粤沪版九年级物理下册 （广播电视与通信）电磁波与信息时代教育课件

第十九章电磁波与信息时代19.2广播电视与通信沪粤版物理九年级下册

学习目标1．了解电磁波中的无线电波的一些用途。2．了解广播、电视和现代通信的大致过程。在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，广播、电视要利用电磁波，无线电通信要利用电磁波，航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波……那么，那么怎样利用电磁波来传递各种信号？收音机电视机导入新知1知识点无线电广播信号的发射与接收发射：(由广播电台完成)

接收：(由收音机完成)合作探究话筒把声音信号转换成音频电信号(音频电信号频率低不能用来直接发射)——类似于要发出的信件载波发生器产生高频电磁波——类似于要远飞的信鸽调制器把音频电信号加载到高频电磁波上再通过放大器加上足够的能量。——类似于把信绑在信鸽的身上并给它充分的能量天线把载有音频电信号的电磁波发射出去——类似于信鸽的放飞天线：接收在空间传播的各种各样的电磁波(没有选择性，若把天线接收的电磁波全部变成声音，只会一片嘈杂)选台和解调：1.通过调谐器从各种各样的电磁波中选择我们要接收的某一频率的电磁波。2.从高频电信号中取出音频电信号。扬声器：把音频电信号转换为声音无线电广播信号的发射和接收无线电广播信号的发射由广播电台完成。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磁波（载波）上，再通过天线发射到空中。收音机的天线可以收到各种各样的电磁波。转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。收音机内的电子电路在把音频信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里。扬声气把音频电信号转换成声音，我们就听到广播电台的节目了。由于天线对所有传过来的电磁波都能接收，如果把它们全部转变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清楚。为了从众多的电磁波中选取我们所需要的某一频率的电磁波，在无线电技术中是用“调谐装置”来完成的。如果把调谐选择出来的频率很高的电信号，直接送入耳机，不能使耳机发出声音。要听到声音，还需要从高频电信号中“检”出声音信号来，使耳机的膜片依声音信号而振动，这个过程叫做“检波”。从检波器出来的电流进入耳机，就还原成声音了。可见，无线电波接收的全过程包括：接收无线电波→调谐选择所需的电磁波→检波所得音频电信号→耳机膜片振动发声。【例1】在无线电广播信号的发射过程中，调制器的作用是(

)A．把声音转换成电流B．把高频电流滤出去C．把音频电信号加载到高频电流上D．把电磁波发射出去C无线电广播中传播的为声音信号，首先要将声音信号通过话筒转化为音频电信号，但音频信号频率较低不利于远距离传输，故还要将音频电信号加载到高频电流上，利用天线将信号发射到空中。【解析】运用对比法认识调制器和调谐器的作用：名称位置作用调制器用于无线电发射装置将低频的声音信号与高频电流叠加在一起调谐器用于无线电接收装置从各种频率的电磁波中选出带有声音信号的特定频率的信号新知小结下列元件中，能把声音转化为电流信号的是(

)A．扬声器B．话筒C．天线D．调谐器如图甲所示的是无线电广播信号的________过程，其中元件A是________；如图乙所示的是无线电广播信号的______过程，其中元件B是_________。1B2发射话筒接收扬声器巩固新知2知识点电视信号的发射与接收发射：(由电视台完成)接收：(由电视机完成)合作探究声音信号图像信号摄像机话筒电信号加载到高频电磁波上发射机高频信号发射到空中发射天线电视的发射和接收发射：(由电视台完成)电视机的接收天线接收高频信号由显像管还原成图像由扬声器放出声音取出图像和声音电信号并放大接收：(由电视机完成)电视用电磁波传递图像信号和声音信号。声音信信号的产生，传播和接收跟无线电广播的工作过程相似。图像信号的工作过程是：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磁波上，通过发射天线发射到空中电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显像管把它还原成图像。【例2】贾波特同学对如图所示的三水荷花世界电视录制和播放过程解释正确的是()DA.摄像机是把电信号转化为光信号B.话筒是把电能转化为声能C.扬声器是把声信号转化为电信号D.发射机发射电磁波把信号传给接收机【解析】摄像机把光信号转化为电信号；话筒把声能转化为电能；扬声器是把电信号转化为声信号；发射机发射电磁波把信号传给接收机。

电视节目的发射和接收问题的处理首先通过了解广播电视信号的发射、传播和接收过程中各部分的作用。然后通过对比，找出电视与广播的共同点和不同之处，来分析电视节目发射与接收的有关问题。

