21.3廣播電視和移動通信（教學(xué)設(shè)計）九年級物理全一冊（人教版）

21.3廣播、電視和移動通信（教學(xué)設(shè)計）年級九年級授課時間課題21.3廣播、電視和移動通信教學(xué)目標(biāo)1.了解無線電廣播的大致工作過程。2.大致了解電視的工作原理。3.了解移動是怎樣工作的。教材分析《課標(biāo)》對本節(jié)內(nèi)容的要求很低，只要求學(xué)生了解無線電廣播的大致工作過程，大致了解電視的工作過程，了解移動是怎樣工作的，并不要求學(xué)生知道具體的技術(shù)細(xì)節(jié)(如器件的結(jié)構(gòu)等）。我們生活中離不開的廣播、電視和移動，它們是如何工作的？學(xué)生對這個問題很有興趣，所以適合學(xué)生通過查閱資料等方式進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。本節(jié)內(nèi)容很好地體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”這一新課程理念。教學(xué)器材收音機、、無繩（子母機），多媒體ppt，包含視頻《電磁波的發(fā)射與接收》、《移動通話原理》等。教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動導(dǎo)入新課【提問導(dǎo)入新課】我們的生活中已經(jīng)離不開廣播、電視和移動，它們是現(xiàn)代無線電通信技術(shù)在生產(chǎn)技術(shù)和社會生活中的重要應(yīng)用。我們幾乎每天都要聽廣播、看電視、打，這些圖像和聲音是怎樣傳過來的？這節(jié)課我們學(xué)習(xí)有關(guān)這方面的知識《21.3廣播、電視和移動通信》。學(xué)習(xí)新課一、無線電廣播信號的發(fā)射和接收【演示并提問】打開一臺多波段收音機，播放廣播節(jié)目，那么廣播信號是如何發(fā)射，收音機又是如何接收廣播信號的呢？

學(xué)生閱讀課本第154頁《無線電廣播信號的發(fā)射和接收》，思考：（1）無線電廣播信號是從哪里發(fā)射的?是如何發(fā)射到空中的？（2）無線電廣播信號是如何接收的?是如何變成聲音的？【總結(jié)】我們收聽到的廣播信號是由廣播電臺發(fā)射后再被我們收音機接收的，這主要分為兩個過程：信號的發(fā)射；信號的接收。1.信號的發(fā)射——廣播電臺完成主要由三部分組成：話筒、調(diào)制器、天線。無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成。話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后用調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電流上，再通過天線產(chǎn)生

電磁波發(fā)射到空中。2.信號的接收——收音機完成（1）選臺：為接收在空間傳播的無線電波，收音機使用天線進(jìn)行接收。但由于天線沒有選擇性，能接收傳播過來的所有電磁波，如把天線接收的電磁波全部變成聲音，那只是一片嘈雜聲，什么也聽不清。利用收音機的“調(diào)諧器”，可以選出我們需要的某一頻率的電磁波，這一過程叫做選臺（調(diào)諧）。（2）解調(diào)：由調(diào)諧器選出的信號含有高頻電流成分，需要通過“解調(diào)器”將其濾去，把音頻信號留下。（3）放大：把音頻信號放大后送到揚聲器里，這一過程叫做放大。（4）揚聲器把音頻信號轉(zhuǎn)換為聲音信號。3.歸納（1）音頻信號就相當(dāng)于寫信的人把信寫好；（2）高頻振蕩電流就相當(dāng)于能夠運載信件的信鴿、馬、火車、飛機等交通工具；（3）調(diào)制器的調(diào)制過程就相當(dāng)于把信件裝在了信鴿、馬、火車、飛機等交通工具上；（4）選臺相當(dāng)于信件的分揀；解調(diào)就是把信件從郵差身上解下來；揚聲器就是閱讀信件了。4.