19.2 广播电视与通信 课件-2025-2026学年沪粤版（2024）物理九年级下册

该初中物理课件聚焦“广播电视与通信”，系统讲解无线电广播、电视、移动通信（含5G）及卫星通信（含北斗系统）的信号传递原理。通过手机刷视频、通话等生活情景导入，衔接电磁波应用，搭建从生活现象到科学原理的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学态度，通过对比表格分析广播与电视信号传递异同，结合5G基站数据、北斗发展历程激发民族自豪感。采用分析讨论、归纳总结等方法，学生能提升逻辑分析能力，教师可借助清晰结构与丰富实例高效教学。

同学们好，欢迎来到百科全书。今天我们要讲的是5G5G就是第五代的移动通信技术。既然是第五代的，就有前四代。移动通信延续着每十年一代技术的发展规律，以历经一季二季3G4G的发展，每一次代际跃迁，每一次技术进步，都极大的促进了产业升级和经济社会发展。从一G到2G实现了模拟通信到数字通信的过渡，移动通信走进了千家万户。从2G到3G4G实现了语音业务到数据业务的转变，传输速率成百倍提升，促进了移动互联网应用的普及和繁荣。当前，移动网络已融入社会生活的方方面面，深刻改变了人们的沟通交流这整个生活方式，刺激网络造就了繁荣的互联网经济，解决了人与人随时随地通信的问题。随着移动互联网快速发展，新服务、新业务不断涌现，移动数据业务流量爆炸式增长，4G移动通信系统难以满足未来移动数据流量暴涨的需求，急需研发下一代移动通信5G系统。5G作为一种新型移动通信网络，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清3D视频更加身临其境的极致业务体验，更要解决人与物物与物通信问题，满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求，最终5G将渗透到经济社会的各行业、各领域，成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施那么5G都有哪些特点呢？第一个特点，5G峰值速率达到20个例子每秒，以满足高清视频、虚拟现实等大数据量传输，以后在家自开视频、拉开视频随便看。第二个特点，5G空中接口时延低至1毫秒，满足自动驾驶、远程医疗等实时应用，自动驾驶由网络来控制汽车，它应答速度要慢，很容易发生交通事故，而远程医疗就可以实现远程手术，以后医生做手术的话，不管多远的距离都可以完成。第三个特点，5G具备百万连接每平方公里的设备连接能力，满足物联网通信，意思是它能够连接更多的设备，这个大家可能没什么感觉，其实现在的4G系统一平方公里内最多连接五六百台设备，而这个5G系统能支持一平方公里100万台以上的设备，所以就是要看奥运会什么大家都在会场里，用手机也没关系。第四个特点，5G频谱效率要比lte提升三倍以上。第五个特点，5G连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100MB每秒。第六个特点，5G流量密度达到10MBP的每平方米以上。第七个特点，5G移动性，支持500公里每小时的高速移动。说了这么多，那么5G究竟能实现什么呢？比如说个人电脑的虚拟化，我们现在每个人都有电脑，电脑都要有CPU，有内存，有硬件。其实这些硬件就不需要了，现在只需要这个网络的中心有一个超大的超级计算机。你想用电脑的时候，就拿起你的鼠标、键盘、显示器，然后就直接连接到那个中心的大电脑就可以了。直接利用它的资源就可以进行各种用途，以后会方便好用很多。而物联网技术也在等待着5G所有东西都能上网。比如说你们家马桶能上网吗？以后马桶他自己就能上网。就是说你每天上完厕所之后，他就分析里面的成分，然后把这个数据发到医院去。医院有一个中心计算机计算一下，出来一个结果，告诉你的主人现在缺少什么样的营养，需要补充什么营养物质。然后他把这个数据发给冰箱，冰箱收到数据了之后，看看这个冰箱里有没有这些东西，没有的话直接下单购买，然后送到你们家。你下班回到家菜买好了，这样是不是特别方便？其实还有一样东西在等着5G就是说一旦5G实现了，它将非常牛，这个东西就是人工智能。好了，下期带你了解ChatGPT，希望这个视频能够让你对5G有更深入的了解。如果您想了解更多，请继续关注我们的频道。 小胖子抢了大胖子的收音机玩，打开收音机，一段美妙的音乐响起，结果此时他的手机也响了，收音机发出了滋滋的声音，音乐受到了影响。怎么回事？小胖子决定查个明白。他翻了翻书，发现收音机其实是个接收器，能够选择性的接收某些特定频率的电磁波，才可能放出美妙的音乐。不过手机的信号可不是为了收音机准备的那它收过来就只能是滋滋的声音了，消化不良吗？那正常的信号哪来的呢？这些其实是由广播电台发出，首先由播音员的声音通过话筒转化为电信号。