【同步讲义】人教版物理九年级全一册-课时21.3 广播、电视和移动通信 讲义
展开课时21.3 广播、电视和移动通信（帮课堂）（原卷版）
【学习目标】
1.了解无线电广播的工作过程；
2.了解电视的工作过程；
3.了解移动通信的基本情况。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、无线电广播信号的发射和接收
1.无线电广播信号的发射-广播电台
无线电广播信号的发射由广播电台完成：①话筒把播音员的声音信号转换成电信号；②调制器把音频电信号加在到高频电流上；③天线将带有信息的电磁波发射到空中。如图所示。
2.无线电广播信号的接收-收音机
信号的接收由收音机完成：①接收天线能从空中接收到各种频率的电磁波，调谐器能从中选出特定频率的信号；②通过解调滤去信号中含有的高频电流成分，将音频信号留下；③扬声器把音频信号还原成声音。如图所示。
该过程用的框图如下：
培优拓展： 1.调谐：把电子设备的频率调节到所需的频率。如调节收音机的频率，使与要接收的电台的频率一致，以收听该电台的节目，平时也叫调台、选台。 2.解调：从调谐后接收到的高频数字信号中还原出原始的信号（音频信号、视频信号）。 3.天线：一般天线都具有“可逆性”，即同一天线即可用作发射天线，也可用作接收天线。 |
3.类比无线电广播信号的发射和接收
信鸽传书 | 电磁波传递音频信号 |
写信的人把信写好 | 话筒将声音信号转换成音频电信号 |
信鸽作为运载信件的工具 | 高频电流相当于能够运载信件的信鸽 |
将信件捆在信鸽上 | 用调制器将音频电信号加载到高频电流上 |
将信鸽释放 | 通过天线将电磁波发射到空中 |
信鸽带着现信件在空中飞 | 电磁波在空中向四周传播 |
信鸽到达目的地 | 收音机的天线收到电磁波 |
从信鸽身上解捆取信 | 收音机通过解调滤去高频电流成分而保留原音频信号 |
读取信件内容 | 把音频信号放大，通过扬声器转换成声音 |
【典例1】广播电台或广播电视台的发射天线的作用是（ ）。
A. 只发射音频电流激发的电磁波；
B. 只发射视频电流激发的电磁波；
C. 只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射；
D. 三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波
知识点二、电视的发射和接收
1.电视信号的发射和接收
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。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高频电流上，通过发射天线发射到空中，如图甲所示。电视机的接收天线把高频信号接收下来，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（同时把声音信号取出并放大，由扬声器还原成声音），如图乙所示。
甲 乙
2.电视信号的发射和接收过程可以用框图表示
教材深挖： 电视信号发射和接收的实质是“声音信号→电信号→声音信号”和“图像信号→电信号→图像信号”的变化和重复的过程，其中声音信号、图像信号转变为电信号在电视台发送端完成，电信号转换为声音信号、图像信号在接收端完成。 |
培优拓展： 什么是音频信号和视频信号 由声音转换成的电信号叫音频信号；由图像转换成的电信号叫视频信号。音频信号时视频信号的频率低，不容易直接发射出去，所以需要把它们加载到高频电流上，再通过天线产生电磁波发射到空中。 |
【典例2】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
知识点三、移动电话
1.移动电话（手机）
（1）移动电话是靠空间的电磁波来传递信息的。移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台：它用电磁波把讲话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。
（2）移动电话的特点
优点：移动电话不需要电话线，可以让我们很方便地随身携带和使用。
缺点：移动电话的体积小，发射功率小；天线简单，灵敏度不高，需要基地台的支持，只有基地台电磁波能够辐射到的区域才能进行通话。
（3）基地台：在移动通信中，基地台就是我们常说的基站，其作用相当于传输的中转中枢。一个基地台覆盖一定的区域，该区域内的手机发射信号被基站接收，基地台将该信号发送给目标手机，也就是说手机之间不能直接通信，要通过基站中转。
2.无绳电话
由座机和手机组成，座机接在市话网上，相当于一个小的基地台。它们各有一个天线，通过无线电波来传递信息。无绳电话的功率小，其工作区域大约在几十米到几百米的范围内，所以无绳电话的手机不能离座机太远。
3.广播、电视、移动电话信号传递的异同
