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第2节 广播、电视和移动通信（导学案）
【学习目标】
1. 了解无线电广播信号、电视信号和移动通信信号发射和接收的大致过程，能解释利用电磁波通信中的有关现象。
2. 通过对广播、电视和移动通信工作过程的学习，提高分析概括能力。
3. 了解生活中发射和接收电磁波的设施和设备，养成勤于观察的习惯。
4. 了解电磁波在改变人类通信方式方面的巨大作用，体会科学技术对社会发展的重要作用。
【学习重点】了解广播、电视和移动通信信号的发射和接收过程。
【学习难点】了解广播、电视和移动通信信号的发射和接收过程。
【自主预习】阅读教材，完成以下问题：
1. 无线电广播信号的发射与接收
（1）无线电广播信号的发射由 完成。话筒把播音员的声音信号转换成 信号，然后用 把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生 发射到空中。
（2）无线电广播信号的接收由 完成。
2. 电视信号的发射与接收
（1）摄像机把图像信号变成 信号，发射机把电信号加载到 很高的电流上，通过发射天线发射到空中。
（2）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 ，由 把它还原成图像。
3. 手机是靠 来传递信息的；手机既是发射台又是 台。实现手机跟其他用户通话的转化是靠 完成的。
【课堂探究】
探究一、无线电广播信号的发射和接收
【想想做做】打开一台多波段收音机，会听到广播节目，那么广播信号是如何发射，收音机又是如何接收广播信号的呢？
【分析】我们收听到的广播信号是由广播电台发射后再被我们收音机接收的，这主要分为两个过程：无线电广播信号的发射和信号的接收。
1. 无线电广播信号的发射——广播电台完成
主要由三部分组成： 、调制器、 。
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 信号，然后用 把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生 发射到空中。
2. 无线电广播信号的接收——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 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。转动收音机 的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。
（2）解调：由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过 将其滤去，将音频信号留下。
（3）放大：音频电信号经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 信号。　
3. 扩展实验——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。
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，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，把发射器置于某一波形挡，观察电磁波的波形。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。
【例题1】转动收音机调谐器的旋钮是为了（ ）
A. 选定某一频率的电台信号 B. 调节收音机的音量
C. 把音频信号转换成声音 D. 把声音信号从高频调制信号中检出来
A．空气 B．电磁波 C．超声波 D．次声波
探究二、电视信号的发射和接收
【想一想】电视与无线电广播相比有什么不同？电视声音的传递与无线电广播是一样的，那么图像信号是怎样传递的呢？
【分析】电视信号包括了声音和图像信号，声音信号的产生、发射、接收与无线电广播的工作过程相似。
1. 电视信号的发射
摄像机把图像信号变成 信号，发射机把电信号加载到频率很高的 上，通过发射 发射到空中。
摄像机——将图像转换成电信号；
发射机——将电信号加载到频率很高的电流上；
天线——将高频信号发射到空中。
2. 电视信号的接收
电视机的接收 把高频信号接收通过 把信号取出并放大，由 把它还原成图像。
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；
音频放大——将微弱音频电信号放大并输出。
【例题2】电视用_______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。图像信号的发射和接收工作过程：________把图像变成电信号，_______把电信号加载到频率很高的电流上，通过________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_______把它还原成图像。
探究三、移动通信信号的发射和接收
1. 手机
（1）手机的工作原理：手机已经很普及了。手机既是无线电 台又是无线电 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。手机可以使你很方便地跟朋友通话，无论你的朋友在附近，还是远在别的国家。
（2）手机特点
手机的体积很小，发射功率 ；它的天线也很简单，灵敏度不高。
2. 基站
手机跟其他用户的通话要靠较大的固定 转接。这种固定的电台叫作基站。
城市中高大建筑物上常常可以看到移动通信基站的天线。我国珠峰大本营的5G基站为全球海拔最高的5G（第五代移动通信技术）基站，实现了珠穆朗玛峰峰顶5G网络覆盖。
现在智能手机的功能非常丰富，可以用来视频通话、浏览网页、举办网络会议，等等。
【例题3】】关于手机，下列说法中正确的是（ ）
A．手机与固定电话的工作原理完全一样
B．手机只能作为接收机使用
C．手机既是发射机，又是接收机
D．手机发出的信号不能在真空中传播
【精讲点拨】
1. 无线电广播信号的发射和接收：是用高频电磁波作为载体。发射过程是：声音→话筒→电信号→调制器→高频电磁波→发射。接收过程是：接收→调谐器→选出特定频率信号→取出音频信号→扬声器→声音。
2. 电视信号的发射和接收：声音信号的发射和接收跟无线电广播信号的工作过程相似，是靠电磁波工作的。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。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，由显示器把它还原成图像。
3. 手机：手机不需要电话线，比固定电话方便。手机与固定电话的工作原理基本一样，只是手机的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，手机实际上是一个小型无线电发射台和无线电接收台的组合。
【归纳整理】
第3节 广播、电视和移动通信
一、无线电广播信号的发射和接收
二、电视信号的发射和接收
