第十九章 课题2《广播电视与通信》教案
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解无线电广播和电视的大致工作过程。
（2）了解卫星和光纤通信及其通信原理。
（3）了解通信技术的发展前景。
2.过程与方法
通过广播和电视的工作原理，了解通信技术的原理；了解现代通信技术的特点。
3.情感态度和价值观
认识理论与实践的联系，知道生活应用中蕴含的物理原理。
【教学重点】
无线电信号的发射和接收过程。
【教学难点】
广播和电视的大致工作过程；现代通信技术的原理。
【教学方法】
观察引导、课上交流、巩固总结。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
【思考】我们知道电磁波是传递信息的载体，那么如何发射或者接收声音及视频信号呢？
无线电通信技术涉及了电信号与声音或光学信 ( http: / / www.21cnjy.com )号的转换。电磁波作为一种载体，我们知道电磁波具有相当大范围的频率，那么传递声音与视频信号时是否和电磁波的频率有关呢？本节课我们将学习这个问题。21世纪教育网版权所有
二、新课学习
1．无线电广播和电视
我们知道要将电信号转换为音频及视频信号就要 ( http: / / www.21cnjy.com )知道音频与视频的特点。了解了音频与视频信号的特点才能根据这些特点找出这种转换机制。这其中涉及音频或视频信号到电信号再到音频或视频信号的传递，电信号的传播以电磁波作为载体。21教育网
如图19-8所示，广播的传播途径为：首先声 ( http: / / www.21cnjy.com )音信号转化为电信号，这需要话筒；然后运用调制器将电信号加载到射频上，通过天线发射电磁波；然后是电磁波接收的过程，即用天线接收发射的电磁波；随后转动调谐器旋钮选出相应频率的信号，用检波器将需要的信号取出，最终通过扬声器将声音信号播出。21cnjy.com
如图19-9所示，视频的传 ( http: / / www.21cnjy.com )播途径为：首先视频信号转化为电信号，这需要摄像机；然后运用调制器将电信号加载到射频上，通过天线发射电磁波；然后是电磁波接收的过程，即用天线接收发射的电磁波；随后转动调谐器旋钮选出相应频率的信号，用检波器将需要的信号取出，最终通过显像管将视频信号播出。21·cn·jy·com
由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频 ( http: / / www.21cnjy.com )率相同，低频信号叫音频信号；同样，由图象变成的电信号属于高频信号，叫视频信号。音频的覆盖范围为中波为100-1000kHz，短波为6-30MHz，而视频的频率中，1-12频道覆盖的频率为52.5-219MHz。13-48频道覆盖的频率为474-794MHz.www.21-cn-jy.com
2．卫星通信
卫星中继通信是一种利用卫星通信的技 ( http: / / www.21cnjy.com )术，它利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递（如图19-12）。卫星通信系统由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信（如图19-11）。它的特点是：能远距离传送信息，且通信容量大、干扰小、质量好和效率高。2·1·c·n·j·y
3．光纤通信
如图19-14所示，利用携带信息的 ( http: / / www.21cnjy.com )激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。光导纤维是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时发生全反射，光就不会跑到外层了（如图19-15所示）。而激光属于频率单一、方向高度集中的光，光属于电磁波，频率较大、传递信息的容量较大。光纤通信的特点是：光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。【来源：21·世纪·教育·网】
三、课堂练习：
1．广州的小茗同学用新买的4G手机听广州交通 ( http: / / www.21cnjy.com )电台（FM106.1）交通信息，北京的小萱同学用收音机听北京音乐广播（FM97.4）的音乐节目．下列说法正确的是（ D ）
A．4G手机比原来的3G手机上网速度快，是因为4G网络的电磁波传播速度比3G的快
B．广州交通电台发射的电磁波比北京音乐广播电台发射的电磁波速度快
C．收听广州交通电台能听到106.1MHz频率的声音