基本相同点是将信号电流加载在高频电流上，通过高频电磁波由发射天线将信号发射出去；不同之处是电视台多了图像处理装置，电视机比收音机多了显示图像的装置。新知小结【中考·泉州】2015年5月俄罗斯举行卫国战争胜利70周年的阅兵仪式，中央电视台进行了及时报道。如图是中国三军仪仗队参加阅兵通过红场时的图片，现场记者将该图片传送到电视台时所用的载体是(

)A．超声波B．电磁波C．红外线D．紫外线1B巩固新知如图甲所示的是电视信号的________过程，其中元件A是________，元件B是______；如图乙所示的是电视信号的_______过程，其中元件C是________，元件D是________。2发射摄像机话筒接收显示器扬声器3知识点卫星通信卫星通信和光纤通信，包括网络通信，概括起来可称作现代通信。它们的通信过程也是大致相同的，只不过分别利用的途径不同，一个利用天上的卫星，一个利用在地下的光览，还有一个是利用天地结合的网络。合作探究地球同步通信卫星ABAB1.卫星的作用是什么?2.全世界的人们可以立刻看到某一现场画面,需要

几颗卫星作中继站?3.在自己家看到的很多电视节目,哪些是通过卫星

传递的?卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站。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。目前用来转发信号的通信卫星几乎都是静止卫星或同步卫星，即卫星环绕地球一周的时间恰好等于地球自转一周的时间，卫星相对于地球站来说是呈静止状态的。卫星通信可用于国内或国际通信，能传输电报、电话、传真、电视和高速数据等，卫星通信有通信频带宽、传输容量大、覆盖面积大、可进行多址通信等特点。用3颗通信卫星就可以实现全球通信。【例3】关于卫星通信和光纤通信，下列说法中正确的是（）A.卫星通信是利用通信卫星作为微波通信中继站的一种通信方式B.卫星通信使我们得到世界各地的信息，说明它比光纤通信容量大C.由于激光沿直线传播，所以光纤通信中使用的光导纤维必须是直的D.卫星通信的优点是覆盖面大、通信距离长、保密性好A【解析】卫星通信利用通信卫星作为微波中继站进行通信，故A正确；卫星通信使我们得到世界各地的信息，是因为它的覆盖面大，故B错误；光信号在光导纤维中经多次全反射从一端传到另一端，其传播路径为折线，故C错误；卫星通信的缺点是保密性不好，而光纤通信的保密性好，故D错误。卫星通信与光纤通信的对比分析:（1）卫星通信信号覆盖范围广，在地球周围均匀地放置三颗同步通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。（2）光纤通信中携带信息的光，从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，再从另一端射出，这样就把光携带的信息传到了远方。（3）光纤通信具有抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高等优点。新知小结卫星通信的中继站是(

)A．地球同步卫星B．月球C．电视台D．广播电台【中考·常德】在地震救灾中，我们利用“北斗卫星导航系统”对发生灾情的位置进行定位，卫星导航传递信息主要依靠(

)A．超声波B．次声波C．红外线D．电磁波1A2D巩固新知3知识点光纤通信光纤通信是利用激光通过光纤传递信号的一种通信方式，其工作原理如图所示。合作探究激光信号在光线中传输损耗小，距离长。光纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，而且保密性好。【例4】科学家高锟由于在光纤通信领域的特殊贡献，荣获2009年诺贝尔物理学奖。关于光纤通信，下列说法错误的是()A.在光纤中光波说经过多次折射向前传播的B.光纤通信中使用的“导线”是光纤导线C.光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多

D.采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息A光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，并非是多次折射，A说法错误。【解析】【中考·株洲】随着社会的进步，光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是(

)A．输电B．导热C．通信D．照明1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率________、方向高度________的光——激光。12C单一集中巩固新知1知识小结信号的发射与接收广播电视卫星卫星归纳新知广播、电视和现代通信的异同点：它们都是利用电磁波传递信息的，它们都经历信息的加载、信息的传播和信息的接收三个过程。所不同的是广播和电视用的是无线电波传递信号，现代通信有卫星通信和光纤通信，其中卫星通信通常用微波传递信号，光纤通信用激光传递信号，它们在技术与设备要求上不同。关于天线，下列说法正确的是(

