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第二节　广播和电视
教 材 解 读 　本节内容以无线电广播和电视为载体,通过示意图让学生了解电磁波的发射和接收的大致过程。在教学过程中,通过讲解让学生了解无线电广播的发射和接收过程后,让学生通过自学及讨论的方式了解电视的发射和接收的工作过程,最后加以总结。
学 习 目 标 物理观念 　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.通过了解无线电广播、电视的工作过程,提高学生应用科学文化知识解决实际问题的能力。
科学思维 　1.通过观察示意图和讲解,让学生了解无线电广播的发射和接收的大致工作过程。 　2.通过学习活动,让学生了解电视的发射和接收的大致工作过程。
科学探究 　通过无线电了解广播和电视的工作过程,初步认识科学技术对现代生活的影响。
科学态度 与责任 　通过对无线电广播、电视发展的学习,培养学生热爱科学的态度,激发学生的发明创造力。
重 点 难 点 　重点:了解无线电广播的大致工作过程,了解电视的大致工作过程。教师可以先让学生自己阅读理解,再利用多媒体动画视频展示无线电广播和电视的工作过程,让学生有大致的认识,知道它们都是依靠电磁波来传递信息的。 　难点:了解无线电广播的大致工作过程。虽然学生经常接触广播和电视,但它们的工作过程复杂且抽象,所以要通过多媒体演示突破该难点。
合 作 探 究 　探究收音机的声音信号是如何发送和接收的。 　材料:老师自带收音机的“小蜜蜂”。 　过程: 　话筒——将声信号转换成电信号。 　调制器——将音频电流加载到载波发生器产生的射频电流上。 　天线——产生电磁波将高频载波信号发射到空中。 　接收天线——接收各种各样的电磁波。 　调谐器——选择特定频率的载波信号。 　解调器——从载波信号中取出音频信号。 　扬声器——将音频电信号转换成声音。 　现象:老师进行调台学生来聆听,观察理解。 　原理:无线电广播信号的发射和接收。
备课 资料 　word版电子教案、匹配的课件见电子资源
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】 复习提问,引入课题 问题:1.电磁波是如何产生的 2.电磁波的计算公式有哪些 3.电磁波在真空中的传播速度是多少 过渡语:同学们回答得很好,我们知道电磁波的波速一定,且c=λf,其频率和波长可以各不相同,所以电磁波的用途也不同。电磁波可以用来进行无线电通信,其中与我们日常生活紧密相关的就是无线电广播、电视。有了无线电广播和电视,我国古代传说中的“千里眼”“顺风耳”的神话就会变成现实。那么怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢 首先来了解什么是音频、视频、射频。 学生回答问题,交流 教师提问复习,学生抢答,复习上节基础。
【探究新知】 一、音频、视频信号的调制 请同学们阅读课本185页,回答下列问题。 1.什么是音频、视频、射频 2.什么是调制,调幅,调频 二、无线电广播 过渡设问:无线电广播信号是如何进行发射和接收的 多媒体播放视频:无线电广播的工作过程。 阅读、思考提炼 提高学生阅读能力,概括总结能力。
(续表)
教师活动 学生活动 设计意图
结合多媒体播放图片进行讲解: 1.无线电广播信号的发射由广播电台完成。 话筒——将声信号转换成电信号。 调制器——将音频电信号加载到载波发生器产生的射频电流上。 天线——产生电磁波将高频载波信号发射到空中。 2.收音机负责信号的接收与还原。 接收天线——接收各种各样的电磁波。 调谐器——选择特定频率的载波信号。 解调器——从调幅电流中分离出音频电流。 扬声器——将音频电信号转换成声音。 归纳:①无线电广播信号的发射由广播电台完成。 观察、思考、交流 观察、思考、合作、归纳总结 让学生了解无线电广播是如何将信息发出去的,感受物理生活化。 让学生理解并感受收音机对信号接收的详细过程,增强对科学严密性的态度。
(续表)
教师活动 学生活动 设计意图
