资源简介

(共36张PPT)
幻灯片 1：封面
课程标题：15.2 广播和电视
学科与年级：北师大版 九年级物理
教师姓名：[教师姓名]
衔接提示：基于上节课 “电磁波传递信息” 的特性，本节课聚焦广播与电视的信号处理流程，解析音频、视频信息如何通过电磁波实现远距离传输。
幻灯片 2：学习目标
理解无线电广播的信号传递流程（音频信号→调制→发射→传播→接收→解调→还原），明确调制、解调的核心作用。
掌握电视信号的传递特点（音频 + 视频信号同步传输），了解电视发射与接收系统的组成差异。
认识广播与电视系统中的核心部件（振荡器、调制器、解调器、显像管），理解其工作原理与电磁波特性的关联。
结合生活实例，对比广播与电视信号传递的异同，培养 “信息处理→技术实现” 的逻辑思维能力。
幻灯片 3：课程引入 —— 从 “声音无线传” 到 “图像动起来”
情境对比：
图片 1：老式收音机接收广播节目（仅传递音频信息）、现代电视播放节目（同步传递音频与视频信息）；
视频片段：广播电台发射塔、电视信号转播卫星、家庭电视机接收信号的内部结构（如天线、机顶盒）。
核心疑问：同样利用电磁波传递信息，广播如何将声音信号传送到收音机？电视又如何同时传递声音和动态图像？两者的信号处理流程有哪些相同点和不同点？
引入逻辑：上节课我们知道电磁波能携带信息传播，本节课将具体分析广播与电视如何 “加载” 音频、视频信息到电磁波上，以及如何 “提取” 信息并还原，揭开无线通信的技术细节。
幻灯片 4：无线电广播的信号传递 —— 音频信息的 “加载与卸载”
1. 广播信号的发射系统（广播电台端）
核心任务：将音频信号（声音）加载到高频电磁波上，通过天线发射出去（利用高频电磁波传播距离远、抗干扰能力强的特性，对应电磁波谱中的无线电波）。
组成部件与工作流程：
部件
功能
工作原理（与电磁波关联）
麦克风
音频信号采集
将声音振动转化为强弱变化的电信号（音频电信号，频率低，无法直接远距离传播）
振荡器
产生高频载波
产生高频交变电流（如几百 kHz 到几 MHz），对应高频无线电波（作为 “信息载体”，频率高，适合远距离传播）
调制器
信号调制
将音频电信号 “加载” 到高频载波上（两种方式：①调幅 AM：改变载波的振幅，随音频信号变化；②调频 FM：改变载波的频率，随音频信号变化），形成调制信号
放大器与发射天线
信号发射
放大调制信号的功率，通过发射天线将其转化为高频电磁波，向四周空间传播
关键原理：低频音频信号无法直接远距离传播（易被吸收、衰减快），需 “搭载” 在高频载波上（类比：人无法直接过河，需乘坐船只，音频信号是 “人”，高频载波是 “船”）。
2. 广播信号的接收系统（收音机端）
核心任务：接收特定频率的高频电磁波，从中 “提取” 出音频信号，还原为声音。
组成部件与工作流程：
部件
功能
工作原理
接收天线
信号接收
接收空间中所有频率的电磁波，感应出微弱的交变电流
调谐器
选台（频率选择）
通过调节电容或电感，使收音机内部电路的固有频率与某一广播电台的载波频率一致，产生 “电谐振”，只接收该频率的电磁波（过滤其他频率信号）
解调器
信号解调
将调谐后的调制信号 “卸载”，从高频载波中分离出原始的音频电信号（与调制过程相反）
放大器与扬声器
声音还原
放大音频电信号的功率，通过扬声器将其转化为声音振动，实现声音还原
生活现象解释：收音机 “调台” 本质是调节调谐器的固有频率，与目标电台的载波频率匹配，实现信号筛选；“AM/FM” 按键对应两种调制方式（调幅 / 调频），调频广播抗干扰能力更强，音质更清晰。
幻灯片 5：电视信号的传递 —— 音频与视频的 “同步远行”
1. 电视信号的特殊性：双信号同步传输
电视需同时传递音频信号（声音）和视频信号（图像），两者通过同一发射天线以电磁波形式传播，但加载在不同频率的载波上（或采用时分复用技术，避免相互干扰）。
视频信号的特点：由摄像机将光信号转化为强弱变化的电信号（视频电信号），频率比音频信号更高（包含图像的明暗、色彩信息），更需要高频载波作为载体。
2. 电视信号的发射系统（电视台端）
流程与广播的差异：在广播发射系统基础上，增加视频信号处理链路：
摄像机：将图像光信号转化为视频电信号；
