15章第2、3节广播和电视现代通信技术及发展前景课件(共49张PPT)2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

(共49张PPT)
第2、3节 广播和电视 现代通
信技术及发展前景
邮差
驿站驿马
烽火台
鸽子
古代信息的传递
新课引入
广播
电视
手机
电话
互联网
现代社会信息的传递
1. 了解无线电广播的大致工作过程，了解电视的工作过程
2.了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的特点和基本原理；
学习目标
一、音频、视频和射频信号 调制
固定电话和移动电话在信息的传输上最大的不同是什么？移动电话可以方便移动最根本的原因是什么？
思考
信息的传递不需依赖任何有形连接的关键就是电磁波
那么声音和图像信息是怎样通过电磁波来传递的呢？
新知学习
由声音转换成的电流信号称为音频信号
音频信号
视频信号
由图像转换成的电流信号称为视频信号
射频信号
振荡器
在无线电技术里，频率很高的振荡电流能够产生高频率的电磁波并向外界空间发射，我们把这种电流称为射频信号
1.中、短波广播是用音频信号去控制射频信号，让射频电流的幅度随着音频电流变化，称为调幅（AM）；
2.电视节目的声音和调频广播是用音频信号去控制射频信号，让射频电流的频率随着音频电流变化，称为调频（FM）。
音频、视频、射频电流频率的比较（示意图）
调制
调制过程
方法一:调幅AM
调制过程
方法二:调频FM
声音是怎样从广播电台传来的？
？
二、无线电广播的发射和接收
1.无线电广播信号的发射——广播电台
调制器——将音频电信号加载到
高频电流上　　　　　
天线——产生电磁波将高频载波
信号发射到空中
话筒——将声信号转换成电信号
2．信号的接收与还原——收音机
天　线——接收各种各样的电磁波
调谐器——选择需要电台的载波信号
（解调）
解　调——从载波信号中复原音频信号
扬声器——将音频电信号转换成声音
从广播电台发射出去的电磁波是（ ）
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
C
针对训练
声音和图像是怎样从电视台传来的？
？
三、电视的发射和接收
1．电视的发射过程
发射机——将电信号加载到频率很高的电流上
摄像机——将图像转换成电信号
天 线——将高频信号发射到空中
2．电视的接收过程
接收机——取出并放大图像和音频电信号
显像管——复原图像信号
天线——接收包含声、像信息的高频信号
音频放大——将微弱音频电信号放大并输出
人类传递信息的方式多种多样，通信技术日新月异
各地高高耸立的电视塔是地标性建筑，电视塔上天线的作用是( )
A．让声音、图像信号转化为电信号
B．让声音、图像信号加载到高频电流上
C．让音频、视频电信号加载到高频电流上
D．让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
D
针对训练
模拟信号和数字信号
1.模拟信号
以电话信号为例：在话筒将声音转换成信号电流时，电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样
科 学 窗
以电报信号为例：用点“ · ”和画“—” 的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字
2.数字信号
1 ·－－－－ A ·－
2 ··－－－ B －···
3 ···－－ C －·－·
4 ····－ D －··
5 ····· E ·
…… ……
发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字0和1，磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号
信号与声音的关系 信号电流的形式 优缺点 应用
模拟 信号 与声音的变化情况相仿 连续 信号易丢失、失真 传统电话（大哥大）
数字 信号 用不同符号的组合表示声音的变化 离散 抗干扰能力强，易加工处理 电报、手机
3.认识模拟通信与数字通信
如果图21.1-7电码中的点和画分别用数字0和1表示，现要根据图21.1-8的汉字电报码表示一个“学”字，其数字码是怎样的？
答：由表知，“学”的对应电码为：1331，其数字码为：01111、00011、00011、01111。
广播和
电视
音频、视频和射频信号 调制
电视的发射和接收
无线电广播
的发射和接收
课堂小结
1. 电视机换台时，实际上是在改变(　 )
A.电视台发射电磁波的频率
B.电视台发射电磁波的波速
C.电视机接收电磁波的频率
D.电视机接收电磁波的波速
C
随堂练习
2.课外活动时间，有几位同学在讨论无线电广播和电视信号的接收、发射，有以下几种说法，你认为正确的是 （ ）
A．无线电广播是光、电信号之间的相互转换
B．电视信号的接收或发射是声、电信号之间的转换
C．无论是无线电广播还是电视都是光、电信号的转换
D．无论是无线电广播还是电视都有声、电信号的转换
D
3.下列说法正确的是（ ）
A.发射电磁波要使用振荡器、调谐器和天线
B.接收电磁波要使用天线、调制器、解调器和喇叭
C.电磁波只能传递声音，不能传递图像
D.电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s