| 相同点 | 不同的 | ||||
载体 | 发射过程 | 接收过程 | 信号形式 | 载体电磁波的特点 | 发射和接收设备 | |
广播 | 电磁波 | 信号转换、调制、天线发射 | 天线接收、调谐、解调 | 音频信号 | 频率最小 | 广播电台发射、收音机接收 |
电视 | 音频信号和视频信号 | 频率较小 | 电视台发射、电视机接收 | |||
移动 电话 | 各种形式的信号 | 频率最大 | 移动电话发射、接收，基地台转接 | |||
【典例3】关于移动电话，下列说法中错误的是（ ）。
A．移动电话既能接收电磁波，又能发射电磁波；
B．移动电话的发射功率非常大，天线灵敏度高；
C．移动电话与其他用户通话需基地台转接；
D．无绳电话的座机和手机之间通过无线电波沟通
【方法帮】
题型一：无线电广播信号的发射和接收
调制器和调谐器的区别
名称 | 位置 | 作用 |
调制器 | 在无线电发射装置中 | 把音频电信号加载到高频电流上 |
调谐器 | 在无线电接收装置中 | 从各种频率的电磁波中选出带有音频电信号的特定频率的电磁波 |
【典例4】关于无线电广播的发射和接收，下列说法正确的是（ ）。
A．话筒把声音信号转化成音频信号后，直接通过天线发射出去；
B．话筒把声音信号转化成音频信号后，需要加载到高频电磁波上再发射出去；
C．载波发生器将音频电信号加载到高频电磁波上；
D．调制器可以把声音信号从高频信号中取出
题型二：电视信号的发射和接收
（1）广播和电视的信号的发射都是先“载”于高频电流上，然后通过天线产生的电磁波进行信息传递的；
（2）在信号的发射端，需要有专用的发射装置，将“装载”有信号的电磁波发射出去；在接收端，需要有专用的接收装置接收电磁波，并将信号“卸载”下来。
【典例5】电视中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______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______信号接收下来，通过电视机内的电路把图像信号取出来并放大，由显像管把它还原成______。
题型三：移动电话的工作原理
移动电话和固定电话的工作原理基本相同，只是固定电话用导线中的电流来传递信号，而移动电话主要由空间的电磁波传递信信号。
【典例6】广播电台或广播电视台的发射天线的作用是（ ）。
A. 发射音频电流激发的电磁波；
B. 发射视频电流激发的电磁波；
C. 把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射；
D. 三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波
【中考帮】
考点一：电视信号的发射与接收
【典例7】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、图象信号转化为电信号；
B．让声音、图象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
该考点要求要求同学们知道电磁波，知道电磁波在电视广播中的应用。这是物理核心素养物理观念的体现。
考点二：移动电话
【典例8】在疫情防控期间，人们通过手机传递信息实现在线教育、视频会议、无线对讲等办公服务，避免了人与人之间的直接接触，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
该考点要求要求同学们知道电磁波，知道电磁波在电视广播中的应用。这是物理核心素养物理观念的体现。
【作业帮】
一、基础练（知识巩固）
1.完成无线电广播的发射与接收的装置分别是（ ）。
A. 电视台、电视机 B. 广播电台、收音机
C. 电信局、BP机和手机 D. 移动公司、电话机
2.中央人民广播电台和湖北人民广播电台具有相同的（ ）。
A. 频率 B. 波长 C. 波速 D. 无
3.观众在家中选择不同频道观看电视时，实际上是在改变( )。
A. 电视台发射的电磁波的波速；B. 电视机接收的电磁波的波速；
C. 电视台发射的电磁波的频率；D. 电视机接收的电磁波的频率
4.用收音机接收无线电波时，收音机的接收天线收到的是（ ）。
A. 电磁波 B. 图像信号 C. 声音信号 D. 载有声音信号的电磁波
5.接收天线收到的信号是（ ）。
A. 图像和声音信号 B. 变化的电流
C. 各种频率的电磁波 D. 声音及图像
6.无线电广播发射的基本原理是：先把声音转变成________，并把它加载到从振荡器中得到的________电流上，再通过天线产生________发射到空中。
7.收音机通过________接收无线电波，机内的电子电路从接收到的无线电波中把选出的音频电信号加以放大，再通过扬声器把________转换成________，这就是无线电广播的接收过程。
