资源简介

(共27张PPT)
第二节 电磁波的应用
第二十章 电磁波与信息时代
沪科版2024
物理观念：帮助学生建立电磁波传播、信号调制与解调、以及移动通信技术的基本概念框架，理解广播、电视和移动通信的工作原理。
科学思维目标：培养学生运用物理知识分析和解决实际问题的能力，强化逻辑推理和批判性思维。
科学探究：通过实验和探究活动，提升学生的动手能力和实证研究素养。
科学态度与责任：激发学生对科技创新的兴趣，并培养其社会责任意识，强调通信技术对社会的积极影响。培养信息素养，通信技术的伦理与社会责任。
核心素养
我们几乎每天都要听广播、看电视、打电话，那这些图像和声音是怎样传过来的？
导入新课
（1）无线电信号是从哪里发射的？
（2）声音信号是如何发射到空中的？
（3）信号是如何接收的？
（4）收音机接收的信号是如何变成声音的？
无线电波与广播电视
先将信号加载在电磁波上，再把载有信号的电磁波发射出去，（类似于把信件绑到鸽子身上，放飞鸽子）
从到达接收处的电磁波中把信号检出来。（类似于鸽子携带信件飞到目的地，从鸽子身上取下信件并读取）
无线电波与广播电视
无线电广播信号的发射
　　话筒把播音员的声音信号转换成电信号，通过调制器加载到高频电流上，通过天线产生电磁波发射到空中。
无线电波与广播电视
话筒把声音信号转换成音频电信号——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放大
　　——类似于把信绑在信鸽身上并给信鸽充分的能量
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
无线电波与广播电视
无线电广播信号的接收
　　收音机的天线接收到各种各样的电磁波。由调谐器选出特定频率的信号，再通过解调，将音频信号选出，通过扬声器放出广播电台的声音。
无线电波与广播电视
天　线 —— 接收各种各样的电磁波
调谐器 —— 选择需要电台的载波信号
解　调 —— 从载波信号中复原音频信号
扬声器 —— 将音频电信号转换成声音
无线电波与广播电视
电视信号的发射和接收
（2）电视信号中图像信号和声音信号是如何发射与接收的？
（1）电视信号与广播信号有哪些异同？
无线电波与广播电视
电视的发射
　　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流上，通过发射天线发射到空中。
　　发射工作由电视台完成。
无线电波与广播电视
（1）摄像机 —— 将图像转换成电信号
（2）发射机 —— 将电信号加载到频率很高的电流上
（3）天　线 —— 将高频信号发射到空中
无线电波与广播电视
由 完成
电视台
电视的接收
　　天线接收信号，把图像信号取出放大，通过显示器还原图像；把音频信号取出，通过扬声器转换成声音。
无线电波与广播电视
（2）接 收 机 —— 取出并放大图像和音频电信号
（3）显 示 器 —— 复原图像信号
（1）天　　线 —— 接收包含声音、图像信息的高频信号
（4）音频放大 —— 将微弱音频电信号放大并输出
无线电波与广播电视
微波几乎沿直线传播，不能沿地球表面绕射，需建设中继站。
微波中继通信示意图
微波中继站的架设会受到地形、距离等影响，对架设带来不便。
微波与卫星通信
月球离我们太远，信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。
解决方案：
人造卫星通信
想一想：能否用月亮做中继站，实现微波通信？
微波与卫星通信
通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星。
三颗同步卫星可以实现全球通信
用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
微波与卫星通信
1.陆地应用：如车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用、铁路运营监控等；
2.航海应用：如远洋运输、内河航运、船舶停泊与入坞等；
3.航空应用：如航路导航、机场场面监控、精密进近等。随着交通的发展，高精度应用需求加速释放。
中国北斗卫星导航系
微波与卫星通信
北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星定位与通信系统，已面向全球用户提供全天候、全天时的高精度定位服务。下列关于北斗导航卫星系统说法正确的是 （　　）
A．北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同
B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息
C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D．北斗卫星导航系统还未建成
A
知识巩固
移动电话机由 _______来传递声音，它既是_____________ 又是___________。
电磁波
无线电发射台
接收台
移动电话靠__________ (较大的固定无线电台）使在不同地方的人可以互相通话
基地台
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。
其它通讯
　　工作区域在几十米至几百米的范围。
　　座机接在市话网上，相当于小型基地台。
其它通讯
舰载卫星通讯系统
车载数字新闻通讯车
其它通讯
无线电广播信号的发射和接收
天线取出特定
频率的信号
课堂总结
电视的发射和接收
话筒把音频信号转换为电信号，摄像机把图像信号转换成电信号，调制器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。
天线接收包含声、像信息的高频信号，解调器取出并放大图像和音频电信号，显示器复原放大图像信号，音频放大器将音频电信号放大并输出。
课堂总结
下 课
Thanks!
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