擴(kuò)展性實驗——電磁波的發(fā)射與接收電磁波的發(fā)射與接收可以用下列數(shù)字化實驗設(shè)備來直觀地顯現(xiàn)。如圖所示，電磁波發(fā)射器可以發(fā)射不同頻率的電磁波，接收器接收到電磁波信號后，通過傳感器、采集器將電磁波信號輸入到計算機，我們就可以在計算機屏幕上觀察到電磁波信號。連接好裝置，把發(fā)射器置于載波擋，轉(zhuǎn)動發(fā)射器上的旋鈕，改變發(fā)射器發(fā)出的電磁波的頻率，觀察信號的變化；再把發(fā)射器置于調(diào)制擋，觀察調(diào)制后的波形。【播放視頻】——《實驗—電磁波的發(fā)射與接收》【例題1】轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕是為了（A）A.選定某一頻率的電臺信號B.調(diào)節(jié)收音機的音量C.把音頻信號轉(zhuǎn)換成聲音D.把聲音信號從高頻調(diào)制信號中檢出來A．空氣B．電磁波 C．超聲波 D．次聲波【解析】轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕是為了從接收的電磁波中，選出需要的某一頻率的電磁波。所以選A。閱讀課本第154頁《無線電廣播信號的發(fā)射和接收》，思考回答問題。說出話筒、調(diào)制器、天線的作用。說出信號的接收過程。通過計算機屏幕觀察到電磁波信號，直觀了解電磁波的發(fā)射與接收過程。觀看視頻，進(jìn)一步了解電磁波的發(fā)射與接收過程。做例題1，知道收音機調(diào)諧器的作用。學(xué)習(xí)新課【展示并提問】展示電視機，給電視機接上天線，利用電視機播放某一電視臺的節(jié)目。電視與無線電廣播相比有什么不同？電視聲音的傳遞與無線電廣播是一樣的，那么圖像信號是怎樣傳遞的呢？閱讀課本第155頁《電視的發(fā)射和接收》，思考下列問題：（1）電視信號中圖像和聲音信號是如何發(fā)射的?（2）電視信號中圖像和聲音信號是如何接收的?【歸納】電視信號包括了聲音和圖像信號，聲音信號的產(chǎn)生、發(fā)射、接收與無線電廣播的工作過程相似。1.電視信號的發(fā)射攝像機把圖像信號變成電信號，發(fā)射機把電信號加載到頻率很高的電流上，通過發(fā)射天線發(fā)射到空中。攝像機——將圖像轉(zhuǎn)換成電信號；

發(fā)射機——將電信號加載到頻率很高的電流上；

天線——將高頻信號發(fā)射到空中。2.電視信號的接收電視機的接收天線把高頻信號接收通過電視機把信號取出并放大，由顯示器把它還原成圖像。天線——接收包含聲、像信息的高頻信號；接收機——取出并放大圖像和音頻電信號；顯示器——復(fù)原圖像信號；音頻放大——將微弱音頻電信號放大并輸出?！纠}2】電視用_______傳遞圖像信號和聲音信號。聲音信號的產(chǎn)生、傳播和接收跟無線電廣播的工作過程相似。圖像信號的發(fā)射和接收工作過程：________把圖像變成電信號，_______把電信號加載到頻率很高的電流上，通過________發(fā)射到空中；電視機的接收天線把這樣的高頻信號接收下來，通過電視機把圖像信號取出并放大，由_______把它還原成圖像?！敬鸢浮侩姶挪?，攝像機，發(fā)射機，發(fā)射天線，顯示器?！窘馕觥扛鶕?jù)電磁波的知識可知，電磁波被廣泛應(yīng)用于的信息的傳遞，所以，電視就是用電磁波傳遞圖像信號和聲音信號。根據(jù)圖像信號的發(fā)射和接收工作過程的知識可知，攝像機利用光電轉(zhuǎn)換裝置把圖像變成電信號，發(fā)射機把電信號加載到頻率很高的電流上，通過發(fā)射天線發(fā)射到空中。根據(jù)電視機接收的知識可知，電視機的接收天線把這樣的高頻信號接收下來，通過電視機把圖像信號取出并放大，由顯示器件把它還原成圖像。閱讀課本第155頁《電視的發(fā)射和接收》，思考回答問題。說出電視信號的發(fā)射過程。說出電視信號的發(fā)射過程。做例題2，加深對電視信號的發(fā)射與接收過程的理解。