内容正文:
19.2 广播电视与通信
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◇教学目标◇
1.了解电磁波中无线电波的一些用途。
2.通过对广播、电视和现代通信的了解,感悟理论和技术的联系及意义。
3.进一步认识电磁波的价值,感悟理论与技术的价值,能把了解广播、电视、现代通信作为一种享受和乐趣。
◇教学重难点◇
1.教学重点:无线电广播与电视传递信号的过程。
2.教学难点:无线电广播传递信号的大致过程。卫星通信、光纤通信。
◇教学过程◇
一、新课导入
学习物理的过程需要创新的“幻想”,从信息的发展历程来看,许多“幻想”都得以实现了。如古代神话中描述的“千里眼”“顺风耳”现在已经实现了——电视、电话的发明已经使人们能眼观全球、耳听世界了。那么电视是如何传递信息的呢?
二、教学步骤
探究点1 无线电广播和电视
[阅读课本]P62~63“无线电广播和电视”
[思考]播音室内,话筒起什么作用?
[提示]在播音室里,播音员通过话筒把声音信号转换成电信号,即音频信号。
[思考]调制信号是怎样形成的?
[提示]由于音频信号的频率低,故不能用来直接发射电磁波,所以把音频信号通过调制器加载到高频电流上,形成调制信号。
[思考]发射天线起什么作用?
[提示]调制信号经过放大以后,通过天线发射,以电磁波的形式在空中传播。
[思考]收音机如何把接收到的电磁波还原成声音?
[提示]收音机首先利用天线接收空中的电磁波,然后再利用调谐器把需要的某一频率的电磁波选出来(选台),最后检波器把调谐器选出来的高频信号中的音频信号取出,经过放大后送到扬声器里转换成声音。
[归纳提升]电磁波传递声音信号的过程:声音信号→音频信号→调制信号→发射电磁波→调谐还原成声音。
[思考]电磁波传递电视信号的大致过程是什么?
[提示]电视信号的传送和接收过程:图像和声音信号→视频和音频信号→制作电视节目→发射电磁波→接收还原成图像和声音。
[习题]在无线电广播的接收装置中的调谐器,其作用是 ( )
A.产生高频率振荡电流
B.将音频信号加载到高频电流上
C.选出所需要的带有声音信号的特定频率的电磁波
D.把音频电信号还原成声音
[分析]载波发生器产生高频率振荡电流作为载波,A项错误;调制器的作用是将音频信号加载到高频电流上,B项错误;收音机接收到的是各种频率的电磁波,调谐器的作用就是从中选出带有声音信号的特定频率的高频率振荡电流,C项正确;扬声器的作用是把音频电信号还原成声音,D项错误。
[答案]C
探究点2 移动通信和5G
[阅读课本]P63~64“移动通信和5G”
[思考]移动电话(手机)是怎样传递信息的?
[提示]移动电话(手机)的声音、图像信息是由空间的电磁波来传递的。手机既是无线电发射台,又是无线电接收台,它用电磁波把声音的信息发射到空中,同时它又在空中捕获电磁波,得到对方声音的信息。
[思考]为什么要建设基站?什么是蜂窝网络?
[提示]手机的体积很小,发射功率不大,它的天线也很简单,灵敏度也不高。因此,它跟其他用户的通话要靠功率较大的基站来转接。用手机拨打电话时,会把语音转化成电信号,然后通过电磁波,发送到距离最近的基站A,基站A接收到电信号之后,再通过交换机转发到覆盖对方手机信号的基站B,基站B再把电信号发送到对方手机,手机接收到电信号之后再把电信号转换成语音,从而实现双方通话。
基站一般会按蜂窝状排布,以便覆盖更大的范围。因此又被称作蜂窝网络。
[思考]什么是5G?5G有什么优点?
[提示]5G是第五代移动通信技术,这项技术的应用使得我们的通信更为便捷和快速。5G技术可以快速下载文件;延时短,网络的即时交流如同面对面交谈一样;信息通道大,在人流密集处人们可以同时使用网络进行畅快的通话或网络浏览。我国5G技术领先世界,已建成全球规模最大的5G网络。5G应用也已融入多项国民经济中,有力促进了数字经济发展。
探究点3 卫星通信
[阅读课本]P64~65“卫星通信”
[思考]卫星通信系统由哪几部分组成?
[提示]卫星通信系统由同步卫星、地面中继站、地面通信控制中心以及地面传输系统组成。
[思考]“同步卫星”中的“同步”的含义是什么?
[提示]地球同步卫星是指环绕地球运转且周期和地球自转周期相同的卫星。
[思考]为了让通信能够覆盖全球,需要多少颗同步卫星?同步卫星应如何放置?
[提示]赤道上的通信卫星增加到三颗,且每颗卫星之间都相隔120°左右,那么在地球上的任何地方,都可以通过这三颗卫星进行通信,实现全球通信。
[思考]卫星通信有哪些优点?
[提示]卫星通信具有容量大、抗干扰性强、使用灵活、传输距离远、可靠性高等优点。
[习题]信息传递技术的发展使人们冲破了时空的阻隔,信息之路越来越宽了,下列关于信息传递的说法错误的是 ( )
A.通讯公司研究的5G技术是利用电磁波通信的
B.微波是一种电磁波,它不能用于传递信息,只能用于微波炉中加热食物
C.电磁波的传播可以不需要介质
D.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站进行通信的
[分析]电磁波可以传递信息,5G技术是利用电磁波通信的,A项正确;微波不但能传递信息,还能加热食物,B项错误,符合题意;电磁波可以在真空中传播,C项正确;卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站进行通信的,D项正确。
[答案]B
三、板书设计
19.2 广播电视与通信
1.无线电广播和电视
(1)电磁波传递声音信号的大致过程
(2)电磁波传递电视信号的大致过程
2.移动通信和5G
3.卫星通信
◇教学反思◇
本节课要求比较低,因而在教学中采取学生自主学习的方式,先让学生通过教材上的插图直观地了解电磁波传递信号的具体过程,然后学生进行交流、讨论,教师适时点拨。
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