视频调制器：将视频电信号调制到另一路高频载波上（与音频载波频率不同）；
混合器：将调制后的音频信号和视频信号混合，通过同一发射天线发射出去（电磁波谱中的超短波或微波，传播距离较近，需通过中继站或卫星放大转发）。
3. 电视信号的接收系统（电视机端）
流程与广播的差异：在广播接收系统基础上，增加视频信号还原链路：
接收天线与调谐器：接收特定频率的电视信号，筛选出目标频道的混合信号；
分离器：将混合信号分离为音频调制信号和视频调制信号；
音频处理：音频调制信号→音频解调器→放大器→扬声器（还原声音，与收音机一致）；
视频处理：视频调制信号→视频解调器→视频放大器→显像管（或液晶屏）：
显像管：将视频电信号转化为光信号，通过电子束扫描屏幕像素，形成动态图像（液晶屏通过控制像素发光实现图像显示）。
关键部件：显像管的工作原理（传统 CRT 电视）：
电子枪发射电子束，视频电信号控制电子束的强弱（对应图像明暗）；
偏转线圈产生磁场，控制电子束在屏幕上做水平和垂直扫描（每秒扫描 25 帧画面，人眼产生视觉暂留，形成连续动态图像）。
幻灯片 6：广播与电视信号传递的异同对比
对比维度
无线电广播
电视
传递信号类型
仅音频信号
音频信号 + 视频信号（双信号）
载波频率
中波、短波（几百 kHz - 几十 MHz）
超短波、微波（几十 MHz - 几千 MHz）
传播距离
较远（中波可绕地球表面传播，短波可通过电离层反射）
较近（超短波沿直线传播，需中继站或卫星转发）
核心流程
音频→调制→发射→接收→解调→声音
（音频 + 视频）→分别调制→混合发射→接收分离→分别解调→声音 + 图像
接收端核心部件
调谐器、音频解调器、扬声器
调谐器、分离器、音频解调器、视频解调器、显像管（或液晶屏）
共同点
1. 均以电磁波为信息载体（无线电波）；2. 均需经过 “调制→发射→传播→接收→解调” 的核心流程；3. 均依赖高频载波实现远距离传输
幻灯片 7：现代通信技术对广播与电视的升级
1. 数字信号替代模拟信号：
传统广播与电视采用模拟信号（信号连续变化，易受干扰，音质、画质差）；
现代数字广播（如 DAB）、数字电视（如 DTMB、有线电视）采用数字信号（信号以 “0”“1” 二进制编码，抗干扰能力强，可压缩传输更多频道，支持高清画质）。
2. 卫星转播扩展覆盖范围：
电视信号通过地球同步卫星转发（卫星接收地面站发射的微波信号，放大后转发到地面其他地区），实现跨洲、跨洋的远距离覆盖（如国际卫星电视节目）。
3. 互联网流媒体的冲击：
现代音频（如网络电台、音乐 APP）、视频（如网络电视、短视频平台）通过互联网传递信息，本质仍是将音频、视频信号转化为数字信号，通过光纤或无线电磁波（如 WiFi、5G）传输，逐步替代传统广播与电视的部分功能。
幻灯片 8：课堂小结
知识框架回顾：
无线电广播：单信号（音频）传递，核心流程 “调制→发射→接收→解调”，依赖高频载波，调谐器实现选台；
电视：双信号（音频 + 视频）同步传递，增加视频处理链路，依赖超短波 / 微波，需分离器、显像管还原图像；
现代升级：数字信号提升质量，卫星扩展覆盖，互联网流媒体创新传输方式。
重点强调：广播与电视的核心差异在于 “信号类型”（单信号 / 双信号），但均基于电磁波的 “载体特性” 和 “调制解调技术” 实现信息传递，体现了 “电磁波特性→技术设计→功能实现” 的逻辑链。
幻灯片 9：课堂练习 1
无线电广播中，“调制” 的作用是（ ）
A. 将音频信号转化为声音
B. 将音频信号加载到高频载波上
C. 从高频载波中提取音频信号
D. 选择特定频率的电磁波接收
电视信号与广播信号相比，最显著的差异是（ ）
A. 电视信号不需要电磁波作为载体
B. 电视信号需要同时传递音频和视频信号
C. 电视信号采用低频载波传播
D. 电视信号传播距离比广播信号更远
收音机的 “调台” 功能，主要通过哪个部件实现？（ ）
A. 麦克风 B. 调制器 C. 调谐器 D. 解调器
幻灯片 10：课堂练习 2
请简述无线电广播从 “声音产生” 到 “收音机发声” 的完整信号传递流程，并标注每个环节对应的核心部件。
为什么传统电视需要通过中继站或卫星转发信号，而中波广播可以直接绕地球表面传播？请结合电磁波的传播特性解释。