不过这个电信号可不能得到我们想要的电磁波，所以电台会把另一组高频的电流揉进去，这个过程叫做调制，合成完了让电流顺着天线流过，就能从天线放出我需要的电磁波。这些电磁波传向四面八方，有着固定的频率段，所以把收音机调到特定的频段就可以接收这些电磁波，转化为相应的电流了。当然这个电流不能直接吃，还要把高频电流对应的部分干掉，要么听起来就惊悚了。这个拆开的过程则称为解调完成后就得到了跟最早声信号转化的电信号一样的内容了。这样送个扬声器就得到了播音员在广播电台里说的内容。电视信号也是类似的，只不过电视影像也会产生相应的电信号，被调制到这个电流里面。这些信号有专门的设备进行发射，那手机也要发信号，用的是一样的方法吗？这么小不点的东西，其实发出的功率很小，传输的最大距离约为10公里。那么不在10公里内的就联系不到了？显然不会。为了能让手机到各个方位都畅通无阻，我们需要一个类似于电话用到的交换机基站，它可以接收你那里传来的信号之后再放大传递给你的小伙伴。所以如果它坏掉了或者基站欠费停机了，你的手机再神通广大也没有办法联系到小伙伴。总结一下，我们生活中的广播电视信号传递过程是这样的，先将图像信息、声音信息转化为电信号，再和高频电流调制电流经过天线放出电磁波从而传递的信息。最终信息被接收解调才能得到需要的画面和声音。而手机这样的则需要中转基站作为信号传递的港湾。你明白了吗？呵呵。 广播电视与通信 第二节 第十九章 电磁波与信息时代 (沪粤版)九年级 下 01 课标解读 02 学习目标 03 激趣导入 04 新知探究 05 分析讨论 06 归纳总结 07 知识拓展 11 作业布置 10 作业布置 09 课堂小结 08 练习与应用 课标解读 1.掌握无线电广播、电视的信号传递过程,理解移动通信的基站转接原理; 2.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响; 3.了解物理学在信息技术中的应用。 学习目标 1.物理观念:理解各类通信方式中电磁波的作用,明确信号“发射—传输—接收”的基本流程。 2.科学思维:对比不同通信方式的特点与应用场景,梳理电磁波在通信中的核心逻辑。 3.科学探究:通过分析教材图示,拆解通信信号传递过程,提升逻辑分析能力。 4.科学态度与责任:感受我国5G、北斗系统的科技成就,激发民族自豪感,树立科技探索意识。 重点: 1.掌握无线电广播、电视的信号传递过程,理解移动通信的基站转接原理; 2.了解卫星通信的覆盖特点及北斗系统的应用。 难点: 1.解释“调制”“调谐”“检波”在广播信号传递中的作用; 2.理解同步卫星实现全球通信的原理 学习目标 激趣导入 用手机刷视频和同学通话,晚上在家看电视节目,周末用导航软件出行,这些使我们的生活变得丰富多彩的情景都离不开电磁波,那么它们是怎样通过电磁波传送的呢? 新知探究 一、无线电广播和电视 1.无线电广播信号传递 (1)无线电广播是通过电磁波来传输声音信号的。 ①在播音室里,通过话筒把声音信号变成电信号,即音频信号 。 电磁波传递声音信号的过活声音信号 电信号 电磁波发射 电磁波接收 声音还原 新知探究 ②在控制室内,将音频信号加载到高频电流上,形成调制信号。 ③放大后的调制信号通过天线发射,以电磁波的形式在空中传播。 新知探究 ④收音机接收到一定量的电磁波,通过调谐和检波把其中的音频信号提取出来并加以放大,还原成声音。 扬声器 天线 调谐指示器 分析讨论 你能说一说电磁波传递声音信号的过程吗? 参考答案: 话筒将声信号 电信号(音频信号) 音频信号加载到高频电流上 调制信号 天线 以电磁波形式传播发射 收音机天线接收电磁波 调谐 检波(提取音频信号) 放大 扬声器 还原成声音。 新知探究 (2)收音机波段参数 收音机的中波(MW)波段的频率范围是300~3 000 kHz,相应的波长范围是1 000~100 m ;短波(SW)波段的频率范围是3~30 MH z,相应的波长范围是100~10 m 。 新知探究 2.电视信号传递 (1)用摄像机在演播室里拍摄画面和录音 (2)选取、切换不同角度、大小的画面来制作电视节目 新知探究 (3)电视塔发射经放大后的载有视频信号和音频信号的电磁波 (4)电视机接收到电磁波,将视频信号和音频信号提取出来,分别送到显示屏和扬声器还原成图像和声音。 新知探究 归纳总结 3.电视与无线电广播在信号传递上的异同点。 (1)相同点 ①传输载体:用电磁波作为信息传输的载体。 ②核心原理相同:都遵循“调制-发射-传播-接收-解调”的基本工作流程。即将需要传递的信号加载到高频电磁波上发射出去,在接收端再将信号从载波上“取”下来,还原成我们能感知的形式。 新知探究 比较项目 无线电广播 电视 传递信号 仅传递声音信号。 同时传递声音和图像信号。 信号带宽 所需频带较窄,对带宽要求低。 图像信号频带很宽(通常为5~6MHz),需要更宽的带宽。 