21.3 广播、电视和移动通信21.4越来越宽的信息之路 (共40张PPT) -2023-2024学年九年级物理全一册同步高效助教课件（人教版）

(共40张PPT)
我们几乎每天都要听广播、看电视，那些图像和声音是怎样传过来的？
无线电信号是如何发射的？又是如何接收的？电视的工作过程是什么？移动电话是怎样工作的？
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，调制器把音频电信号加载到高频电流上，
通过天线产生电磁波发射到空中，收音机接受。
收音机的天线接收到各种各样的电磁波。转动收音机调谐器的旋钮，从中选出特定频率的信号。由调谐器选出的信号含有高频电流成分，通过解调将其滤去，将音频信号留下。
音频信号经放大后被送到扬声器里，扬声器把音频电信号转换成声音，我们就听到广播电台的节目了。
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
电视用电磁波传递图像信号和声音信号，声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似。
多功能演播室
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
摄像机
发射机
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
摄像机——将图像转换成电信号
发射机——将电信号加载到频率很高的电流上
天 线——将高频信号发射到空中
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，由显示器把它还原成图像。
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
基地台的天线
手机既是无线电发射台又是无线电接收台
⑴工作原理：移动电话相当于是无线电台 ，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息
⑵设立基地台的原因：手持移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接
座机接在市话网上，相当于小型基地，工作区域在几十米至几百米的范围。
无绳电话
广播、电视和移动通信
无线电广播信号
的发射和接收
电视信号的发射和接收
移动电话
信号的发射
信号的接受
声音
图像
原理
基地台
无线电话
为什么要用微波通信？为什么要建立中继站呢？高山中无法建立中继站怎么办？
微波的波长为10 m~1 mm，频率高。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话；
微波传送距离越远，需要建立的中继站就越多。在遇到雪山、大洋，根本无法建立中继站。
微波接近光波，几乎沿直线传播，因此，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，传递的距离越远，中继站越多；
微波中继站的作用是什么
微波中继通信示意图
接收
发射
微波中继站
微波中继站的建立在距离上有什么要求
发射
接收
微波中继通信示意图
每隔50千米左右建立一个中继站,上一站传来的信号就可以传递下去。
微波通信的优缺点
优点：微波通信的频率高，传播信息容量大，且中继站用计算机监督控制。出现故障时能自动倒换，自动报警，节约了人力资源；
缺点：微波传送距离越远，建立的中继站就越多， 在遇到雪山、大洋，根本无法建立中继站。
在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办 能不能利用地球的卫星——月球进行微波中继通信呢
可以考虑用月亮作为微波中继站。但月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有衰减，时间有延迟，不能及时同步，并且只有当两地都能看到月亮的时候，两地间才可以实现通信
解决方案:人造卫星通信
那当某地看不到月亮的时候，两地间怎样实现通信？
1.通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
2.要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星
用三颗同步卫星就可以实现全球通信
用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
3.卫星通信的优点:
远距离传递信息
通信容量大
干扰小、质量好、功效高
中国北斗卫星导航系统
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。
光纤通讯技术是近几十年才发展起来的
1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗(20db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念；
1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗20db/km的石英光纤，它是一种理想的传输介质；
1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器(LD)从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。
各种光导纤维
实验演示——光可以沿着水流传播
光沿着水流传播
光在光导纤维中的传播
光纤通信的优点：
（1）传输频带极宽，通信容量很大
（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远
（3）频率稳定，信号传输质量高
（4）光纤抗电磁干扰，保密性好
甲输入信息并发送―――信息被传送到与甲的计算机相联系的服务器A；
服务器A将信息传送到与乙计算机相连接的服务器B；
服务器B将信息再传送到乙计算机中，在相关的聊天软件中显现出来。
　　通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。
随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视以及购物了。
越来越宽的信息之路
微波通信
卫星通信
光纤通信
网络通信
微波
微波中继站
优缺点
激光
原理、特点
特点
组成
小晶用收音机收听中央人民广播电台1 008 kHz频道播放的钢琴节目，某时刻他听到演员弹奏频率为440Hz的"6"音。问∶
（1）在该时刻，射频电流的频率是多少、音频电流的频率是多少
（2）此时收音机接收到空中电磁波的频率是多少
射频电流的频率是1008kHz,音频电流的频率是440Hz
此时收音机接收到空中电磁波的频率是1008kHz
1
下列说法正确的是 （ ）
A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多
B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多
D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多
A
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
4
张伟和刘浩都在北京工作，用的是北京的手机号。他们同时出差来上海，在上海他们用手机通话时， 为什么通话费就高了很多 请从“移动电话的工作方式”进行回答
张伟和刘浩在上海用他们在北京的手机号通话时，运营商首先对手机进行识别，确认两部手机都位于上海，然后，他们就可以利用上海本地的通信网络进行通话了。可以鼓励对此问题有兴趣的学生在课外查阅相关资料，并与同学交流。
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