21.2 广播、电视和移动通信（课件，教材配套版）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理课件聚焦广播、电视和移动通信利用电磁波传递信息的基本链路，从生活中电视、手机等现象提问导入，通过分广播、电视、移动通信三条链路逐步分析发射与接收流程，最后总结共同链路构建学习支架。 其亮点在于结合数字化实验观察频率变化引起的波形变化培养科学探究能力，用流程图比较发射与接收端建立系统模型发展科学思维，联系5G等真实技术体现科学态度与责任。小结通过知识结构对比三类通信流程，帮助学生系统认知，教师可借助实验和实例提升教学效率。

第二十一章 电磁波及其应用 21.2 广播、电视和移动通信 同步教学课件｜九年级物理 从声音、图像到移动网络：信息如何被发射与接收？ 01 学习目标 依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》四维核心素养 四维教学目标 物理观念 • 认识广播、电视和移动通信都利用电磁波传递信息。 • 理解“信息→电信号→高频电流→电磁波”的基本链路。 • 知道调制、解调、基站等术语的作用。 科学思维 · 科学探究 · 科学态度与责任 • 用流程图比较发射端与接收端，建立系统模型。 • 观察数字化实验中频率改变引起的波形变化。 • 联系5G、电视直播等真实技术，认识通信技术 的社会价值。 02 从生活现象提出问题 我们打开电视机，听到的声音、看到的图像 都是通过电磁波传来的（图21.2-1）； 用智能手机浏览网页、打电话， 也是靠电磁波来传递各种信息的。 电磁波在信息的传递中扮演着非常重要的角色。 问题 这些信息是怎样被 发射和接收的呢？ 本节沿着三条链路 逐步分析： 广播｜电视｜移动通信 03 一、无线电广播信号的发射 无线电广播信号的发射 无线电广播信号的发射由广播电台完成。 人们先用话筒把播音员的声音信号转换成电信号， 然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上， 再通过天线产生电磁波并发射到空中。 发射流程 声音的振动 话筒 音频电信号 调制器 加载到高频电流 天线产生电磁波 发射到空中 04 一、无线电广播信号的接收 信号的接收由收音机完成 收音机都有天线。老式收音机的天线很长， 而且要架在室外很高的地方，以获得更强的信号。 现代收音机有很好的放大能力，天线可以隐藏在机壳内。 天线接收到各种各样的电磁波；转动调谐器旋钮， 可以从中选出特定频率的信号。 调谐器选出的信号含有高频电流成分，需通过解调将其滤去， 将音频电信号留下。音频电信号经放大后送到扬声器， 扬声器把音频电信号转换成声音。 接收流程 天线接收电磁波 调谐器选频 解调（滤去高频） 放大音频电信号 扬声器还原声音 05 拓展实验：电磁波的发射和接收 用证据观察“频率变化—波形变化” 电磁波的发射与接收 可以用数字化实验设备直观地显现。 电磁波发射器可以发射不同频率的电磁波； 接收器接收到信号后，传感器、采集器将信号输入计算机， 在计算机屏幕上观察电磁波信号。 连接好装置，把发射器置于某一波形挡，观察波形。 转动发射器上的旋钮，改变频率，观察信号变化。 观察任务 1. 记录初始波形 2. 转动旋钮改变频率 3. 比较屏幕上的信号变化 06 二、电视信号的发射和接收 电视信号的发射和接收 电视用电磁波传递图像信号和声音信号。 摄像机把图像变成电信号；发射机把电信号加载到频率很高的电流上， 通过发射天线发射到空中。 电视机的接收天线把高频信号接收下来， 电视机取出并放大图像信号，由显示器还原成图像。 声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似。 生活中常见的有线电视通过电缆等把电视节目传送到千家万户。 图像链路 摄像机 → 电信号 发射机 → 高频电流 发射天线 → 空中 接收天线 → 电视机 显示器 → 图像 07 三、移动通信信号的发射和接收 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： 它用电磁波把讲话的信息发射到空中， 同时又在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。 手机体积小、发射功率不大、天线简单、灵敏度不高， 因此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。 智能手机可用于视频通话、浏览网页、举办网络会议等。 基站的作用 较大的固定无线电台 负责用户之间的转接 5G：第五代移动通信技术 珠峰峰顶实现5G网络覆盖 08 本节小结：三类通信的共同链路 本节知识结构 广播 话筒→音频电信号→调制器→ 高频电流→天线 天线→调谐器→解调→放大→ 扬声器 电视 摄像机把图像变成电信号 发射机加载到高频电流； 接收天线+显示器还原 移动通信 手机同时是发射台和接收台 借助基站转接；5G是第五代 移动通信技术 共同点：信息先转换为电信号，再加载到高频电流，以电磁波形式传输； 接收端完成选频、解调、放大和还原。 09 课后练习 练习与应用 1 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。 声的振动 ____ 音频电信号 调制器 加载到高频电流 ____ 以电磁波的形 式发射出去 → → → → → → 解题指导 方框依次填：话筒、天线。话筒把声音的振动转换成音频电信号； 调制器把音频电信号加载到高频电流；天线以电磁波的形式发射出去。 10 课后练习 练习与应用 2 某同学用收音机收听中央广播电视总台1 008 kHz频道播放的钢琴节目， 某时刻他听到演员弹奏频率为440 Hz的“6”音。 （1）在该时刻，话筒输出的音频电信号的频率是多少？ （2）此时收音机接收到的空中电磁波的频率是多少？ 解题指导 （1）440 Hz。音频电信号频率与声音频率相同。 （2）1 008 kHz。载波（高频电磁波）频率由频道标定。 11 课后练习 练习与应用 3 如图21.2-1所示，中央电视塔的塔尖高耸入云， 它的主要作用是什么？ 解题指导 中央电视塔用于架设发射天线， 提高天线高度以扩大电磁波传播覆盖范围， 实现电视等信号的发射。 12 课后练习 练习与应用 4 老式电话的话筒中有一个装着炭粒的小盒子（图21.2-6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21.2-6乙），对着话筒讲话 （声波如图21.2-6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？ 解题指导 膜片振动使炭粒时紧时松， A、B间电阻随声音变化。 加在其上的高频等幅电压不变， 所以电流振幅随电阻变化： 压紧→电阻小→电流大； 放松→电阻大→电流小。 电流信号的振幅随声波变化， 因此发射的电磁波中包含讲话的 声音信息。 13 $