2021-2022学年度人教版九年级物理下册教案 第21章 第3节 广播 电视和移动通信

第3节　广播、电视和移动通信
教学目标
【知识与技能】
1．了解无线电广播、电视的工作过程．
2．了解移动电话是怎样工作的．
【过程与方法】
通过了解无线电广播、电视和移动电话的工作过程，提高学生应用科学文化知识解决实际问题和概括总结的能力.
【情感、态度与价值观】
通过学习广播、电视和移动通信，体会现代应用科技的价值．
重点难点
【重点】
了解无线电信号的发射和接收过程．
【难点】
了解广播、电视和无线电话利用电磁波传递信号的基本过程．
教学过程
知识点一　无线电广播信号的发射和接收
【自主学习】
阅读课本P154－155，完成以下问题：
1．无线电广播信号的发射是由广播电台完成，话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调谐器把音频信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中 .
2．无线电广播信号的接收是由收音机的天线完成的 .收音机的天线可以接收到各种各样的电磁波，转动收音机的调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号，收音机内的电子电路再把音频信号从中选出来，进行放大，送到扬声器里，从而把音频电信号转换成声音，我们就听到广播了 .
【合作探究】
演示一　无线电广播的工作过程
(一)无线电广播信号的发射过程
1．无线电广播信号的发射由哪个部分完成？
答：由广播电台完成.
2．其发射原理是什么？
答：话筒把声音的信号变成音频信号，但音频电信号不能用来直接发射电磁波，需要与载波发生器产生高频振荡电流调制，把音频电信号加载到高频振荡电流上，由天线将高频振荡电流产生的电磁波发射出去.
(二)无线电广播信号的接收过程
1．无线电广播信号的接收由哪个部分完成？
答：由收音机完成.
2．其接收原理是什么？
答：天线把电磁波接收下来后，先要把我们需要的电磁波挑选出来，这就是检波，即调谐选台；然后把这个电磁波所转变成的高频振荡电流再转回低频的声音电流，即解调；最后再通过扬声器将声音信号转变为声音.
扩展性实验　电磁波的发射与接收
电磁波的发射与接收可以用下列数字化实验设备来直观地显现．如图所示，电磁波发射器可以发射不同频率的电磁波，接收器接收到电磁波信号后，通过传感器、采集器将电磁波信号输入到计算机，我们就可以在计算机屏幕上观察到电磁波信号．
连接好装置，把发射器置于某一波形挡，观察电磁波的波形．转动发射器上的旋钮，改变发射器发出的电磁波的频率，观察信号的变化．
电磁波的发射与接收装置图
【教师点拨】
1．无线电广播信号的发射——广播电台．
2．无线电广播信号的接收——收音机．
【跟进训练】
从广播电台发射出去的电磁波是(　C　)
A．振荡器产生的高频电磁波 B．随声音变化的低频电磁波
C．经声音信号调制的高频电磁波 D．经图像信号调制的高频电磁波
知识点二　电视的发射和接收
【自主学习】
阅读课本P155，完成以下问题：
电视用电磁波传递图像信号和声音信号 .声音信号的产生、传播、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流上，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，显像管把它还原成图像 .
【合作探究】
演示二　电视、广播的工作过程
1．电视与无线广播相比有什么不同？
答：电视除了有声音的传递外还有图像的传递．
2．电视用什么传递图像信号和声音信号？
答：电磁波．
3．电视声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似．电视节目的发射原理是什么？
答：节目中的声音信号通过话筒变为电流信号，通过加载到高频振荡电流上经过发射机以电磁波的形式发射出去；节目中的图像经过摄像机变为电流信号后，也要通过与高频振荡电流的加载，通过发射机以电磁波形式发射出去．
4．电视节目的接收原理是什么？
答：天线把声音和图像信号同时接收到后，属于声音的高频电流信号再通过解调、放大等环节，通过扬声器变成声音；属于图像信号的高频电流信号通过解调后，通过显像管将电流信号还原成图像．
【教师点拨】
1．电视信号的发射——电视台.
2．电视信号的接收——电视机.
【跟进训练】
小明在看电视新闻，电视中的信息源于从电视台发出的信号 .该信号被电视机的天线接收下来，然后通过显像管将电信号变成图像；通过扬声器将电信号变成声音 .这样我们就可以看到图像，听到声音 .
知识点三　移动电话
【自主学习】
阅读课本P156，完成以下问题：
1．移动电话用电磁波来传递信息；移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台，讲话时它用电磁波把信号发射出去，同时它又能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息．移动电话所发出与接收的电磁波都是与基地台联系的，再通过光缆与交换中心进行信号的传递．
2．无绳电话的座机接在市话网上，手机和座机之间用无线电波来沟通．
【合作探究】
演示三　移动电话
下图展示了移动电话和无绳电话，比较并回答以下问题．
移动电话
无绳电话
1．移动电话和无绳电话是怎样工作的？它们与固定电话有什么区别？
答：移动电话没有电线，也就是移动电话的声音信号不是由导线中的电流来传递．移动电话的声音信号是由空间的电磁波来传递的；而固定电话的信息是由导线中的电流来传递．
2．移动电话的声音信号由电磁波来传递，它的发射台和接收台在哪里？
答：移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台．
3．手机的体积小，发射功率不大，它的天线也很简单(有内置天线和外置天线)，灵敏度不高，它能直接发射高频电磁波和接收高频电磁波吗？
答：不能，它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转播，如移动公司和联通公司的固定的电台，这些固定的电台叫做基地台．
4．我们知道了移动电话的工作过程．那么，无绳电话机是怎么工作的呢？
答：无绳电话机的主机和子机上各有一根天线，它们通过无线电波来沟通．无绳电话的主机接在市话网上，相当于一个小型基地台．
知识拓展　音频、视频、射频和频道
1．音频信号：由声音转换成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号．
2．视频信号：由图像转换成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号．
3．射频电流：音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流．
4．频道：我们常听说某电视台利用某频道进行广播，这一个个不同的频率范围叫做频道．
5．音频、视频和射频的比较示意图如下：
【教师点拨】
移动电话不需要电话线，比固定电话方便 .移动电话与固定电话的工作原理基本一样，只是移动电话声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波来传递，移动电话实际上是一个小型无线电发射台和无线电接收台的组合 .
【跟进训练】
无绳电话的座机和手机上各有一根天线，它们通过无线电波来沟通，座机相当于一个小型基地台，由于信号弱，所以手机和座机不能相距太远 .
课堂小结
1．无线电广播信号的发射和接收
发射——广播电台
接收——收音机
2．电视的发射和接收
3．移动电话本身既是无线电发射台又是无线电接收台．
练习设计
完成本课对应训练．
温馨提示：实验视频见课件．