对比模拟电视和数字电视，说明数字电视在画质、抗干扰能力方面更优的原因。
幻灯片 11：课堂练习答案
B（解析：调制是 “加载” 音频信号到高频载波，解调是 “提取”，还原声音是扬声器的作用，选台是调谐器的作用）
B（解析：A 选项，电视仍以电磁波为载体；C 选项，电视用超短波 / 微波，频率更高；D 选项，电视信号传播距离更近）
C（解析：调谐器通过电谐振选择特定频率的电磁波，实现 “调台”）
答：流程：① 麦克风将声音转化为音频电信号；② 振荡器产生高频载波；③ 调制器将音频信号调制到高频载波上，形成调制信号；④ 放大器放大信号，发射天线将其转化为电磁波传播；⑤ 收音机接收天线接收电磁波；⑥ 调谐器选择目标频率的电磁波；⑦ 解调器从载波中提取音频信号；⑧ 放大器放大音频信号，扬声器将其还原为声音。
答：传统电视用超短波 / 微波传递信号，这类电磁波波长较短（如超短波波长 1m-10m），传播特性为 “沿直线传播”，无法绕过地球表面的障碍物（如山脉、建筑），因此需中继站或卫星转发；中波广播用中波（波长 100m-1000m）传递信号，波长较长，能绕地球表面的弯曲部分传播（地波传播），且能被地面吸收后反射，因此可直接实现较远距离传播。
答：① 模拟电视信号是连续变化的电信号，传播过程中易受外界干扰（如其他电磁波、信号衰减），导致画质模糊、出现雪花点；② 数字电视信号是 “0”“1” 二进制编码的离散信号，传播过程中即使受到干扰，也可通过纠错编码技术恢复原始信号，抗干扰能力强；③ 数字信号可进行压缩处理，在相同带宽下传输更多像素信息，支持高清甚至 4K 画质，而模拟信号无法有效压缩，画质分辨率较低。
幻灯片 12：拓展思考
为什么卫星电视需要使用抛物面天线（锅状天线）接收信号？（提示：卫星传递的微波信号方向性强、能量集中，抛物面天线能将分散的微波信号反射汇聚到天线焦点处的接收器上，增强接收信号的强度，提高接收质量）
现代网络电视（如智能电视）通过 WiFi 接收信号，与传统电视通过天线接收信号相比，在信号载体和传递方式上有什么不同？（提示：传统电视用超短波 / 微波（电磁波）直接传递模拟或数字电视信号；网络电视用 WiFi（无线电波的一种，频率 2.4GHz 或 5GHz）传递数字网络数据，再通过电视内部解码软件将数据还原为视频和音频，本质是 “互联网数据传输” 替代 “传统电视信号传输”）
幻灯片 13：结束语
总结与延伸：本节课我们解析了广播与电视的信号传递原理，看到了电磁波如何作为 “信息载体” 实现音频与视频的远距离传输，也了解了现代技术对传统通信方式的升级。下一节课我们将学习 “信息技术与能源革命”，进一步探索电磁波技术在更广泛领域的应用，以及能源利用与信息技术的协同发展。希望大家课后观察家中的收音机、电视或智能设备，思考其信号接收方式与本节课知识的关联！
北师大版2024版物理九年级全册【精做课件】
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15.2广播和电视
第十五章 电磁波与通信技术
a
i
T
u
j
m
i
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N
g
广播电台
主要由三部分组成：话筒、调制器、天线。
1. 信号的发射——广播电台完成
一、无线电广播信号的发射和接收
话筒
天线
一、无线电广播信号的发射和接收
（1）话筒、调制器与天线的主要作用
高频振荡器
产生高频电流
调制器把音频电流
加载到高频电流上
且进行放大
话筒把声音信号转换成电信号（音频电流）
天线把载有音
频电流的电磁
波发射出去
（2）归纳：无线电广播信号的发射过程
类似于信鸽
的放飞
一、无线电广播信号的发射和接收
2. 信号的接收——收音机完成
（1）选台
为接收在空间传播的无线电波，收音机使用天线进行接收。但由于天线没有选择性，能接收传播过来的所有电磁波，如把天线接收的电磁波全部变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清。
利用收音机的“调谐器”，可以选出我们需要的某一频率的电磁波，这一过程叫做选台（调谐）。