D．4G手机发射的电磁波和北京音乐广播电台发射的电磁波速度一样
2．博鳌亚洲论坛2015年 ( http: / / www.21cnjy.com )年会与3月26日值29日在中国海南省博鳌召开．外交部发言人洪磊19日宣布，国家主席习近平应邀出席博鳌亚洲论坛2015年年会开幕式并发表主旨演讲．这一消息通过卫星电视迅速传遍全国．就此事以下说法中正确的是（ B ）
A．这一消息是通过超声波传播的
B．这一现象说明电磁波可传遍声音信号和图象信号
C．人们几乎同时知道这一消息，说明电磁波传播不需要时间
D．电磁波的传播必须借助卫星
3．纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式，通常用来制作光纤的材料属于（ A ）
A．绝缘体
B．导体
C．超导体
D．半导体
课堂小结：
【师生交流】通过这节课，谈一下我们学习了哪些内容？
【总结】
19.2 广播电视与通信
1．无线电广播和电视
音频或视频信号到电信号再到音频或视频信号进行传递，电信号的传播以电磁波作为载体。
2．卫星通信
卫星中继通信利用地球同步 ( http: / / www.21cnjy.com )通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递。卫星通信系统由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信。
3．光纤通信
利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入 ( http: / / www.21cnjy.com )，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。光导纤维是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时发生全反射，光就不会跑到外层了。而激光属于频率单一、方向高度集中的光，光属于电磁波，频率较大、传递信息的容量较大。
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第十九章 课题2《广播电视与通信》一课一练
一、选择——基础知识运用
1、下列有关电磁波和现代通信的描述正确的是（ ）
A．光纤通信是利用激光在光导纤维中传递信息的
B．电磁波只能传递信息，不能传递能量
C．电磁波在真空中传播速度为3×108km/s
D．电磁辐射即使达到一定强度也不会造成危害
2、广州的小茗同学用新买的4G手机听广州交 ( http: / / www.21cnjy.com )通电台（FM106.1）交通信息，北京的小萱同学用收音机听北京音乐广播（FM97.4）的音乐节目．下列说法正确的是（ ）21·世纪*教育网
A．4G手机比原来的3G手机上网速度快，是因为4G网络的电磁波传播速度比3G的快
B．广州交通电台发射的电磁波比北京音乐广播电台发射的电磁波速度快
C．收听广州交通电台能听到106.1MHz频率的声音
D．4G手机发射的电磁波和北京音乐广播电台发射的电磁波速度一样
3、在马航MH370失联的事件中，我国调动了近十颗卫星协助搜寻．卫星传递的信息是利用（ ）
A．电磁波
B．超声波
C．次声波
D．各种射线
4、2015年9月3日，纪念 ( http: / / www.21cnjy.com )中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会在北京隆重举行，众多媒体都对此进行了直播．直播时，现场记者将视频资料传送到电视台所依靠的载体是（ ）
A．声波
B．可见光
C．无线电波
D．红外线
5、下列关于收音机的说法中正确的是（ ）
A．收音机接收各种各样的电磁波
B．收音机接收同一频率的电磁波
C．收音机直接接收声音
D．以上说法都不正确
6、关于卫星通信，下列说法正确的是（ ）
A．卫星通信使用的是中波或者短波
B．通信卫星只能用来传递声音信号
C．通信卫星相对于地面是运动的
D．通信卫星既能传递信号，又能放大信号
7、在微波的传输过程中，必须每隔50千米左右就要建设一个微波中继站．中继站的作用是（ ）
A．增大微波传输速度
B．增大微波的频率
C．处理上一站传来的信号并发射
D．反射上一站传来的信号
二、解答——知识提高运用
8、玻璃不导电，那么为什么用玻璃制成的光导纤维却能够通电话呢？
9、一个城市的最高建筑物一般都是电视发射塔，当我们参观电视发射塔时，都会为高耸入云的电视发射塔所感叹．你知道电视发射塔为什么要造得那么高吗？21世纪教育网版权所有