②发射过程:话筒把声音信号转换成电信号,然后再用调制器把音频电信号加载到高频电流上,再通过天线发射到空中。 ③接收过程: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,可以从中选出特定频率的信号。收音机内的电子电路再把音频电流从中取出来,进行放大,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。 三、电视 过渡设问:电视信号既包含图像信号又包含声音信号,这些信号是怎样发射和接收的 多媒体展示图片: 摄像机——将图像信号和声音信号转换成视频电流和音频电流。 调制器——将电信号加载到频率很高的电流上。 发射天线——将高频信号发射到空中。
(续表)
教师活动 学生活动 设计意图
天线——接收包含声音和图像信息的高频信号。 解调器——分离出视频电流和音频电流。 显示器——复原图像信息。 音频放大器——将微弱音频电信号放大。 归纳:①电视用电磁波传递图像和声音信号。 ②声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程大致相似。 ③图像信号的工作过程:摄像机把图像变成电信号,调制器把电信号加载到高频电流上,通过天线发射到空中。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,由电视机屏幕把它还原成图像。 　　课堂小结(略) 　　课堂练习(略) 　　布置作业(略) 梳理、理解、类比 梳理、思考、类比、总结 体会物理与生活的密切联系,激发学生敢于向科学挑战、热爱科学的情感。
学点1　音频、视频和信号的调制
阅读教材P185~P186,回答下列问题:
问题1:高频率的振荡电流能够产生高频率的电磁波并向外发射,这种电流为射频电流。
如图15-2-3所示是音频、视频、射频信号的示意图。
图15-2-3
问题2:由　声音　转换成的电流信号叫作音频信号。
问题3:由　图像　转换成的电流信号叫作视频信号。
问题4:将　音频　或　视频　电流“搭载”到　射频　电流上,相应改变电磁波的振幅或频率的过程叫作调制。
学点2　无线电广播
阅读教材P186~P187;观察下面广播电台发射和收音机的接收过程,回答下列问题。
图15-2-4
问题:由如图15-2-4所示的无线电广播的工作过程图可以看出,无线电广播分为　发射　和　接收　两个过程,第一个过程由　广播电台　完成,第二个过程由　收音机　完成。无线电广播是依靠　电磁波　来传递信息的。
学点3　电视
阅读教材P189观察如图15-2-5所示的电视台的发射和电视机的接收过程,回答下列问题。
图15-2-5
问题:与无线电广播的工作过程对比,可以看出,电视广播的工作过程跟无线电广播的工作过程　相似　(选填“相似”或“不相似”)。电视是用　电磁波　传递图像信号和声音信号的。
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方式一　【问题导入】
多媒体展示图片:电视画面(图15-2-1)。
图15-2-1
师:广播、电视的声音和图像信号是依靠什么传送的 学习了本节内容,我们便会找到答案了。引入新课。
方式二　【直接导入】
师:上节课我们学习了电磁波的知识,由于它的传播不需要介质,可以在空中自由传播,所以它在传递信息方面有着很强的优势,今天我们就学习电磁波在广播、电视和无线电通信方面的具体应用。引入新课。
1.深入讲解无线电广播信号的发射和接收
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来完成,发射台的主要设备有话筒、载波发生器、调制器和发射天线。无线电广播信号的接收是由收音机完成的,收音机的基本组件有接收天线、调谐器、解调器和扬声器。
图15-2-2
如图15-2-2甲所示是无线电广播信号的发射过程:话筒把声音转换成变化的电流,这种电流的频率较低,它几乎不能直接激发出电磁波,载波发生器可以产生高频电流,通过调制器把音频信号加载到高频电流上,通过天线把载有音频信号的高频电磁波发射出去。如图乙所示是无线电广播信号的接收过程:接收天线处在“电磁波的海洋”中,能接收到各种各样的电磁波,由调谐器从中选出我们需要的特定频率的电磁波,把调谐器选出来的频率很高的载有电信号的电磁波直接送到耳机不能够使耳机发出声音,需要把音频电流从调幅电流中分离出来,这一过程叫作解调。然后把音频电流放大后送到扬声器里,扬声器把电信号转换成声音。