（2）解调
由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过“解调器”将其滤去，把音频信号留下。
一、无线电广播信号的发射和接收
（3）放大
把音频信号放大后送到扬声器里，这一过程叫做放大。　　
（4）扬声器把音频信号转换为声音信号。　　　
天线
扬声器
选台和解调器
一、无线电广播信号的发射和接收
归纳：无线电波接收与还原过程
一、无线电广播信号的发射和接收
天线接收
电磁波
3. 扩展性实验 ——电磁波的发射与接收
电磁波的发射与接收可以用下列数字化实验设备来直观地显现。
一、无线电广播信号的发射和接收
如图所示，电磁波发射器可以发射不同频率的电磁波，接收器接收到电磁波信号后，通过传感器、采集器将电磁波信号输入到计算机，我们就可以在计算机屏幕上观察到电磁波信号。
连接好装置，把发射器置于载波挡，转动发射器上的旋钮，改变发射器发出的电磁波的频率，观察信号的变化；再把发射器置于调制挡，观察调制后的波形。
视频演示—《实验—电磁波的发射与接收 》
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。
二、电视的发射和接收
学校的电视演播室
中央电视台演播室
摄像机把图像信号变成电信号，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。
由电视台完成
二、电视的发射和接收
1. 电视信号的发射
发射机
高频信号
电信号
声音
图像
高频振荡器
放大器
电视信号的发射过程
二、电视的发射和接收
电视机的接收天线把高频信号接收通过电视机把信号取出并放大，由显示器把它还原成图像。
由电视机完成
二、电视的发射和接收
2. 电视信号的接收
扬声器—
输出音频信号
天线—接收包含声、
像信息的高频信号
接收机—取出并放大
图像和音频电信号
显示器—
复原图像信号
电视信号的接收过程
二、电视的发射和接收
A
三、移动电话
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，也是无线电接收台（发射接收二合一） 。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。
1. 移动电话的工作原理
A
三、移动电话
（1）优点
移动电话的体积很小，使用方便，使用半径大，不需要电话线。
（2）缺点
只能在携带信号的电磁波能够辐射到的区域内才能够进行通话，受区域限制。
2. 移动电话的优点与缺点
A
三、移动电话
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无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台，跟电话交换机相连。城市中高大建筑物上常常可以看到移动通信基地台的天线。
3. 基地台
基地台的天线
4. 移动电话通话过程
固定电话
中心站
　　手机和手机通过基地台进行通话
手机和座机借助基地台进行通话
手机乙
手机甲
基地台
基地台
三、移动电话
视频欣赏——《移动电话通话原理》
有一种可移动的电话叫无绳电话，座机和手机之间没有电话线，但各有一个天线，它们通过无线电波来沟通。无绳电话的主机接在市话网上，相当于一个小型基地台。手机不能离主机太远，工作区域大约在几十米到几百米的范围内。
5. 无绳电话
三、移动电话
6. 广播、电视、移动电话信号传递的异同
项目 广播 电视 移动电话
不同点 信号形式 声音信号 声音信号和 图像信号 各种形式的信号
载波特点 频率最小 频率最小 频率最大
发射和 接收设备 广播电台发射、 收音机接收 电视台发射、 电视机接收 移动电话发射、接收，基地台转接
相同点 载体 电磁波 发射过程 信号转换→调制→天线发射 接收过程 天线接收→调谐→解调 三、移动电话
（1）音频信号
由声音转换成的电信号，它的频率跟声音的
频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号。
（2）视频信号
由图像转换成的电信号，它的频率