10、为了转播火箭发射的实况，在发射场 ( http: / / www.21cnjy.com )建立了发射台用于发射广播和电视信号．已知传输无线电广播信号所用电磁波的波段为中波，而传输电视信号所用电磁波的波段为微波，为了不让山地阻挡信号的传播，使城市居民能收听和收看实况，必须通过建立山顶转发站转发无线电广播信号还是电视信号？简述理由．www.21-cn-jy.com
《广播电视与通信》参考答案
一、选择——基础知识运用
1、【答案】A
【解析】A、光纤通信是利用激光在光导纤 ( http: / / www.21cnjy.com )维中来传递信息的，故A正确；B、电磁波也能够传递能量，例如微波炉就是利用电磁波传递能量的，故B错误；C、电磁波在真空中传播速度为3×108m/s，故C错误；D、电磁辐射即使达到一定强度就会对人造成危害，故D错误．故选：A．
2、【答案】D
【解析】A、4G手机比原来的3G手机上网 ( http: / / www.21cnjy.com )速度快，4G网络的电磁波传播速度和3G电磁波的传播速度是相同的，故A错误；B、广州交通电台发射的电磁波和北京音乐广播电台发射的电磁波速度是相同的，故B错误；C、106.1MHz频率的声音是超声波，人是听不到的，故C错误；D、4G手机发射的电磁波和北京音乐广播电台发射的电磁波速度一样，故D正确；故选D．
3、【答案】A
【解析】卫星传递的信息是利用电磁波来传递信号的．故选A．
4、【答案】C
【解析】据电磁波的应用可知，播时，现场记者将图片传送到电视台时所用的载体是电磁波，所以选项ABD错误，C正确；故选C．21教育网
5、【答案】A
【解析】收音机只能利用天线接收电磁波，不能发 ( http: / / www.21cnjy.com )射电磁波；并且收音机能够接收各种各样的电磁波，收音机调台是通过调节自身接收电磁波的频率，使自身频率与接收到的电磁波达到频率一致，从而达到共振，从而选出需要的电磁波．故A正确．故选A．21cnjy.com
6、【答案】D
【解析】：A、卫星通信是利用微波来传 ( http: / / www.21cnjy.com )递信息的，故错误；B、卫星通信既能传递声音信号，也能传递图象信号，故错误；C、通信卫星相对于地球是同步的，即是静止的，故错误；D、通信卫星既能传递信号，又能放大信号，故正确．故选D．21·cn·jy·com
7、【答案】C
【解析】由于微波的性质更接近于光波，大 ( http: / / www.21cnjy.com )致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等．因此，人们在用微波传输信息时，需每隔一定距离建一个微波中继站，来放大上一站传来的信号并发射，转向另一条微波中继站．故选C．2·1·c·n·j·y
二、解答——知识提高运用
8、【答案】玻璃纤维不能导电，但可以导光 ( http: / / www.21cnjy.com )，将电话机送出的电流信号，通过一种“电--光”转换装置变成激光信号，沿玻璃纤维传送到目的地，再利用“光--电”转换装置还原成电流信息，送给电话机，就实现了玻璃纤维通话．【来源：21·世纪·教育·网】
9、【答案】因为传输电视信号的波段 ( http: / / www.21cnjy.com )为微波，它基本上是沿直线传播的，电视塔造得很高可以减少地面障碍物的阻挡，可以扩大电视信号覆盖范围，使信号传送的更远．www-2-1-cnjy-com
10、【答案】电视信号．因为电视信号所用的电磁波的波段为微波，只能沿直线传播，此处受山地阻挡，因此必须在山顶建立转发站，把微波传出去．
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沪粤版 九年级下册
第十九章 电磁波与信息时代
课题2 广播电视与通信
【复习】电磁波产生的条件是不断变化的电流，要将电磁波传递的更远就需要较大的频率。
导入新课
【思考】我们知道电磁波是传递信息的载体，那么如何发射或者接收声音及视频信号呢？
无线电通信技术涉及了电信号与声音或光学信号的转换。电磁波具有相当大范围的频率，可以利用电磁波作为载体。本节课我们将学习信息的传播。
新课学习
广播和电视
话筒：声音转化为电信号
摄像机：视频转化为电信号
声音和图像
不同频率的电信号
话筒和
摄像机
首先将声音和图像转化为电信号（电磁波）
【思考】转化的电信号能远程传播吗？
话筒和摄像机转化的电磁波不能远程传播
电磁波传递的更远就需要较大的频率，因此需要将转化的电信号进行放大。需要较高频率的电流作为载体，视频及音频加载到高频电流上，通过天线发射电磁波。
高频率的电流称为射频，射频发射电磁波，将音频及视频携带至远方。
需要通过调制器将视频和音频加载到射频上，传播后利用调谐器选出加载的视频和音频信号。（称为选台）
