2024九年級物理下冊第十九章電磁波與信息時代19.2廣播電視與通信授課課件新版粵教滬版

19.2廣播電視與通信第十九章電磁波與信息時代逐點導講練課堂小結作業(yè)提升課時講解1課時流程2無線電廣播、電視信號的發(fā)射和接收衛(wèi)星通信光纖通信無線電通信、衛(wèi)星通信、光纖通信比較引入新課電磁波應用廣泛，其中無線電波在廣播、電視與通信工程中的應用，不僅改變了人類的生活方式，而且提高了人們的生活質量；那么廣播電視節(jié)目中的聲音信號和圖像信號是怎樣借助電磁波傳遞的呢？科技與生活電的發(fā)現(xiàn)和使用，使通信方式進入了電話和電報時代；電磁波的發(fā)現(xiàn)和使用，使通信方式進入了無線通信時代；光導纖維的使用，使通信方式進入了信息容量大、通信質量高的光纖時代。知識點無線電廣播、電視信號的發(fā)射和接收知1－講1無線電廣播電視信號的發(fā)射1.發(fā)射裝置：廣播塔2.發(fā)射過程：(1)話筒——將聲音信號轉換成電信號,即音頻信號，但音頻信號不能直接用來發(fā)射電磁波；(2)調制器——載波發(fā)生器可以產生高頻電流，通過調制器把音頻信號和高頻電流合成調制信號，送入發(fā)射機進行功率放大；(3)天線——通過天線將載有音頻信號的電磁波發(fā)射出去1.發(fā)射裝置：電視塔2.發(fā)射過程：(1)攝像機——用攝像機在演播室里拍攝畫面和錄音，用感光器件將光信號轉換成電信號，輸出視頻信號；用話筒將聲音信號轉換成電信號，輸出音頻信號；知1－講無線電廣播電視信號的發(fā)射(2)發(fā)射機——載波發(fā)生器產生高頻電流，通過調制器將視頻信號、音頻信號和高頻電流合成調制信號，再送到發(fā)射機進行功率放大；(3)天線——通過天線將載有圖像和聲音信號的電磁波發(fā)射出去續(xù)表知1－講續(xù)表無線電廣播電視信號的接收1.接收裝置：收音機2.接收過程：(1)天線——利用天線接收各種各樣的電磁波；(2)調諧器——利用收音機調諧器，把需要的某一頻率的電磁波選出來，俗稱選臺；(3)解調——濾去高頻電流成分，留下音頻信號，放大后送到揚聲器；(4)揚聲器——揚聲器把電信號轉換成聲音信號，聽眾就可以聽到節(jié)目了1.接收裝置：電視機2.接收過程：(1)天線——利用天線接收包含聲音和圖像信息的高頻信號，即許多電視臺的電磁波；(2)調諧——由調諧器從中選擇某一個電視臺的信號；(3)解調——經過調諧器取出視頻信號和音頻信號分別放大；(4)電視機——由顯示屏還原成圖像，由揚聲器放出聲音知1－講續(xù)表無線電廣播電視發(fā)射和接收過程示意圖知1－講注意：(1)收音機的中波(MW)波段的頻率范圍是100~1500kHz，相應的波長范圍是3000~200m;短波(SW)波段的頻率范圍是6~30MHz，相應的波長范圍是50~10m。(2)我國的電視頻道劃分1~12頻道，頻率范圍是52.5~219MHz，波長范圍是5.71~1.37m；13~48頻道，頻率范圍是474~794MHz，波長范圍是0.633~0.378m。知1－講知識拓展調幅：使高頻電流或電壓的振幅隨信號改變的調制方式叫調幅，調幅廣播一般是用中波和短波波段。調頻：使高頻電流或電壓的頻率隨信號改變的調制方式叫調頻，調頻廣播通常使用微波中甚高頻(VHF)和超高頻(UHF)波段。知1－講思想方法運用對比法認識調制器和調諧器的作用：名稱調制器調諧器位置用于無線電發(fā)射裝置用于無線電接收裝置作用將低頻的聲音信號與高頻電流疊加在一起從各種頻率的電磁波中選出帶有聲音信號的特定頻率的信號知1－練例1賈波特同學對如圖所示的三水荷花世界電視錄制和播放過程解釋正確的是()A.攝像機是把電信號轉化為光信號B.話筒是把電能轉化為聲能C.揚聲器是把聲信號轉化為電信號D.