第二十一章 信息的传递
第3节 广播、电视和移动通信
人教版物理九年级全一册
1.了解无线电广播的大致工作过程。
2.大概了解电视的工作过程。
3.了解移动电话是怎样工作的。
学习目标
在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,广播、电视要利用电磁波,无线电通信要利用电磁波,航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波……
那么,那么怎样利用电磁波来传递各种信号?
收音机
电视机
导入新知
1
知识点
无线电广播信号的发射与接收
发射:(由广播电台完成)
接收:(由收音机完成)
合作探究
话筒把声音信号转换成音频电信号
(音频电信号频率低不能用来直接发射)
——类似于要发出的信件
载波发生器产生高频电磁波
——类似于要远飞的信鸽
调制器把音频电信号加载到高频电磁波上再通过放大
器加上足够的能量。
——类似于把信绑在信鸽的身上并给它充分的能量
天线把载有音频电信号的电磁波发射出去
——类似于信鸽的放飞
天线:接收在空间传播的各种各样的电磁波
(没有选择性,若把天线接收的电磁波全部变成声
音,只会一片嘈杂)
选台和解调:1. 通过调谐器从各种各样的电磁波中选
择我们要接收的某一频率的电磁波。2.从高频电信号
中取出音频电信号。
扬声器:把音频电信号转换为声音
无线电广播信号的发射和接收
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,然后用调制器把音频电
信号加载到高频电磁波(载波)上,再通过天线发射
到空中。
收音机的天线可以收到各种各样的电磁波。转动收音
机调谐器的旋钮,可以从中选出特定频率的信号。收
音机内的电子电路在把音频信号从中取出来,进行放
大,送到扬声器里。扬声气把音频电信号转换成声音,
我们就听到广播电台的节目了。
由于天线对所有传过来的电磁波都能接收,如果把它
们全部转变成声音,那只是一片嘈杂声,什么也听不
清楚。
为了从众多的电磁波中选取我们所需要的某一频率的
电磁波,在无线电技术中是用“调谐装置”来完成的。
如果把调谐选择出来的频率很高的电信号,直接送入
耳机,不能使耳机发出声音。要听到声音,还需要从
高频电信号中“检”出声音信号来,使耳机的膜片依
声音信号而振动,这个过程叫做“检波”。
从检波器出来的电流进入耳机,就还原成声音了。
可见,无线电波接收的全过程包括:接收无线电
波→调谐选择所需的电磁波→检波所得音频电信号→
耳机膜片振动发声。
【例1】在无线电广播的发射与接收装置中的调谐器,其作用是( )
A.产生高频率振荡电流
B.使高频率电流随声音信号变化
C.得到所需要的带有声音信号的电磁波
D.把电信号还原成声音
C
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,可以从中找出特定频率的信号,电子
电路再把音频信号从中取出来,进行放大,送到扬声
器中。
【解析】
运用对比法认识调制器和调谐器的作用:
名称
位置
作用
调制器
用于无线电发射装置
将低频的声音信号与高频电流叠加在一起
调谐器
用于无线电接收装置
从各种频率的电磁波中选出带有声音信号的特定频率的信号
新知小结
下列元件中,能把声音转化为电流信号的是( )
A.扬声器 B.话筒 C.天线 D.调谐器
如图甲所示的是无线电广播信号的________过程,其中元件A是________;如图乙所示的是无线电广播信号的______过程,其中元件B是_________。
1
B
2
发射
话筒
接收
扬声器
巩固新知
2
知识点
电视信号的发射与接收
发射:(由电视台完成)
接收:(由电视机完成)
合作探究
声音信号
图像信号
摄像机
话筒
电信号
加载到高频电磁波上
发射机
高频信号
发射到空中
发射天线
电视的发射和接收
发射:(由电视台完成)
电视机的接收天线接收高频信号
由显像管还原成图像
由扬声器放出声音
取出图像和声音电信号并放大
接收:(由电视机完成)
电视用电磁波传递图像信号和声音信号。声音信信号
的产生,传播和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磁波上,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,由
显像管把它还原成图像。
【例2】(图文信息题)用电磁波传递电视信号的大致过程如下:①用摄像机拍摄画面和录音;②制作电视节目;③发射电视节目的视频和音频信号;④接收并还原电磁波的图像和声音信息。以下四幅图中对应③的是图_____,对应④的是图_____。
B
D
【解析】
A中用摄像机在拍摄,故和①相对应。B中有发射塔,
是在发射信号,故和③相对应。C中画面上有多个图
像,是电视台在制作节目,故和②相对应。D中电视
机里出现图像的画面,故和④相对应。
运用图析法完成。观察各个插图,分析蕴含的
有效信息,根据已有知识进行判断。
新知小结
【中考·泉州】2015年5月俄罗斯举行卫国战争胜利70周年的阅兵仪式,中央电视台进行了及时报道。如图是中国三军仪仗队参加阅兵通过红场时的图片,现场记者将该图片传送到电视台时所用的载体是( )
A.超声波 B.电磁波
C.红外线 D.紫外线
1
B
巩固新知
如图甲所示的是电视信号的________过程,其中元件A是________,元件B是______;如图乙所示的是电视信号的_______过程,其中元件C是________,元件D是________。
2
发射
摄像机
话筒
接收
显示器
扬声器
3
知识点
移动电话
移动电话靠基地台(较大
的固定无线电台)
使在不同地方的人可以
互相通话
设立基地台的原因:
a:手机体积小,发射功
率不大,b:天线简单,
灵敏度不高。
移动电话机由电磁波来传递
声音,它既是无线电发射台
又是接收台。
合作探究
无绳电话:
主机和手机间没有电话线相连,靠无线电波沟通,主
机接在市话网上,相当于一个小型基地台。手机不能
离主机太远。
1. 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。
2. 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。
【例3】关于移动电话,下列说法中正确的是( )
A.移动电话与固定电话的工作原理完全一样
B.移动电话只能作为接收机使用
C.移动电话既是发射机,又是接收机
D.移动电话发出的信号不能在真空中传播
C
移动电话与固定电话的工作原理基本一样,只
是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。移动电话机既是无线
电发射台又是无线电接收台。
【解析】
固定电话靠电流传声,移动电话靠电磁波传声。
新知小结
【中考·来宾】关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )
A.声波和电磁波的传播速度相同
B.遥控器发出的红外线不能在真空中传播
C.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
D.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
1
D
巩固新知
关于移动电话,下列说法正确的是( )
A.通话信息是由导线中的电流来传递的
B.通话信息是由空气来传递的
C.两部移动电话之间通信是通过基地台转接的
D.移动电话天线的接收能力很强
2
C
1
知识小结
信号的发射与接收
广播
电视
移动电话
归纳新知
1. 广播、电视、移动电话信号发射时将声信号或图像
信号转化成电信号,接收时将电信号转化为声信号
或图像信号。
2. 基地台的主要功能就是接收和发射无线电信号、放
大信号。
关于天线,下列说法正确的是( )
A.只能发射电磁波信号
B.只能接收电磁波信号
C.既能发射电磁波信号,又能接收电磁波信号
D.既不能发射电磁波信号,又不能接收电磁波信号
2
易错小结
C
易错点:对天线作用的片面认识
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440 Hz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?
1
解: (1)射频电流的频率是1 008 kHz,音频电流的频率是440 Hz。
(2)接收到空中电磁波的频率为1 008 kHz。
课堂练习
张伟和刘法都在北京工作,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。
2
答案略
无线电广播信号的发射过程实质是把声信号转化为________信号的过程;无线电广播信号的接收过程实质是把________信号转化为声信号的过程。
下面是接收无线电广播的几个步骤,其合理的顺序是:__________。
①调谐选择所需要接收的电磁波;②接收无线电波;③检波获得声音信号电流;④扬声器放音。
3
电
4
电
②①③④
下列元件中,能把电信号转化为图像的是( )
A.显示器 B.摄像机 C.天线 D.话筒
【中考·吉林】近年来,手机“微信”成为人们交流的一种方式,它是靠手机发射和接收的________来传播信息的;语音“微信”发出的声音是通过______传播到人耳的。
5
A
电磁波
6
空气
如图所示,小灵通是一种移动通信工具,使用小灵通时,声音信息搭载在________波上进行传播。
7
电磁
1.如图甲所示的是无线电广播信号的________过程,其中元件A是________;如图乙所示的是无线电广播信号的______过程,其中元件B是__________。
发射
话筒
接收
扬声器
课后练习
2.如图甲所示的是电视信号的________过程,其中元件A是____________,元件B是________;如图乙所示的是电视信号的_______过程,其中元件C是________,元件D是____________。
发射
摄像机
话筒
接收
显示器
扬声器
3.【2019·无锡】无锡是我国首个移动物联网连接规模超千万的地级市。移动物联网用户可以通过手机实现远程控制。手机传递信息是利用了( )
A.红外线 B.电磁波
C.超声波 D.次声波
B
4.【2019·菏泽】中美经贸摩擦实质上是科技实力的较量。华为公司的5G通信技术领先世界2~3年,5G技术具有高速率、大宽带和低延迟三大特点。5G手机与基站之间是通过________实现信息的传递。
电磁波
5.关于天线,下列说法正确的是( )
A.只能发射电磁波信号
B.只能接收电磁波信号
C.既能发射电磁波信号,又能接收电磁波信号
D.既不能发射电磁波信号,又不能接收电磁波信号
【点拨】天线既能发射电磁波信号,又能接收电磁波信号,不要误认为天线只能发射电磁波信号。
C
6.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
7.【2019·东营】如图所示,我国自主研发的彩虹-4无人机正在进行航空物探试验飞行,下列说法正确的是( )
A.无人机在空中飞行时,始终受到
平衡力的作用
B.无人机匀速下降时,重力势能转
化为动能
C.地面操作人员通过超声波向无人机传递信息
D.试验飞行中的无人机相对于地面是运动的
D
8.【2018·自贡】我国有多家工厂在生产一种可以进行航拍的“无人机”(多功能飞行器)。“无人机”的照相机镜头相当于________透镜;人们可以通过遥控器上的天线发射的____________遥控“无人机”飞行。
凸
电磁波
9.【中考·德州】如图所示,“歼?20”是我国自主研发的一种新型“隐形战机”,它的机身材料和涂层对雷达发射的________(填“超声波”或“电磁波”)具有良好的吸收作用。
电磁波
再见