随后解调出需要的信号，通过扬声器和电视机转化为视频和音频。
无线广播的传递过程
首先声音信号转化为电信号，这需要话筒；然后运用调制器将电信号加载到射频上，通过天线发射电磁波；然后是电磁波接收的过程，即用天线接收发射的电磁波；随后转动调谐器旋钮选出相应频率的信号，用检波器将需要的信号取出，最终通过扬声器将声音信号播出。
电视广播的传递过程
首先视频信号转化为电信号，这需要摄像机；然后运用调制器将电信号加载到射频上，通过天线发射电磁波；然后是电磁波接收的过程，即用天线接收发射的电磁波；随后转动调谐器旋钮选出相应频率的信号，用检波器将需要的信号取出，最终通过显像管将视频信号播出。
巩固练习
例： 电视机换台时，实际上是在改变 （ ）
A．电视台的发射频率
B．电视机的接收频率
C．电视台发射的电磁波的波速
D．电视机接收的电磁波的波速
B
解析：由于各电视台的发射的电磁波频率不同，因此电视机选台实际上是在改变电视机的接收频率；各种频率的电磁波在空气中的传播速度是一定的．故选B．
卫星通信
卫星通信
卫星通信示意图
卫星通信的优点：
能远距离传送信息；
通信容量大、干扰小、质量好和效率高
卫星通信原理
利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递
地球同步卫星
卫星通信系统由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信。
国际电话通信的特点是主被叫用户所在国家大多不邻接，距离远，其传输手段一般采用卫星通信等通信方式。
光纤通信
【思考】光的本质是什么？能否用来通信？
光的本质是电磁波，电磁波可以作为信息的载体，光也可以用来通信。
不同频率的光
【思考】什么样的光可以用来通信？
光纤的传播路程较远，这使得光在传输前需要较大的能量。激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，在光纤中传输时能量损耗较小。
【思考】光纤的结构和原理是什么？
光在光纤的传输中
光纤组成的光缆
原理：利用激光在光导纤维中的全反射通信。
特点：频率大、信息传输容量大、抗干扰能力强。
特征：信息量大，保密性好，通信质量高
光纤通信示意图
利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方。
光纤通信的特点：
传输频带宽，通信容量大；
传输损耗低；
不受电磁干扰；
线径细，重量轻；
资源丰富；扰信好；
不怕潮湿，耐高温，抗腐蚀；
安全保密。
其它通信系统
模拟通信：将声音和图像转变为电磁波加载到无线电波上发射。
数字通信：将声音和图像转变为数字信号进行通信。
随着时代的发展，数字通信因其传输效率高、可以加密等优点，将占据越来越重要的地位。
GPS
GPS又称全球导航系统，是利用卫星，通过电磁波对飞机、汽车、船舶实施精确导航系统的装置。
GPS导航原理
我国自主研发、建设的全球导航系统——北斗卫星定位系统将于2020年实现全球组网。
1. 信息传递技术的发展使人们冲破了时空的阻隔，下列关于信息传递的说法错误的是（ ）
A．光纤通信是利用光从光导纤维的一端射入，在内壁多次反射从另一端射出，从而把它携带的信息传到远方
B．同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球的自转周期相同
C．电磁波的传播可以不需要介质
D．微波是一种电磁波，它不能用于传递信息，只能用于微波炉中加热食物
课堂练习
D
课堂练习
B
2. 现代“信息高速公路”是卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称．光纤通信是利用下面的哪一种载体来传输信息的（ ）
A．微波
B．光波
C．无线电波
D．超声波
C
课堂练习
3. “光纤之父”高锟因光纤领域特殊贡献，于2009年获得若贝尔物理学奖．激光从光纤一端射入，怎样传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中（ ）
A．就像水流沿弯曲水管流动那样
B．就像电流沿弯曲导线传播那样
C．不断地经光纤壁反射而向前传播
D．不断地在光纤中折射而向前传播
课堂小结
我们都学了什么？
课堂小结
19.2 广播电视与通信
1．无线电广播和电视
音频或视频信号到电信号再到音频或视频信号进行传递，电信号的传播以电磁波作为载体。
2．卫星通信
卫星通信系统由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信。
3．光纤通信
利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。