發(fā)射機發(fā)射電磁波把信號傳給接收機知1－練思路導引：攝像機把光信號轉化為電信號；話筒把聲能轉化為電能；揚聲器是把電信號轉化為聲信號；發(fā)射機發(fā)射電磁波把信號傳給接收機。答案：D知1－練1廣播和電視信號發(fā)射和接收的對比首先通過了解廣播電視信號的發(fā)射、傳播和接收過程中各部分的作用。然后通過對比，找出電視與廣播的共同點和不同之處，來分析電視節(jié)目發(fā)射與接收的有關問題?；鞠嗤c是將信號電流加載在高頻電流上，通過高頻電磁波由發(fā)射天線將信號發(fā)射出去；不同之處是電視臺多了圖像處理裝置，電視機比收音機多了顯示圖像的裝置。知2－講知識點衛(wèi)星通信2含義通信衛(wèi)星收集來自地面的各種“信件”，然后再“投遞”到另一個地方的用戶手里系統(tǒng)組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)是由同步衛(wèi)星、地面中繼站、地面通信控制中心以及地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)組成知2－講續(xù)表工作原理同步衛(wèi)星能夠將從某一個地面中繼站接收到的微波信號經過處理后，再發(fā)送到其他的地面中繼站。中繼站可將接收到的信號轉送到通信控制中心，進而輸送到通信終端，從而使用戶實現(xiàn)信息互聯(lián)優(yōu)點衛(wèi)星通信具有覆蓋面大、通信距離長、不受環(huán)境限制等許多優(yōu)點應用衛(wèi)星通信應用于電視廣播、移動通信和衛(wèi)星定位系統(tǒng)中大致沿直線傳播知2－講全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)就是衛(wèi)星通信的實際應用，它在為船舶、飛機導航及城市交通管理等方面，將發(fā)揮越來越重要的作用。知2－講學會提問同步衛(wèi)星：所謂同步衛(wèi)星，就是指環(huán)繞地球轉動，且周期跟地球自轉的周期相同的衛(wèi)星。它相對地球靜止，圍繞地球轉動一周的時間，恰好為23時56分4秒。若在地球赤道上方距地面某一高度的圓周上，均勻分布三顆同步通信衛(wèi)星，而且每顆衛(wèi)星之間都相隔120度左右，就幾乎能使通信范圍覆蓋地球上的各個角落，實現(xiàn)除兩極外的全球通信。知3－講知識點光纖通信31.定義：光纖通信是利用激光通過光纖傳遞信號的一種通信方式。知3－講2.光纖傳輸原理：光纖是一種比頭發(fā)還細的玻璃纖維，它由線芯和包層組成。當光信號從光纖的一端進入線芯后，在線芯與包層的交界面上反復發(fā)生全反射，于是光信號便在線芯中幾乎無損失地向前迅速傳播。入射光線在介質分界面上被全部反射的現(xiàn)象叫做光的全反射。知3－講3.光纖通信過程：在發(fā)射端利用電光變換技術把電信號加載到激光上，轉變?yōu)楣庑盘枺尮獠ㄔ诠鈱Юw維中通過，在接收端再把光信號轉變?yōu)殡娦盘枺瑥亩鴮崿F(xiàn)信息的傳遞。4.優(yōu)點：激光信號在光纖中傳輸損耗小，距離長。光纖通信容量極大，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質量高，而且保密性好。5.用途：長途電話、有線電視、電視會議、互聯(lián)網等。知3－講難點突破：模擬通信和數字通信。模擬通信數字通信調制方式將聲音和圖像信號轉換成電信號，加載到無線電波上發(fā)送出去將聲音和圖像信號轉換為數字信號傳輸出去特點信號是連續(xù)的，直觀且容易實現(xiàn)，但保密性差，抗干擾能力弱信號是不連續(xù)的，傳輸率高，失真小，易于加密，抗干擾能力強，但占用頻帶較寬，技術要求復雜知3－講知識拓展“光纖之父”知3－講為了使通信系統(tǒng)傳輸的信息量更多，華裔科學家高錕提出了大膽設想：利用玻璃清澈、透明的性質，使用光來傳送信號。