[温馨提示]话筒与扬声器的功能是相反的,前者是将声音转换成变化的电流,后者是将变化的电流转换成声音;调制器与解调器的功能是相反的,前者是将音频信号加载在高频电流上,后者是将音频信号从高频电流中取出来;发射天线与接收天线的功能是相反的,前者是发射电磁波的,后者是接收电磁波的。
2.深入讲解电视的发射和接收
电视也是靠电磁波来传递信息的。它的基本工作过程与无线电广播的工作过程是相似的,电视的图像信号和声音信号通过摄像过程转换为视频电流和音频电流,调制器的任务是将载有声音和图像信息的电信号加载到频率很高的电流上,通过天线发射出去;而电视机的接收天线把这个高频电磁波从天空中接收下来,经过解调器分离出视频电流和音频电流,分别经过放大器后通过电视机屏幕还原图像,由扬声器还原成声音。
[温馨提示]摄像与电视机屏幕的功能是相反的,前者是将图像转换成变化的电流,后者是将变化的电流转换成图像。
[中考解读] 本节内容属于了解性内容,不是中考的重点,学习过程中要知道一些相关的名词,如调制、解调等,还应知道这些信息都是加载在电磁波上进行传递和接收的。中考中有时会以选择题、填空题的形式出现。
[考点对接] 电视的发射和接收
例　(菏泽中考)电视信号包含图像信号和声音信号,电视信号从电视台发射机到电视机的传递过程中,下列说法中正确的是 (　　)
A.声音信号是加载在电流上的,图像信号是加载在电磁波上的
B.图像信号是加载在电流上的,声音信号是加载在电磁波上的
C.声音信号和图像信号都是加载在电流上的
D.声音信号和图像信号都是加载在电磁波上的
[答案] D
材料一——会捣乱的电磁波
当我们听广播或者看电视的时候,有时收音机里会发出“咔咔”的怪声,电视机的屏幕上也会出现许多弯曲的条纹,把清晰的画面搅得一塌糊涂。这是电磁波在捣乱,人们称为“电子干扰”。
天空中的雷电,行驶中的汽车、摩托车,正在使用中的塑料热合机、电钻等都能发射频率不同的电磁波。当它们窜进附近的收音机和电视机中时,就对原来的广播和电视信号产生不同程度的干扰,破坏了正常的收听和收看。“电子干扰”就像一个会捣乱的“调皮鬼”,不断地给人找点儿麻烦。其实它也能为人类服务,有时为了工作的需要,还要专门制造一些能发射不同频率电磁波的干扰机呢!
在军事上,用来侦察敌方目标的雷达,导弹的定向系统以及无线电通信联络设备都是利用电磁波工作的。当它们受到其他强烈电磁波干扰时,就不能正常工作了。因此现代战争中,进行着激烈的侦察和反侦察、干扰和反干扰的电子战。
目前对付“电子干扰”常用的方法有两种:一种是尽量提高电磁波接收设备的选择和识别能力,用特制的滤波器把捣乱的电磁波滤除掉,只把对自己有用的电磁波识别出来。另一种方法就是经常改变所用电磁波的频率,使敌方干扰机上发出的频率对不准,这样“电子干扰”就失去了作用。在雷达和无线电通信设备中,常常设有许多频道供随时选用,就是这个目的。
　　材料二——什么是数字电视
数字电视被称作继黑白电视和彩色电视之后的第三代电视,数字电视就是基于数字技术的电视,是传统模拟电视系统的数字化,通俗地讲,就是从拍摄、编辑、制作、播出、传输、接收等电视信号处理的全过程都使用数字技术的电视系统。这和大家平时在电视机生产厂商广告宣传中所获得的有关数字电视的概念是有区别的,要实现真正的数字电视技术,必须由数字节目制作平台、数字电视信号传输平台及数字电视接收终端共同组成一个完整的系统。
运用了数字技术,电视的清晰度和抗噪声能力大大加强,而且更少的带宽就可以传输更多的节目。其收视质量大幅度提高,彻底解决了雪花、重影等模拟电视中存在的视觉问题,屏幕画面细腻逼真,并配以环绕立体声,已接近目前视听娱乐产品中顶级质量的电影。对习惯了收看模拟电视的观众而言,看数字电视就像享受一次听觉和视觉的盛宴。凡是观看过数字电视演示的人们都会深信,数字电视是每一个家庭在数字信息时代应该拥有的“家庭影院”和“信息终端”。
　　材料一　会捣乱的电磁波 　　材料二　什么是数字电视 　　——详见电子资源
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