)A．只能发射电磁波信号B．只能接收电磁波信号C．既能发射电磁波信号，又能接收电磁波信号D．既不能发射电磁波信号，又不能接收电磁波信号2易错小结C易错点：对天线作用的片面认识通过本节的学习，你能否感受到电磁波在改变我们的生活、工作和学习方式等方面的作用？请你就电磁波的特点和功能等，试写一首赞美电磁波的散文诗。1答案略。课堂练习用“0”和“1”分别代表“开”和“关”这两个动作，组成一组数字信号，可以表达一句话。例如：那么，“0,01,1，10,00”这组数字信号的意思是“我和他是同学”。请照此方式，用另一组数字信号表达出你想说的一句话。2开关动作开关开、关关、开开、开表示数字01011000中文意义我他和是同学解：如下表所示：那么“0，1，00，10，01”这组数字信号的意思是“我要努力学习物理”。开关动作开关开、关关、开开、开表示数字01011000中文意义我要物理学习努力某同步卫星与地球间的距离约为36000km。若某地面站要通过该卫星向另一个地面站发送信息，请你估算该信息从该地面站传送到另一个地面站所需要的时间。3解：电磁波在真空中的传播速度为v＝3.0×108m/s，则信息从该地面站通过同步卫星传送到另一个地面站所需要的时间约为：无线电广播信号的发射过程实质是把声信号转化为________信号的过程；无线电广播信号的接收过程实质是把________信号转化为声信号的过程。下面是接收无线电广播的几个步骤，其合理的顺序是：__________。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扬声器放音。4电5电②①③④下列元件中，能把电流信号转化为图像的是(

)A．显示器B．摄像机C．天线D．话筒光纤通信的前景广阔。下面关于光纤通信的说法中，正确的是(

)A．光纤通信中所用的光是激光B．光纤通信传递信息的速度比微波快C．光纤通信不需要任何导体D．玻璃丝容易折断，不宜用来制作光导纤维5A6A14.【中考·济宁】随着科技的迅猛发展，电磁波有了非常广泛的应用。下列电器设备中，利用电磁波工作的是(

)A．微波炉B．电磁起重机C．B超D．电吹风A课后练习15.【中考·盐城】4月22日，“天舟一号”与“天宫二号”成功对接，地面上科技人员控制对接过程是利用(

)A．超声波B．微波C．次声波D．紫外线B16.【中考·临沂】智能公交系统已于2016年5月6日在临沂市部分县区投入运营，某名乘客正在通过电子站牌获得公交车到站信息。公交车与智能公交系统间的无线通信依靠的是(

)A．超声波B．次声波C．电磁波D．激光C17.【中考·镇江】我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚太空，联结成一条“太空丝绸之路”，为我国所倡导的“一带一路”提供全方位通信服务，通信卫星与地面信息传输的媒介是(

)A．可听声B．次声波C．电磁波D．超声波C18.【中考·长沙】“共享单车”是互联网、智能手机、GPS定位系统和单车的资源整合，为人们的绿色出行带来极大的方便，装在单车上的GPS定位系统会及时地把单车的位置信息通过________波传递给信息处理中心，再发送到我们的手机上，方便存取单车。小天某次扫码后骑行9km，耗时30min，此次骑行的平均速度为________km/h。电磁1819.【中考·广东】广播电台的发射线路靠迅速变化的交变电流向外发射电磁波，交变电流在每秒内周期性变化1次发射的电磁波频率为1Hz。若某电台节目发射频率为88.2MHz，说明发射线路中的交变电流每秒钟周期性变化为____________次。收音机通过________电磁波来工作，手机通过____________电磁波来实现远距离通话。(后两空均填“发射”“接收”或“发射和接收”)8.82×107接收发射和接收20.【中考·菏泽】“新农村建设”中各乡村及城镇主要交通路口多数都安装了监控摄像头。摄像头中的镜头将场景成像在电子芯片上，电子芯片将________信息转换成电信息传递到监控终端，还原成图像。摄像头中的镜头相当于________透镜。光(或图像)凸21.关于数字信号的组成，下列说法不正确的是(

)A．可以用“－”和“＋”符号组成B．可以用电压或电流的有无组成C．可以用磁体的N、S极组成D．可以只用一种符号组成D22.关于现代通信采用数字信号的原因，下列说法不正确的是(

)A．模拟信号保密性差B．模拟信号容易丢失C．模拟信号容易失真D．模拟信号传输速度慢D23.一般地，电话与电话交换机之间传递的是________信号，电话交换机与电话交换机之间传递的是________信号。(均填“模拟”或“数字”)24.佛山市的电视信号已全部实现了“数字信号”，这种“数字信号”是通过光导纤维来传输的。为了能够收看到数字电视，在每家每户中都添加了一个“机顶盒”。此机顶盒的作用是把__________信号转化成________信号。模拟数字数字模拟25.【中考·芜湖】2015年8月22日，2015北京国际田联世界田径锦标赛在国家体育场隆重开幕，观众在家中选择不同频道观看电视直播时，实际上是在改变(