學(xué)習(xí)新課【提問】知道了廣播、電視的圖像和聲音是怎樣傳過來的后，大家現(xiàn)在可能已經(jīng)想到移動是如何工作的了吧？閱讀課本第156頁有關(guān)移動的內(nèi)容，思考下列問題：移動是如何把信號發(fā)射出去的？又是如何接收到對方的信號的?【總結(jié)】1.移動的工作原理移動是靠空間的電磁波來傳遞信息的；移動既是無線電發(fā)射臺，也是無線電接收臺（發(fā)射接收二合一）。它用電磁波把講話的信息發(fā)射到空中；同時它又在空中捕獲電磁波，得到對方講話的信息。2.移動的優(yōu)點與缺點（1）優(yōu)點：移動的體積小，使用方便，使用半徑大，不需線。（2）缺點：只能在攜帶信號的電磁波能夠輻射到的區(qū)域內(nèi)才能夠進(jìn)行通話，受區(qū)域限制。3.基地臺移動的體積很小，發(fā)射功率不大；它的天線也很簡單，靈敏度不高。因此，它跟其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺轉(zhuǎn)接。這種固定的電臺叫做基地臺，跟交換機相連。城市中高大建筑物上常?？梢钥吹揭苿油ㄐ呕嘏_的天線。4.移動通話過程和座機借助基地臺進(jìn)行通話；和通過基地臺進(jìn)行通話?！静シ乓曨l】——《移動通話原理》5.無繩有一種可移動的叫無繩，座機和之間沒有線，但各有一個天線，它們通過無線電波來溝通。無繩的主機接在市話網(wǎng)上，相當(dāng)于一個小型基地臺。不能離主機太遠(yuǎn)，工作區(qū)域大約在幾十米到幾百米范圍內(nèi)。6.音頻、視頻、射頻和頻道學(xué)生閱讀第157頁《科學(xué)世界——音頻、視頻、射頻和頻道》【總結(jié)】（1）音頻信號由聲音轉(zhuǎn)換成的電信號，它的頻率跟聲音的頻率相同，在幾十赫到幾千赫之間，叫音頻信號。（2）視頻信號由圖像轉(zhuǎn)換成的電信號，它的頻率在幾赫到幾兆赫之間，叫做視頻信號。（3）射頻電流音頻電流和視頻電流在空間激發(fā)電磁波的能力都很差，需要把它們加載到頻率更高的電流上，產(chǎn)生電磁波發(fā)射到天空中，這種電流叫做射頻電流。觀看數(shù)字光碟DCD時不需要把信號發(fā)射到天空，可以直接把音頻信號和視頻信輸給電視機，這時就要分別把DCD機送來的音頻、視頻信號接到電視機上標(biāo)著A、V字母的插口上。（4）頻道不同的電視臺使用不同的射頻范圍進(jìn)行廣播，以免互相干擾；這一個個不同的頻率范圍就叫做頻道?！纠}3】關(guān)于移動，下列說法中正確的是（C）A．移動與固定的工作原理完全一樣B．移動只能作為接收機使用C．移動既是發(fā)射機，又是接收機D．移動發(fā)出的信號不能在真空中傳播【解析】移動與固定的工作原理基本一樣，只是聲音信息不是由導(dǎo)線中的電流來傳遞，而是由空間的電磁波來傳遞。移動機既是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺接收。故選C。閱讀課本第156頁有關(guān)移動的內(nèi)容，回答問題。說出移動的原理。說出基地臺的作用及移動通話過程。觀看視頻，了解移動通話過程。了解無繩的工作原理。閱讀第157頁《科學(xué)世界——音頻、視頻、射頻和頻道》，回答問題，了解音頻、視頻、射頻和頻道等概念。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．在廣播電臺，話筒把播音員的_____信號轉(zhuǎn)換成_____信號，然后用_______把音頻信號加載到高頻_______上，再通過_______發(fā)射到空中去．【答案】聲音，電，調(diào)制器，電磁波，天線?！驹斀狻吭跓o線電廣播中，人們先將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，然后用調(diào)制器把這些信號由高頻振蕩的電磁波，再通過天線向周圍空間傳播．所以，在廣播電臺，話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后通過調(diào)制器把電信號加載到高頻電磁波上，再通過天線把載有音頻電信號的電磁波發(fā)射出去．2．如圖所示，請在圖中無線電廣播的接收過程圖的空格中填入恰當(dāng)?shù)钠鞑暮驮Q?！敬鸢浮恳娪覉D。

