射频电流结合，生成调幅电流→ 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→ 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→ 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】 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： 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→ 功率放大→天线发射搭载图像和声音信息的 。 3. 接收过程：天线 / 接收器接收 → 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， 播放声音。 4. 特殊电视类型： 有线电视：借助 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 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】 1. 模拟信号：电流频率和幅度 “模仿” 声音、图像的变化，呈 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 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。 拓展阅读：无线电通信发展简史 1. 关键历程：1901 年 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 发明使用电视机；1931 年微波通信实现； 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？ 【精讲点拨】 一、重难点突破 1.调制、调谐、解调的区分：调制是 “搭载” 信号，调谐是 “选择” 信号，解调是 “分离” 信号，可结合 “快递打包→选快递→拆快递” 的生活场景理解。 2.信号传输核心逻辑：无论广播还是电视，都遵循 “信号转换→调制搭载→发射→接收选频→解调还原” 的核心流程，电视仅增加了视频信号的处理环节。 3.两种信号对比：模拟信号像 “手绘复刻”，易失真；数字信号像 “拼图组合”，抗干扰强，可通过波形图直观区分两者差异。 二、易混点辨析 1.射频电流与音频 / 视频电流：射频电流是 “载体”，频率高、能远距离传输；音频 / 视频电流是 “内容”，频率低、无法直接远距离传输。 2.调幅与调频：核心区别是改变射频电流的物理量不同，调幅改振幅，调频改频率，前者适用于中短波广播，后者适用于调频广播和电视声音。 三、解题技巧 1.信号流程题解法：遇到发射或接收过程填空题时，先明确 “信号形态转换” 和 “设备作用” 两个关键点，按 “转换→处理→传输” 的顺序推导。 2.信号类型判断题解法：抓住模拟信号 “连续、易失真” 和数字信号 “离散、抗干扰” 的核心特征，结合应用场景（如广播、计算机）快速判断。 【课堂总结】 第二节 广播和电视 【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 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 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 【课后反思】 1.你能清晰地梳理出无线电广播和电视信号发射与接收的完整流程吗？尝试用流程图的形式呈现。 2.调制、调谐、解调三个概念容易混淆，你有什么独特的记忆方法？ 3.结合生活实际，说说数字信号相比模拟信号有哪些明显优势？举例说明数字信号在生活中的应用。 4.学习本节内容后，你对 “电磁波是信息传递的重要载体” 这句话有了怎样更深刻地理解？ 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 广播和电视 （导学案） 【学习目标】 1. 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完整过程，形成清晰的物理观念。 2.通过对比调幅与调频、模拟信号与数字信号的差异，提升分析比较能力，培养科学思维。 3.自主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实际应用，增强科学探究意识。 4.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，树立科学技术应用的责任意识。 【学习重点】 1. 广播和电视信号的发射与接收过程。 2.调幅与调频的区别、模拟信号与数字信号的特点。 【学习难点】 1. 调制、调谐、解调等抽象概念的理解。 2. 广播和电视信号发射与接收过程中的细节认知。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 产生具有远距离传输能力的高频电磁波的变化电流称为射频电流，它是信息传输的 “载体”。 2.音频、视频信号需 “搭载” 到射频电流上才能远距离传输，这一过程称为调制，在调制器中完成。 3.调幅（AM）是指射频电流的振幅随音频电流强弱变化，常用于中、短波广播；调频（FM）是指射频电流的频率随音频电流强弱变化，用于电视节目声音和调频广播。 4.无线电广播发射过程：话筒将声音转换为音频电流→调制器将其与射频电流结合生成调幅电流→发射机对电流进行功率放大→天线发射电磁波。 5.无线电广播接收过程：天线接收电磁波→调谐电路选择特定频率信号→解调器分离出音频电流→放大器放大电流→扬声器将电信号转换为声音。 6.电视信号发射时，需同时传递图像和声音信号，由摄像机将图像和声音转换为视频和音频电流。 7.有线电视借助光缆或同轴电缆传送，抗干扰能力强；卫星电视通过地球同步卫星传输，覆盖范围广。 8.模拟信号呈连续变化特点，放大时易失真、易受干扰；数字信号用二进制数字 “0” 和 “1” 编码，呈跳跃变化特点。 9.1901 年马可尼实现大西洋两岸无线电信号传送，1925 年贝尔德发明了电视机。 10.无线电广播和电视信号的传播都依赖电磁波，它能在真空中传播。 【探究新知】 学习新课 一、音频、视频信号的调制 【核心概念】 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，叫作射频电流，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】 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】 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】 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。 拓展阅读：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？ 【精讲点拨】 一、重难点突破 1.调制、调谐、解调的区分：调制是 “搭载” 信号，调谐是 “选择” 信号，解调是 “分离” 信号，可结合 “快递打包→选快递→拆快递” 的生活场景理解。 2.信号传输核心逻辑：无论广播还是电视，都遵循 “信号转换→调制搭载→发射→接收选频→解调还原” 的核心流程，电视仅增加了视频信号的处理环节。 3.两种信号对比：模拟信号像 “手绘复刻”，易失真；数字信号像 “拼图组合”，抗干扰强，可通过波形图直观区分两者差异。 二、易混点辨析 1.射频电流与音频 / 视频电流：射频电流是 “载体”，频率高、能远距离传输；音频 / 视频电流是 “内容”，频率低、无法直接远距离传输。 2.调幅与调频：核心区别是改变射频电流的物理量不同，调幅改振幅，调频改频率，前者适用于中短波广播，后者适用于调频广播和电视声音。 三、解题技巧 1.信号流程题解法：遇到发射或接收过程填空题时，先明确 “信号形态转换” 和 “设备作用” 两个关键点，按 “转换→处理→传输” 的顺序推导。 2.信号类型判断题解法：抓住模拟信号 “连续、易失真” 和数字信号 “离散、抗干扰” 的核心特征，结合应用场景（如广播、计算机）快速判断。 【课堂总结】 第二节 广播和电视 【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。 【课后反思】 1.你能清晰地梳理出无线电广播和电视信号发射与接收的完整流程吗？尝试用流程图的形式呈现。 2.调制、调谐、解调三个概念容易混淆，你有什么独特的记忆方法？ 3.结合生活实际，说说数字信号相比模拟信号有哪些明显优势？举例说明数字信号在生活中的应用。 4.学习本节内容后，你对 “电磁波是信息传递的重要载体” 这句话有了怎样更深刻地理解？ 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $