第2节 广播、电视和移动通信（教学课件）物理新教材人教版九年级全一册

第2节 广播、电视和移动通信 第二十一章 电磁波及其应用 物理九年级全一册 •人教版 学习目标 01 02 03 04 物理观念 培养学生对电磁波在通信技术中重要作用的认识，形成电磁波传播的基本观念。 科学思维 通过分析广播、电视和移动通信的原理，锻炼学生的逻辑思维和问题解决能力。 科学探究 引导学生通过实验和实际操作，体验电磁波的应用，提升实践探究能力。 科学态度与责任 通过了解广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响。激发学生对科学技术的兴趣，培养严谨的科学态度和责任感。 重点难点 教学重点 教学重点 无线电广播信号、电视信号和移动通信信号的发射和接收过程 电磁波的传播原理及其在广播、电视和移动通信中的应用。 课堂导入 2025年9月3日，中国人民抗日战争胜利八十周年阅兵仪式，在天安门广场隆重举行，图中铁甲洪流伴随隆隆轰鸣，从天安门前驶过......这些声音和图像信息是怎样传到千家万户的? 课堂导入 我国古人传递信息的方式 飞鸽传书 快马驿站 击鼓传声 烽火狼烟 课堂导入 现代社会传递信息的方式 手机 对讲机 电报 探究新知 在电磁波谱中，无线电波的波长最长，频率最低，被广泛用于长距离传送声音、图文等信号。 电磁波谱 广播、电视和移动电话是依靠电磁波传播的， 电磁波是传递信号的载体。 探究新知 探究新知 无线电广播的声音是怎么发射和接收的呢? 探究新知 无线电广播信号的发射和接收 1. 无线电广播信号的发射由广播电台完成。 广播电台录音室 广播电台 探究新知 高频振荡器：产生高频电流 话筒 调制器 天线 高频振荡器 高频电流 电信号 天线：产生电磁波将高频载波信号发射到空中。 话筒：将声信号转换成电信号 调制器：将音频电信号加载到高频电流上。 探究新知 2. 无线电广播信号的接收由收音机完成。 接收天线： 接收到各种各样的电磁波。 探究新知 调谐器 天线 解　调 扬声器 调谐器：选择需要电台的载波信号。 天线：接收各种各样的电磁波。 扬声器：将音频信号转换成声音。 解调器：产从载波信号中复原音频信号。 探究新知 无线电广播信号的发射和接收过程 探究新知 拓展实验 【实验】电磁波的发射和接收 　　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。 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，传感器、采集器将电磁波信号输入计算机， 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，把发射器置于某一波 形挡，观察电磁波的波形。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。 探究新知 下面是无线电广播接收过程的几个步骤： ①调谐选择所需要接收的电磁波； ②接收无线电波； ③检波获得声音信号电流； ④耳机放声音。 其合理顺序是__________。（填序号）分析：无线电广播的接收过程：接收电台的无线电波→选择需要的电磁波→检波得到音频电流→耳机将音频电流转化为声音。 【学习任务一】无线电广播信号的发射和接收 探究新知 ②①③④ 探究新知 解：根据无线电广播的接收过程：接收电台的无线电波→选择需要的电磁波→检波得到音频电流→耳机将音频电流转化为声音。 正确的合理顺序应该是②①③④。 故答案为：②①③④。 探究新知 电视的声音和图像是怎么发射与接收的呢? 探究新知 电视信号的发射和接收 1. 电视利用电磁波传递图像信号和声音信号。 电视台发射塔 电视演播室室 探究新知 摄像机：把图像转换成电信号。 发射机：把电信号加载到高频电流上。 话筒：将声信号转换成电信号 天线：产生电磁波将高频载波信号发射到空中。 摄像机 话筒 发射机 音频放大器 天线 ②电视信号的发射过程 探究新知 ②电视接收机工作过程 接收天线 接收机 扬声器 音频放大 显示器 接收机：把图像转换成电信号。 显示器：把图像信号还原成图像。 探究新知 电视信号的发射和接收过程 探究新知 移动电话是如何把信号发射出去的? 又是如何接收到对方的电话信息的? 光2017年3月，在北京人民大会堂召开的全国两会圆满结束，“开放的大门不关，改革的脚步不停”，这是今年全国人民两会上最强的声音，全国人民通过收听广播、观看电视了解两会的消息，倍感振奋。关于广播和电视信号，下列说法正确的是（　　） A．广播信号是超声波 B．广播信号是次声波 C．电视信号是电磁波 D．电视信号是声波 【学习任务二】电视信号的发射和接收 探究新知 C 解：广播信号和电视信号都是利用电磁波来传递信息的，故C正确，ABD错误。 故选：C。 探究新知 移动通信信号的发射和接收 手机既是无线电发射台又是无线电接收台。 ①工作原理：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。 移动电话声音信息是由空间的电磁波来传递。 探究新知 ②基地台： 移动电话发射频率不大，它和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站。 探究新知 手机和手机之间以及手机和座机之间是怎么交流的吗？ 探究新知 中心站 基站 基站 手机乙 手机甲 固定电话 手机和手机通过基地台进行沟通 手机和座机借助基地台进行交流 探究新知 无绳电话 　　座机和手机间没有电话线相连，靠无线电波沟通，座机接在市话网上，相当于一个小型基站，手机不能离座机太远。 探究新知 光智能手机的普及方便了人们的工作和生活，手机通信利用的是（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．输电线 【学习任务二】移动通信 探究新知 C 解：手机通信利用的是电磁波，故C正确，ABD错误。 故选：C。 课堂小结 广播、电视和移动通信 无线电广播信号的发射和接收 电视信号的发射和接收 移动通信信号的发射和接收 信号的发射——广播电台 信号的接收——收音机 声音信号的产生、传播和接收 图像信号的产生、传播和接收 移动电话的工作原理 基地台 无线电话 1. （2020•涪城区模拟）5G网络是第五代移动通信网络的简称，其采用的电磁波频率比4G网络更高，网络下载速度比4G网络快数百倍，与4G相比（　　） A．5G电磁波的波长更长 B．在相同时间内5G传输的信息量更多 C．5G信号在真空中传播速度更快 D．5G信号在空气中的传播速度是340m/s B 课堂练习 解：A、电磁波在真空中传播速度是c=3×108m/s是不变的，由于c=fλ，因此频率高的波长短、频率低的波长长，所以5G电磁波的波长比4G更短，故A错误； B、5G网络作为第五代移动通信网络，将于2020年投入使用，其传输速度比4G网络的传输速度快数百倍，所以在相同时间内5G传输的信息量更多，故B正确； CD、电磁波在真空或空气中的传播速度是3×108m/s,故CD错误。 故选：B。 2.无线电广播信号是由广播电台发送的，请在方框中将电磁波信号产生和发射流程中使用的装置补充完整。 ①________、②_______。 课堂练习 话筒 ① ② 天线 解：在无线电广播信号的产生与发射流程中，首先声音的振动通过话筒（或麦克风），转化为音频电信号；音频电信号经调制器加载到高频电流后，再通过天线，以电磁波形式发射出去。 故答案为：①话筒；②天线。 点评：本题考查无线电广播信号的产生与发射流程，难度不大。 3. 老式电话的话筒中有一个装着炭粒的小盒子（图甲），对着话筒讲话时由于声音的振动，膜片时紧时松地压迫炭粒，压紧时图中A、B之间的电阻变小，放松时电阻变大。在A、B之间加高频等幅电压（图乙），对着话筒讲话（声波频率如图丙所示），此时话筒中的电流大概是怎样的？若把该电流信号用电磁波发射出去，发射的电磁波中是否有讲话的声音信息？ 课堂练习 课堂练习 解：对着话筒讲话时，声音的振动使膜片时紧时松地压迫炭粒，导致A、B间的电阻随声音的振动规律（图丙）时小时大。由于A、B间加的是高频等幅电压，由欧姆定律可知，电阻R的变化会使电流I随声音的振动规律变化：当炭粒被压紧（电阻变小）时，电流变大；当炭粒被放松（电阻变大）时，电流变小。最终，高频等幅电流的振幅被声音信号“调制”，形成调幅电流（电流振幅的变化规律与声音的振动规律一致），所以话筒中的电流是振幅随声音变化的调幅电流。由于话筒输出的是被声音调制的调幅电流，当用该电流发射电磁波时，电磁波的振幅会随声音信号的变化而变化（这种“调幅波”的振幅变化规律与声音一致）。因此，发射的电磁波中携带了讲话的声音信息，这些信息可被接收装置还原为声音，所以发射的电磁波携带了讲话的声音信息。 点评：本题考查话筒的工作原理和电磁波的传播，属于基础内容，难度不大。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业： “科学世界”的内容，了解什么是音频、视频、射频和频道。 谢谢聆听 谢谢聆听 $