)A．电视台发射的电磁波的波速B．电视机接收的电磁波的波速C．电视台发射的电磁波的频率D．电视机接收的电磁波的频率D方法规律：利用排除法解答。电视机无法改变电视台发射的电磁波的频率，故选项C错误；空气中电磁波的速度一定，故选项A、B错误。26.【中考·株洲】飞机起飞前空乘人员要求乘客关闭手机、电脑和电子游戏机等电子设备，这是因为飞机导航设备和操作系统可能会受到哪种波的干扰(

)A．超声波B．次声波C．无线电波D．光波C点拨：手机、电脑和电子游戏机等电子设备在使用时不断发射和接收无线电波，即电磁波，这些电磁波被飞机的导航系统接收到，就会影响飞机正常的导航通信，对飞机的飞行安全造成很大的威胁。27.美国华尔街日报2015年7月7日报道，美国陆军军官们越来越担心俄罗斯电子战系统及其干扰能力对北约盟军通信安全的威胁。电子干扰就是(

)A．向对方发射电磁波B．向对方发射很强的电磁波C．向对方发射频率很高的电磁波D．向对方发射与对方电子设备相同工作频率的高强度电磁波D点拨：向敌方发射与敌方电子设备相同工作频率的高强度电磁波，可以干扰敌方电子设备的正常工作。28.【中考·台州】电磁波不需要介质也能向外传递能量，形成电磁辐射。电磁辐射对人体健康的影响已引起了人们的广泛关注。以下活动中，几乎不会对人产生电磁辐射的是(

)A．使用手电筒B．玩电脑游戏C．接听手机D．紧靠工作着的微波炉A29.被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟因为在“光在光导纤维中的传输用于光学通信”的成就而获得2009年诺贝尔物理学奖。光在光导纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外套的分界面时，均要发生反射，而不发生折射，从而使光在不断地反射中沿内层玻璃芯向远处传播，如图所示。请根据图回答：当增大入射光线AB的入射角时，CD光线的入射角_______(填“增大”“减小”或“不变”)，D点将要向_______(填“左”或“右”)侧移动。增大右30.小明做了如下实验：如图所示，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上，可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中，此时折射角_______入射角，另一部分光在玻璃砖直边上发生反射。逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越_______，而且越来越弱，反射光越来越强。大于远当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，_______光线就消失了，只剩下_______光线。他把这个发现与小刚进行了交流，最后他们去请教老师，老师告诉他们这种现象叫全反射。折射角变成90°时的入射角，叫临界角。他们又用水进行了实验，得出了同样的结论。折射反射(1)根据小明和小刚的探究，判断下列说法是否正确(填“√”或“×”)：①当光以任何角度从玻璃射到空气中都能发生全反射。(

)②当光从空气射到水中时，也会发生全反射。(

)(2)根据上面的探究和已经学过的知识，请你总结一下发生全反射的条件是：①______________________________________；②______________________________________。××光线从玻璃或水等介质中斜射入空气中入射角大于或等于临界角方法规律：运用图析法和推理法解题。由图可知，光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角；当入射角增大时，折射角随着增大；当入射角增大到一定的程度时(临界角)，折射角先增大到90°，此时，折射光线消失，光线全部回到玻璃中，发生了全反射。由此可以进行推理：发生全反射的条件是：①光从玻璃或水等介质斜射入空气中；②入射角大于或等于临界角。美国“卡西尼”探测器将于2017年9月15日通过受控冲入土星大气层的方式终结自己的生命从而结束任务。如图所示，A、B为探测器的两个喷气发动机。根据表中指令可知，使探测器加速离开土卫四的信号应为(

)A．0010010001B．0010001110C．1101110001D．110110111031.指令信号发动机A00100发动机B11011点火10001熄灭01110A方法规律：利用图析法解答。题图中有一个向右的速度箭头，代表探测器向右运动，加速离开，故应选择左侧的发动机A，点火后发动机A喷气推动探测器向右加速运动。电视台把无线电信号传送到高空中的地球同步通信卫星上，通信卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播。在调制过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较，发现卫星传来的画面上人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。(1)试解释产生这种时间延迟的原因。(2)如果通信卫星离电视台的距离大约是36000km，估算画面延迟的时间。32.解：

(1)电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星，然后再由卫星传到电视台，需要一定的时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。(2)延迟的时间t＝s/v＝2×36000km/(3×108m/s)

＝0.24s。第十九章电磁波与信息时代广播电视与通信

①广播、电视的图像和声音是依靠什么传过来的？②无线电信号是如何发射的？又是如何接收的？③电视的工作过程是什么？

前面我们知道电磁波可以在真空、空气中传播，那么，你知道吗？新课引入1.了解无线电广播和电视信号的发射和接收过程；2.了解卫星通信和光纤通信.学习目标新课目标1.无线电广播信号的发射由广播电台