21.3 广播、电视和移动通信-九年级物理全册同步精品讲义+试卷（人教版）

课时21.3 广播、电视和移动通信（帮课堂）（解析版）

【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：

3.类比无线电广播信号的发射和接收

【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

【答案】 C。

【解析】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信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中。

故答案为：C。

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

【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

【答案】 D。

【解析】电磁波可以传递声音、图象等信息，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的；电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去，D符合题意，ABC不符合题意；

故答案为：D。

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

【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

【答案】B。

【解析】A、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：A是正确的；

B、移动电话的灵敏度高，但由于电量限制，以及防止危害人体健康，其发射功率不大，所以B是错误的；

C、正是因为移动电话的发射功率不大，所以它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接，所以C是正确的；

D、电磁波被广泛应用于信息的传递，所以无绳电话的座机和手机之间通过无线电波沟通，所以D是正确的。

故选B。

【方法帮】

题型一：无线电广播信号的发射和接收

★易错警示：调制器和调谐器的区别

【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

【答案】B。

【解析】A.音频信号必须调制到高频信号中，才能发射，故错误；

B.话筒把声音信号转换成电信号，需要加载到电磁波上再发射出去，正确；

C.载波发生器只是产生载波信号，故错误；

D.把声音信号从高频信号中取出的是解调器，而不是调制器，故错误；故选B。

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______。

【答案】频率很高的；高频；图像。

【解析】[1][2][3]电视是通过电磁波传递图象信号和声音信号。图像信号的工作过程是：摄像机先把图像信息变成电信号，再通过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，由显像管把它还原成图像。

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

【答案】 C。

【解析】广播电台或广播电视台发射天线的作用是将声音和图像信息加载到更高频率的射频电流上，激发出电磁波，向外传递信息。

故选C。

【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

【答案】D。

【解析】电磁波可以传递声音、图象等信息，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的；电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去，故选项D正确，选项ABC错误。

故选D。

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

【答案】B。

【解析】手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以手机是利用电磁波来传递信息的。

故选B。

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

【答案】 B。

【解析】电视机和收音机都只能接收信号不能发射信号，它们只有接收装置没有发射装置移动电话和对讲机在接听时它的天线是接收天线，在讲话时它又是发射天线，所以移动电话机和对讲机既有发射装置又有接收装置。

故选B。

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

【答案】 C。

【解析】中央人民广播电台和湖北人民广播电台具有相同的波速。

故选C。

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

【答案】 D。

【解析】电磁波的波速是不变的，A、B不合题意．不同的电视台发射电磁波的频率是固定不变的；使用电视机在选择频道时，并不能改变电视台发射电磁波的频率，C不合题意．使用电视机选择不同的频道，实际上是在改变接收电磁波的频率，也就是改变了电视机的不同接收频道，D符合题意。

故答案为：D。

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

【答案】 A。

【解析】收音机的天线是用来接收电磁波的，收音机的天线接收到电磁波后，即这些电磁波可产生随频率和振幅而变化的强弱不等的电流，即是利用电磁感应现象的原理发生的，这些电流经过检波电路去掉载波，再送入三极管中，通过该装置将信号放大，最后进入喇叭放出声音。

故选：A。

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

【答案】 C。

【解析】接收天线收到的信号是各种频率的电磁波。

故选C。

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。

【答案】 电信号；高频；电磁波。

【解析】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，调制器把音频电信号加载到高频电磁波上，再通过发射天线发射到空中。

故答案为：电信号；高频；电磁波。

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。

【答案】 接收天线；电信号；声信号。

【解析】收音机是靠接收天线来接收无线电波的；电子电路将接收的无线电波中的音频电信号卸载下来并放大；扬声器将音频电信号转化为声信号，我们就听到了声音。

故答案为：接收天线；电信号；声信号。

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________。

【答案】 图像；声音；电信号；发射天线；显像管；图像。

【解析】电视用电磁波传递图像信号和声音信号的；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磁波上，通过发射天线发射到空中．电视机接收并把这样的高频信号取出来并放大，由显像管把它还原成图像。

故答案为：图像；声音；电信号；发射天线；显像管；图像。

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

【答案】A。

【解析】模拟信号传输过程中，先把信息信号转换成几乎“一模一样”的波动电信号，再通过有线或无线的方式传输出去，电信号被接收下来后，通过接收设备还原成信息信号。信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，故A符合题意。

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

【答案】A。

【解析】4G手机也属于移动电话，所以4G网络传输信息是利用电磁波来实现的。

故选A。

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

【答案】A。

【解析】A．手机通信主要是利用电磁波进行的，故A正确；

B．5G 手机电池在充电时，是将电能转化为化学能储存在电池中，故B错误；

C．开会时手机静音，是在声源处减小噪声，故C错误；

D．电磁波传播速度等于3×108m/s，5G 网络中的电磁波传播速度也等于3 108 m/s，故D错误。

故选A。

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？____。

【答案】(1)C；(2)为了彼此的信号不掺杂在一起，每个电视台的每个频道的频率都是不一样的，这样电视机要收看某频道时，只需要接收相应频率的信号就可以了．如果不同电视台的频率相同的话，信号混杂在一起，就不能正常地接收和显示节目了；(3)调谐过程。

【解析】(1)只有射频信号才能向外界发射，音频和视频需要“搭载”在射频信号上才能得以发射出去，所以电视接收到的信号是指射频信号，不过里面已经包含了音频和视频信号，再由电视机把其中包含的音频和视频信号分解出来，分别通过电视屏幕和喇叭播放．在这个过程中，射频信号相当于一部车子，里面装载了音频和视频信号，电视要接收相应的频道，只需要设好相应车子(射频)的频率。所以这里指的是射频频率。

(2)为了彼此的信号不掺杂在一起，每个电视台的每个频道的频率都是不一样的，这样电视机要收看某频道时，只需要接收相应频率的信号就可以了。如果不同电视台的频率相同的话，信号混杂在一起，就不能正常地接收和显示节目了。

(3)电视机周围存在着各个电视台的不同频率的射频信号，自动搜台就是不断地调节到谐振状态的行为或过程，使电视机的频率与所接收的信号发生共振，这个过程物理中称为调谐。

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___________________。

【答案】发射；接收；不能；振荡器；检波器；手机发射的电磁波被飞机上的仪器接收后会影响飞机正常飞行，诱发事故。

【解析】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，讲话时，声音信号通过控制模组中的振荡器转化为电磁波信号，通过天线发射出去，接听时，天线通过控制模组中的检波器接收到电磁波信号再转化为声音信号；手机的配定使用频率确定后，其他手机就不能使用该频率；飞机是一种通过电磁波保持通信、确定飞行高度等等的高精技术工具，手机的电磁波会影响到飞机上一些元器件设备的正常应用。

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：________。

【答案】发射；接收；不能；手机发射的电磁波被飞机上的仪器接收后，会影响飞机正常飞行，诱发事故。

【解析】（1）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，讲话时，声音信号通过控制模组中的振荡器转化为电磁波信号，通过天线发射出去；接听时，天线通过控制模组中的检波器接收到电磁波信号再转化为声音信号；

（2）手机的配定使用频率确定后，其他手机就不能使用该频率，所以用一交换局业务服务区的另一部手机，不能用890.0125MHz的发射频率；

（3）飞机是一种通过电磁波保持通信、确定飞行高度等等的高精技术工具，手机发射的电磁波被手机上的仪器接收后，会影响到飞机正常飞行，诱发事故。