三、手机
1. 工作原理：手机既是无线电发射台，也是无线电接收台。
2. 基站：手机跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫作基站。
【课堂练习】
1．图为广播电台的发射塔，其信号频率比红光频率低，则以下说法正确的是（　　）
A．广播电台发射的信号不能在真空中传播
B．与红光相比，广播电台发射的信号波长较短
C．广播电台发射的信号在空气中传播的速度为340m/s
D．广播电台发射的信号是由高频变化的电流产生的
2．下面是无线电广播接收过程的几个步骤，其合理顺序是（　　）
（1）调谐选择所需要接收的电磁波；（2）接收无线电波
（3）检出声音信号电流； （4）耳机放音
A．（1）（2）（3）（4） B．（2）（1）（3）（4）
C．（4）（3）（2）（1） D．（3）（2）（4）（1）
3．关于广播、电视、移动电话的信号发射和接收过程，下列说法中错误的是（ ）
A．它们都是靠电磁波传递信息的
B．在发射时，它们都要把电信号加载到高频电流上
C．它们都只有接收功能，没有发射功能
D．移动电话既有接收功能又有发射功能
4. 如图是无线电广播工作过程的简易图，其通过 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 选出的信号含有高频电流成分，通过解调将其滤去，将音频信号显下，并经放大后被送到扬声器里。
5. 如图所示是电视的发射和接收原理图，图乙中显示器的作用是将接收的图像电信号还原成 ；扬声器的作用是将音频电信号转化成 。
6．手机既是无线电的 装置，又是无线电的 装置。它的特点是体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高，需要 转发信号。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
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第2节 广播、电视和移动通信（导学案）
【学习目标】
1. 了解无线电广播信号、电视信号和移动通信信号发射和接收的大致过程，能解释利用电磁波通信中的有关现象。
2. 通过对广播、电视和移动通信工作过程的学习，提高分析概括能力。
3. 了解生活中发射和接收电磁波的设施和设备，养成勤于观察的习惯。
4. 了解电磁波在改变人类通信方式方面的巨大作用，体会科学技术对社会发展的重要作用。
【学习重点】了解广播、电视和移动通信信号的发射和接收过程。
【学习难点】了解广播、电视和移动通信信号的发射和接收过程。
【自主预习】阅读教材，完成以下问题：
1. 无线电广播信号的发射与接收
（1）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流上，再通过天线产生电磁波发射到空中。
（2）无线电广播信号的接收由收音机完成。
2. 电视信号的发射与接收
（1）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。
（2）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。
3. 手机是靠电磁波来传递信息的；手机既是发射台又是接收台。实现手机跟其他用户通话的转化是靠基站完成的。
【课堂探究】
探究一、无线电广播信号的发射和接收
【想想做做】打开一台多波段收音机，会听到广播节目，那么广播信号是如何发射，收音机又是如何接收广播信号的呢？
【分析】我们收听到的广播信号是由广播电台发射后再被我们收音机接收的，这主要分为两个过程：无线电广播信号的发射和信号的接收。
1. 无线电广播信号的发射——广播电台完成
主要由三部分组成：话筒、调制器、天线。
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流上，再通过天线产生电磁波发射到空中。
2. 无线电广播信号的接收——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。转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。
（2）解调：由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过解调将其滤去，将音频信号留下。
（3）放大：音频电信号经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。　
3. 扩展实验——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。
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，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，把发射器置于某一波形挡，观察电磁波的波形。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。
【例题1】转动收音机调谐器的旋钮是为了（ A ）
A. 选定某一频率的电台信号 B. 调节收音机的音量
C. 把音频信号转换成声音 D. 把声音信号从高频调制信号中检出来
A．空气 B．电磁波 C．超声波 D．次声波
【解析】转动收音机调谐器的旋钮是为了从接收的电磁波中，选出需要的某一频率的电磁波。
故选A。
探究二、电视信号的发射和接收
【想一想】电视与无线电广播相比有什么不同？电视声音的传递与无线电广播是一样的，那么图像信号是怎样传递的呢？
【分析】电视信号包括了声音和图像信号，声音信号的产生、发射、接收与无线电广播的工作过程相似。
1. 电视信号的发射
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。
摄像机——将图像转换成电信号；
发射机——将电信号加载到频率很高的电流上；
天线——将高频信号发射到空中。
2. 电视信号的接收
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。
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；
音频放大——将微弱音频电信号放大并输出。
【例题2】电视用_______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。图像信号的发射和接收工作过程：________把图像变成电信号，_______把电信号加载到频率很高的电流上，通过________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_______把它还原成图像。
【答案】电磁波，摄像机，发射机，发射天线，显示器。
【解析】根据电磁波的知识可知，电磁波被广泛应用于的信息的传递，所以，电视就是用电磁波传递图像信号和声音信号。