8.电视用电磁波传递________信号和________信号。摄像机把图像变成________，发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上，通过________发射到空中。电视机接收并把这样的高频信号取出来并放大，由________把它还原成________。
二、综合练（能力提升）
9．模拟信号在话筒中将声音转换成信号电流时，下列说法正确的是（ ）。
A．信号电流的频率、振幅变化跟声音的频率、振幅变化完全相同；
B．信号电流只有频率变化跟声音的频率变化完全相同；
C．信号电流只有振幅变化跟声音的振幅变化完全相同；
D．信号电流的频率、振幅变化跟声音的频率、振幅变化不完全相同
10．4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图象且图象传输质量与高清晰度与电视不相上下的技术产品．4G手机传递信息依靠的是（ ）。
A．电磁波 B．红外线 C．超声波 D．次声波
11．2020 年是我国 5G 网络建设的关键年份，5G 网络的逐渐成熟迎来了 5G 市场的换机热潮。关于 5G手机，下列说法正确的是（ ）。
A．5G 手机主要利用电磁波进行通信；
B．5G 手机电池在充电时，化学能转化为电能；
C．开会时手机静音，是在传播过程中减小噪声；
D．5G 网络中的电磁波传播速度大于3×108m/s
12．大家对电视都已十分熟悉，可以说每天都离不开．不同的电视台占有不同的频道，频道实际上就是预先设计好的频率，每一个频道都有固定的发射（接收）频率．过去的黑白电视时代只有12个频道，现在发展到有90多个预选频道，新型的电视可以自动搜索频道使每一台节目都有最佳的效果。
（1）文中提到的“预先设计好的频率”指的是________；
A．音频频率；B．视频频率；C．射频频率
（2）为什么不同电视台要用不同频率？___；
（3）电视自动搜台的过程用物理术语来说是一个什么过程？____。
三、培优练（挑战自我）
13．手机是集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器，大致可分为五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源。手机采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波。根据国家标准局和有关方面规定。某手机发射频率是890.0125MHz，接收频率为935.0125MHz，双频间隔为45MHz。用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如果进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游。
(1)当对着话筒讲话时，手机天线作为____(填“发射”或“接收”)天线使用，当用听筒听对方讲话时，手机天线作为____(填“发射”或“接收”)天线使用；
(2)在同一交换局服务区的另一手机，____(填“能”或“不能”)用890.0125MHz的发射频率；
(3)要发射电磁波，在控制模组中应该有_________(填“振荡器”“调谐器”或“检波器”)；为了把接收的声音信号取出，在控制模组中应该有__________(填“振荡器”“调谐器”或“检波器”)。
(4)在飞行的飞机上，手机是被禁止使用的，这是因为___________________。
14．阅读下面有关手机的材料，并回答问题。
手机是部集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器，它大致可分为五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源。采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波．根据国家计量标准局和有关方面的规定，某机发射频率890.0125MHz，接收频率为935.0125MHz，双频间隔为45MHz．用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如果进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游。
（1）当对着话筒讲话时，手机天线作为________ （选填“发射”或“接收”）天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线是作为________（选填“发射”或“接收”）天线使用。
（2）用一交换局业务服务区的另一部手机，________（填“能”或“不能”）用890.0125MHz的发射频率。
（3）在飞行的飞机上不能使用手机的原因是：________。