對這個設想，許多人都認為匪夷所思，甚至認為高錕神經有問題。高錕的信心并沒有絲毫動搖。最終他發(fā)明了石英玻璃，制造出世界上第一根光導纖維，使科學界大為震驚。高錕的發(fā)明使信息高速公路在全球迅猛發(fā)展，他因此被冠以“光纖之父”的稱號。知3－練光導纖維的主要用途是用來傳遞信息，進行通信，把要傳輸的信息變成光信號在光纖中傳播，如圖所示，那么光在光纖中的傳播方式()A.沿著光纖的中軸線直線傳播B.沿著光纖的外壁多次折射傳播C.沿著光纖的內壁多次反射傳播D.沿著光纖螺旋式曲線傳播例2知3－練思路導引：光從光纖的一端進入，經多次全反射后，從另一端射出；發(fā)生全反射的部位是線芯與包層的交界處。答案：C知3－練2光纖通信中激光的傳播過程(1)光從一端進入光導纖維后，首先沿直線傳播。(2)當傳播到線芯與包層的交界處(內壁)A時，發(fā)生全反射；當反射光再次碰到線芯與包層交界處B時，再發(fā)生全反射。(3)最終從光導纖維的另一端傳播出來。知4－講知識點無線電通信、衛(wèi)星通信、光纖通信比較4無線電通信衛(wèi)星通信光纖通信傳輸載體和傳輸通道以無線電波為信息載體以微波為信息載體以激光為信息載體，利用光纖為信息通道信息的容量容量小容量大容量大知4－講續(xù)表無線電通信衛(wèi)星通信光纖通信傳輸信息的質量抗干擾能力弱，信號衰減大抗干擾能力強，傳輸距離遠，通信可靠抗干擾能力強，信號衰減小信息的處理方式信息——電信號——無線電波——電信號——信息信息——電信號——微波——中繼站傳輸——微波——電信號——信息信息——電信號——光信號——電信號——信息知4－講方法指導歸納法：從大量的現(xiàn)象中找出共同點，從而歸納總結出相關規(guī)律，方便理解和記憶。本節(jié)應用：無論是無線電廣播和電視，還是現(xiàn)代通信中的衛(wèi)星通信、光纖通信，它們的大致過程大同小異：都必須經歷將光和聲的信號轉換成電信號，然后再將電信號加載到電磁波上，發(fā)射或傳遞出去，最后由接收系統(tǒng)將相關電信號取出來，加以放大和還原三個過程。知4－練[遵化模擬]關于衛(wèi)星通信和光纖通信，下列說法中錯誤的是(

)A.微波大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，因此需要建立微波中繼站B.我們可以把月亮作為一個微波中繼站C.衛(wèi)星通信只需要3顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信D.光纖通信是靠激光在光纜中傳播進行信息傳遞的例3知4－練思路導引：微波大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，因此需要建立微波中繼站，但是不能把月亮作為中繼站，因為月亮繞地球轉動；應該用和地球同步的衛(wèi)星作為微波中繼站，在地球周圍均勻地分配三顆同步衛(wèi)星就能實現(xiàn)全球通信；光纖通信是靠激光在光纜中傳播進行信息傳遞的。故A、C、D正確，B錯誤。答案：B知4－練3衛(wèi)星通信與光纖通信的對比分析(1)衛(wèi)星通信信號覆蓋范圍廣，在地球周圍均勻地放置三顆同步通信衛(wèi)星，就可以覆蓋幾乎全部的地球表面，實現(xiàn)全球通信。(2)光纖通信中攜帶信息的光，從光導纖維的一端射入，在內壁上多次發(fā)生全反射，再從另一端射出，這樣就把光攜帶的信息傳到了遠方。(3)光纖通信具有抗干擾能力強，信號衰減小，傳遞的信息量大，保密性好，通信質量高等優(yōu)點。知4－練如圖所示的信息傳遞方式中，利用數字信號進行的是()A.②B.③C.②③④D.①②③④例4知4－練思路導引：由數字信號的定義可知：烽火、旗語、發(fā)電報、打現(xiàn)代的電話都是利用數字信號進行的。