【詳解】發(fā)射：話筒把聲音信號轉(zhuǎn)換成音頻電信號；通過調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電磁波上；通過天線把載有音頻電信號的電磁波發(fā)射出去．接收：天線接收電磁波；調(diào)諧器選出某一頻率的電磁波；從高頻電磁波通過檢波器取出音頻電信號，放大后送到揚聲器；揚聲器把音頻電信號轉(zhuǎn)換成聲音．3．電視用電磁波傳遞______信號和______信號。攝像機把圖像變成______，發(fā)射機把電信號加載到頻率很高的電磁波上，通過_________發(fā)射到空中；電視機接收并把這樣的高頻信號取出來并放大，由________把它還原成______?！敬鸢浮繄D像，聲音，電信號，發(fā)射天線，顯像管，圖像?！驹斀狻侩娨暿怯秒姶挪▊鬟f圖像信號和聲音信號的。攝像機把圖像變成電信號，發(fā)射機把電信號加載到頻率很高的電磁波上，通過發(fā)射天線發(fā)射到空中。電視機把接收到的高頻信號取出來并加以放大，再傳輸給顯像管，由顯像管把它還原成圖像。4．車載GPS導(dǎo)航儀是通過與導(dǎo)航衛(wèi)星互相傳遞信息，確定汽車的準(zhǔn)確位置，并在電子地圖上顯示出來（如圖），為汽車駕駛員導(dǎo)航。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)航儀與導(dǎo)航衛(wèi)星是通過電磁波傳遞信息 B．導(dǎo)航儀上的移動是通過電流傳遞信息C．導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波不能在真空中傳播 D．導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波比光的傳播速度慢【答案】A。【詳解】車載GPS導(dǎo)航儀是通過與導(dǎo)航衛(wèi)星互相傳遞信息，確定汽車的準(zhǔn)確位置，并在電子地圖上顯示出來，為汽車駕駛員導(dǎo)航。導(dǎo)航儀與導(dǎo)航衛(wèi)星是通過電磁波傳遞信息。所以選A.5.隨著5G預(yù)商用的時間議程日益臨近，各大運營商紛紛布局5G網(wǎng)絡(luò)，搶灘應(yīng)用市場，5G是通過_______來傳遞信息；其在真空中傳播速度是______m/s。如圖所示，是表示音頻、視頻和射頻三種信號的波形示意圖，其中頻率最低的是______信號?！敬鸢浮侩姶挪?，3.0×108，音頻?！驹斀狻?G是通過電磁波來傳遞信息的。電磁波在真空中傳播速度與光速相等，即3.0×108m/s。頻率是指物體在1s內(nèi)振動的次數(shù)，即是描述振動快慢的物理量，由圖可知，在相同時間里，音頻信號振動次數(shù)最少，即頻率最低的是音頻信號。6.關(guān)于廣播、電視、移動的信息發(fā)射和接收過程，下列說法錯誤的是A．它們都是靠電磁波傳遞信息的B．在發(fā)射時，它們都要把電信號加載到高頻電磁波上C．它們都只有接收功能，沒有發(fā)射功能D．移動既有接收功能，又有發(fā)射功能【答案】C【詳解】A．由于電磁波可以在真空中傳播，所以生活中的廣播、電視、移動都是靠電磁波傳遞信息的，故A正確，不符合題意；B．在發(fā)射時，音頻信號和視頻信號都是不能直接發(fā)射的，故都需要將這些信號通過調(diào)制器加載在高頻電磁波上才能發(fā)射，故B正確，不符合題意；C．無線廣播、電視、移動既有接收功能，又有發(fā)射功能，信息的發(fā)射和接收過程是相類似的，故C錯誤，符合題意；D．對于移動，既可以發(fā)射信號，又可以接收信號，故既是電磁波的發(fā)射臺，又是電磁波的接收臺，故D正確，不符合題意．課堂小結(jié)第3節(jié)廣播、電視和移動通信一、無線電廣播信號的發(fā)射和接收二