发射与接收 发射端只有话筒,接收端只有扬声器。 发射端多了摄像机,接收端多了显示器。 信号质量 易受干扰,但对实时性要求极高。 对信号稳定性要求更高,模拟信号时代易出现“雪花”、“重影”等现象。 (2)不同点 知识拓展 显像管电视和液晶电视 显像管电视:以阴极射线管为核心,电子束轰击荧光粉自发光成像的电视。 早已停产退市,仅在怀旧、专业监控少量留存。 显像管电视 知识拓展 液晶电视 液晶电视:以液晶面板为核心,背光透过液晶层控光成像的电视。当下家用电视绝对主流。 新知探究 二、移动通信与5G 1. 移动通信 (1)手机既是无线电发射台,又是无线电接收台。 (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较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作基站。 基站 新知探究 移动通信 (3)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。 蜂窝网络:基站按蜂窝状排布,可最大化覆盖范围,减少信号盲区。 新知探究 基站 蜂窝网络 2.5G技术 新知探究 (1)定义:第五代移动通信技术,我国已建成全球规模最大的5G网络。 新知探究 (2)优势:使得我们的通信更为便捷和快速;下载速度快、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。 (3)应用:价值已融入多项国民经济中,有力促进了数字经济发展。 截至2025年底,我国2025年新建(净增)5G基站58.8万个,总数达483.8万个(工信部《2025年通信业统计公报》) 知识拓展 新知探究 视频:5G移动通信 三、卫星通信 1.卫星通信系统的组成 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。 新知探究 卫星 地面站 地面站 新知探究 卫星通信可通过电磁波瞬间把我们这个巨大的地球变成小小的“地球村” 庞大的通信网络 新知探究 同步卫星 2.同步卫星 同步卫星是指环绕地球转动且周期跟地球自转的周期相同的卫星。若在地球赤道上方距地面某一高度的圆周上均匀放置三颗同步卫星,它们发送的微波信号几乎可覆盖全球。 新知探究 同步卫星、地面中继站间传递信息示意图 3.工作原理 同步卫星能够将从某一个地面中继站接收到的微波信号经过处理后,再发送到其他的地面中继站。中继站可将接收到的信号转送到通信控制中心,进而输送到通信终端,从而使用户实现信息互联。 4.卫星通信的优势及其应用 (1)优势:卫星通信具有覆盖面大、通信距离长、不受环境限制等许多优点; (2)应用:卫星通信应用于电视广播、移动通信和卫星定位系统,它在船舶、飞机导航及城市交通管理等方面,将发挥越来越重要的作用,目前,部分国产手机可以通过北斗卫星导航系统实现卫星通信。 新知探究 新知探究 Wi-Fi 无线网络 手机 通信基站 北斗卫星 手机实现远距离通信的几种方式:北斗卫星通信、Wi-Fi无线网络通信、通信基站。 北斗卫星导航系统(BDS) 新知探究 1.发展历程 2000年北斗一号(服务中国) 2012年北斗二号(服务亚太) 2020年北斗三号(服务全球) 2035年建设综合时空体系。 我国已建成的北斗卫星导航系统 新知探究 2.核心功能 全球范围内全天候、全天时提供高精度定位(分米/厘米级)、导航、授时服务(测速精度优于0.1m/s,授时精度优于10ns)。 3.应用场景 水利水电、海洋渔业、交通运输、气象观察、国土测绘、减灾救灾、日常导航(电子地图)等,日定位量超2100亿次,应用于全球半数以上国家和地区。 练习与应用 1.关于无线电广播的信号传递,下列说法正确的是( ) A.声音信号可直接通过天线发射 B.调制信号是单纯的音频电信号 C.收音机通过调谐筛选目标频率信号 D.检波的作用是放大音频信号 C 练习与应用 2.无线电广播中,“调制”的作用是( ) A.将声音转化为音频电信号 B.将音频信号加载到高频电流上 C.筛选目标频率的电磁波 D.提取音频信号并放大 B 练习与应用 3.下列不属于5G技术优势的是( ) A.下载速度快 B.信号覆盖范围小 C.延时短 D.支持多人同时高速上网 B 课堂小结 1.无线电广播和电视信号都由电磁波传递; 2.无线电广播仅传递声音信号,电视同时传递声音和图像信号; 3.手机既是无线电发射台,又是无线电接收台; 4.5G技术的通信更为便捷和快速;下载速度快、延时短,信息通道大; 5.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; 6.卫星把地面站送来的信号接收下来,进行放大,然后转发给另外的地面站。 作业布置 1.完成课后巩固练习 2.完成下一节内容 $