根据图像信号的发射和接收工作过程的知识可知，摄像机利用光电转换装置把图像变成电信号，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。
根据电视机接收的知识可知，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，由显示器件把它还原成图像。
探究三、移动通信信号的发射和接收
1. 手机
（1）手机的工作原理：手机已经很普及了。手机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。手机可以使你很方便地跟朋友通话，无论你的朋友在附近，还是远在别的国家。
（2）手机特点
手机的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。
2. 基站
手机跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫作基站。
城市中高大建筑物上常常可以看到移动通信基站的天线。我国珠峰大本营的5G基站为全球海拔最高的5G（第五代移动通信技术）基站，实现了珠穆朗玛峰峰顶5G网络覆盖。
现在智能手机的功能非常丰富，可以用来视频通话、浏览网页、举办网络会议，等等。
【例题3】】关于手机，下列说法中正确的是（ C ）
A．手机与固定电话的工作原理完全一样
B．手机只能作为接收机使用
C．手机既是发射机，又是接收机
D．手机发出的信号不能在真空中传播
【详解】手机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。手机既是无线电发射台又是无线电接收台接收。故选C。
【精讲点拨】
1. 无线电广播信号的发射和接收：是用高频电磁波作为载体。发射过程是：声音→话筒→电信号→调制器→高频电磁波→发射。接收过程是：接收→调谐器→选出特定频率信号→取出音频信号→扬声器→声音。
2. 电视信号的发射和接收：声音信号的发射和接收跟无线电广播信号的工作过程相似，是靠电磁波工作的。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。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，由显示器把它还原成图像。
3. 手机：手机不需要电话线，比固定电话方便。手机与固定电话的工作原理基本一样，只是手机的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，手机实际上是一个小型无线电发射台和无线电接收台的组合。
【归纳整理】
第3节 广播、电视和移动通信
一、无线电广播信号的发射和接收
二、电视信号的发射和接收
三、手机
1. 工作原理：手机既是无线电发射台，也是无线电接收台。
2. 基站：手机跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫作基站。
【课堂练习】
1．图为广播电台的发射塔，其信号频率比红光频率低，则以下说法正确的是（　　）
A．广播电台发射的信号不能在真空中传播
B．与红光相比，广播电台发射的信号波长较短
C．广播电台发射的信号在空气中传播的速度为340m/s
D．广播电台发射的信号是由高频变化的电流产生的
【答案】D
【详解】A．电磁波可以在真空中传播，广播电台发射的信号属于电磁波，能在真空中传播，故A错误；
B．电磁波在真空中的传播速度是c=3×108m/s，其速度是一定值，根据波速=波长×频率，则波速一定，频率越低，波长越长；广播电台的发射塔发射的信号频率比红光频率低，则广播电台发射的信号的波长比红光波长长，故B错误；
C．广播电台发射的信号属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，在空气中的传播速度比真空中略低，但也接近3.0×108m/s，故C错误；
D．广播信号是通过天线中的高频振荡电流产生的电磁波，这是无线电通信的基本原理，故D正确。故选D。
2．下面是无线电广播接收过程的几个步骤，其合理顺序是（　　）
（1）调谐选择所需要接收的电磁波；（2）接收无线电波
（3）检出声音信号电流； （4）耳机放音
A．（1）（2）（3）（4） B．（2）（1）（3）（4）
C．（4）（3）（2）（1） D．（3）（2）（4）（1）
【答案】B
【详解】根据无线电广播的接收过程：接收电台的无线电波→选择需要的电磁波→检波得到音频电流→耳机将音频电流转化为声音。正确的合理顺序应该是（2）（1）（3）（4）。
故选B。
3．关于广播、电视、移动电话的信号发射和接收过程，下列说法中错误的是（ ）
A．它们都是靠电磁波传递信息的
B．在发射时，它们都要把电信号加载到高频电流上
C．它们都只有接收功能，没有发射功能
D．移动电话既有接收功能又有发射功能
【答案】C
【详解】A、电磁波被广泛应用于的信息的传递，广播、电视、移动电话都是使用电磁波传递信息的，故A正确；
B、声音和图像信息不方便直接发射和传送，所以都要把电信号加载到高频电流上发射到远方，故B正确；
CD、用手机在讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息，所以移动电话既能接收电磁波，又能发射电磁波：故C错误，D正确；
故选C。
4. 如图是无线电广播工作过程的简易图，其通过 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 选出的信号含有高频电流成分，通过解调将其滤去，将音频信号显下，并经放大后被送到扬声器里。
【答案】 调制器 调谐器
【详解】话筒将声信号转化为音频电信号，而后该信号经调制器后加载在高频电磁波上，然后由天线发射到空中。
收音机接收装置收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号，通过调谐器选出音频电信号，送到扬声器即可发出声音。
5. 如图所示是电视的发射和接收原理图，图乙中显示器的作用是将接收的图像电信号还原成 ；扬声器的作用是将音频电信号转化成 。
【答案】 图像 声音
【详解】电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，并将加载的图象信号和声音信号取出并放大，由显像管和扬声器还原为图象和声音。
6．手机既是无线电的 装置，又是无线电的 装置。它的特点是体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高，需要 转发信号。
【答案】 发射 接收 基站
【详解】手机的声音信息由空中的电磁波来传递，手机既是无线电发射装置，又是无线电接收装置，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；手机的体积很小，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基站转接。
【课后反思】
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