在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。
（3）射频电流
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流。
7. 音频、视频、射频和频道
音频、视频和射频
的比较（示意图）
三、移动电话
观看数字光碟DCD时不需要把信号发射到天空，可以直接把音频信号和视频信输给电视机，这时就要分别把DCD机送来的音频、视频信号接到电视机上标着A、V字母的插口上。
（4）频道
不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。
三、移动电话
1. 如图甲是无线电广播信号的______过程，其
中元件 是______；如图乙是无线电广播信号的______过程，
其中元件 是________。
发射
话筒
接收
扬声器
返回
2. 如图所示是电视广播中图像信号的传播过程。
（1）摄像机把图像变成________。
（2）发射机把________加载到频率很高的电流上，通过
__________发射到空中。
电信号
电信号
发射天线
（3）电视机的接收天线接收到带有____信号的________，通
过电视机把图像信号取出并放大，由________把它还原成图像。
电
电磁波
显示器
返回
知识点1 音频、视频信号的调制
1. 如图所示，是三种信号的波形
图，则表示音频信号的是____，表示射频信
号的是____。将要传送的音频和视频电流“搭
甲
丙
调制
调幅
调频
载”到射频电流上，相应改变电磁波的振幅或频率，这种技术
叫作______。若改变的是电磁波的振幅，则称为______；若
改变的是电磁波的频率，则称为______。
返回
知识点2 无线电广播和电视
2. 观众在家中选择不同频道观看电视播放的节目时，实际上
是在改变( )
D
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
返回
3.如图是无线电广播工作过程的简易图，其通过______器把
音频信号加载到高频电流上发射到空中；收音机天线接收到
电磁波后，由______器选出信号中含有的高频电流成分，通
过解调将其滤去，将音频信号留下，并经过放大后送到
_________。
调制
调谐
扬声器
返回
知识点3 现代通信技术
4. ［2024·成都期末］关于电话的听筒和话筒的工作原理，
以下说法正确的是( )
D
A. 话筒、听筒都是把电信号变成声音
B. 听筒利用的原理是电磁感应现象
C. 话筒将声信号变成光信号
D. 听筒把电信号变成声音
返回
5.［2024·西安期末］无线路由器是一种支持有线和无线连接
的网络设备。可以通过后排接口同时连接多台电脑实现有线
连接，则各接口之间是______（选填“串联”或“并联”）的，
还可以通过________实现无线连接。
并联
电磁波
返回
6.［2024·佛山一模改编］光纤通信主
要利用波长很____（选填“短”或“长”）
的激光传输信息。如图所示，激光从光纤一端射入，在内壁
上多次______，从另一端射出，把信息传到远方。光在传输
的整个过程中，能量损失非常____（选填“多”或“少”）。
短
反射
少
返回
7.［2025·深圳期中］我国能前往月球背面采集样品，是因为有
“鹊桥”中继卫星为探月任务提供了强有力的通信支持。如图所
示，请你为“鹊桥”选址，将其位置选定在___（选填“”“ ”或“
”）点，可以实现地面指挥中心与月球背面的通信中转。
C
返回
8.［2024·吕梁三模改编］量子纠缠可以在很远的距离零时间
损耗地获取信息，如今量子通信已经是科研热门。我们现在
的手机通讯是利用________传递信息，设想若实现量子通信，
我们的生活会有什么变化 ______________________________。
电磁波
通信没有时间延迟（合理即可）
返回
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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