D
移动电话之间的信号是如何发射和接收的呢？为什么要建立基地台？
思考
移动电话相当于无线电台，它将声音信号转变为高频电信号发射出去，同时它又接收电磁波，使用户接收到信息。
四、移动通信
手机既是无线电发射台又是无线电接收台
　　手机和手机通过基地台(电台)进行沟通
设立基地台(电台)的原因：
手持移动电话的体积很小，发射功率不大；天线也很简单，灵敏度不高。
军用电台
车载电台
五、网络通信
什么是网络、局域网、互联网？网络通信有什么优势和特点？
思考
计算机可以高速处理各种信息，把计算机连在一起，可以进行网络通信
互联网给我们的生活带来了什么？
思考
1、新的学习方式——网络学校
随时随地打开计算机，你就可以开始学习，图书馆和实验室都能进入你的家里，即便你足不出户也能了解天下大事。
足不出户知天下事
疫情期间网络学习
2、网上医院：使异地的病人得到国内外高水平名医的诊治，它能及时传递信息，挽救病人的生命。
3、因特网：使信息在全球范围内得到了高速共享。
六、光纤通信
光是比微波频率高得多的电磁波。
光通信的“高速公路”更宽广，传递信息的容量较大。
利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。
　1966 年，33 岁的华裔物理学家高锟首次提出，直径仅几微米的透明玻璃纤维可以作为传输光信号的有效手段，成为光导纤维的先驱。43 年后，高锟获得了2009 年诺贝尔物理学奖，高锟被誉为“光纤之父”。
光纤之父—高锟
各种光导纤维
光在光导纤维中的传播
华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，最终促使光纤通信问世。光纤通信（ ）
A．利用电流传输信息
B．利用光传输信息
C．传输信息量很小
D．传输信息时损耗大
B
针对训练
七、卫星中继通信
地球同步通信卫星
三颗同步卫星实现全球通信
通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
什么是中继通信？
卫星通信使用微波，微波接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此，必须建设微波中继站，中继站可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，把信息传递到远方。
思考
“东方红-3”号通信卫星
“嫦娥”四号中继星“鹊桥”
现如今，由通信卫星组成的信息网络覆盖了整个地球，下列关于地球同步卫星的说法，正确的是( )
A.卫星通信的信号是超声波
B.只负责发送有信号的电磁波
C.只负责接收地面发出的相关电磁波
D.卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
D
针对训练
现代通信技术及发展前景
移动通信
卫星中继通信
光纤通信
内外两层组成，激光在其内层发生全反射
特点：通信容量大，不怕雷击，不受
电磁干扰，通信质量高，保密性好
网络通信
依靠大功率固定电台和交换中心转接
互联网的连接组成
功能：上网、收发电子邮件等
三颗同步卫星几乎可实现全球通信
组成：通信卫星、地面站和传输系统
课堂小结
1.关于信息传递，下列说法正确的是（ ）
A. 一条光导纤维只能传输一条信息
B.5G 网络通信必须通过光导纤维来传输信息
C. 用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真
D. 北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务
D
随堂练习
2.在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，关于这种天线的作用，以下说法中正确的是 （ ）
A.这是做广告用的模型
B.天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的
C.天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的
D.无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
B
3.下列说法不正确的是 （ ）
A.微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需要微波中继站
B.我们可以把月亮作为一个微波中继站
C.卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信
D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的。
B
月亮不能作为中继站的原因：
只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信.而且月球离地球太远了会发生信号衰减,时间延迟。
4.【多选】关于信息和材料在生活中的应用，下列说法正确的是( )
A．倒车雷达是利用次声波传递信息的
B．利用半导体材料可以制作二极管
C．“北斗”卫星导航是利用电磁波传递信息的
D．光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，光纤通信是依靠激光折射传递信息的
BC