2020-2021学年人教版九年级物理下 第21章 信息的传递 第3节 广播、电视和移动通信 教案学案课件

第3节 广播、电视和移动通信

电磁波是一个大家族，包括各种波长的波，其中用于广播、电视和移动通信的部分是频率在数百千赫到数百兆赫的那部分中波和长波，又叫做无线电波。在教学设计时，不必要求学生知道信号发射和接收的具体技术细节，如器件的结构等，只大致了解其工作过程即可。

本节知识同社会生活实际紧密结合，我们的生活已经离不开广播、电视和移动通信，因此它们的工作过程对学生具有极大的吸引力，学生很有可能提出来自生活而非课本上的问题，因此要求教师对此要有相对广泛的知识储备，站在更高层次上深入浅出地指导学生对本节知识更好地理解。

在对“无线电广播信号的发射和接收”讲授时，可先打开收音机，让学生听一段好节目，再观察收音机的周围没有长长的线与外界相连，使学生自己感受到确实是电磁波作为载体，把远方的好节目带到了我们身边。接着指导学生阅读相关内容，在提示性问题的指引下帮助学生理解广播信号的传递过程，另外流程图对理解传递过程有很大的帮助。

有了“广播信号的发射和接收”为基础，“电视的发射和接收”环节，学习起来相对简单，只要通过阅读文字和流程图，找到两种传递的不同之处即可：一是电视信号传递的不止是声音信号还有图像信号；二是发射和接收的装置不一样。

“移动电话”，本环节学习时，跟前两个环节一样，注重学生的探究性学习。由教师提出富有指导性的问题，带动学生走进课本，理解移动电话的信号传递过程。移动电话有其自身的独特性，体型越来越小，这得益于集成电路的应用，天线也由外置转为内置，样子越来越精致。手机自身的发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此通话时要靠基地台转接。也可以多搜集相关的图片或视频，帮助学生建立物理与生活的联系。

收音机越来越精致，可以随身配戴耳机听节目，方便之余，也给听力以不小的威胁；电视节目频道越来越多，五花八门，给我们带来娱乐的同时也培养了一批又一批的近视患者；移动电话，确实是无处不在，贴身携带，可是它对我们的健康却存在不少潜在的威胁。指导学生辩证地认识“广播、电视和移动通信”，以期对我们的生活真正起到指导作用。

教学重、难点：无线电信号的发射和接收过程。

课时安排：1课时

三维目标

一、知识与技能

1．了解无线电广播的大致工作过程；

2．大致了解电视的工作过程；

3．了解移动电话是怎样工作的。

二、过程与方法

通过了解广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响。

三、情感态度与价值观

通过学习广播、电视和移动通讯，体验现代应用科技的价值。

课前准备

多媒体课件、五部收音机，一部手机。

教学设计

[导入新课]

温故求新，引入课题

通过上节课的学习我们知道，电磁波是一个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。那么无线电波是如何完成广播、电视和移动电话信号传递的呢？本节课，我们来学习这部分内容。

[推进新课]

其实电磁波传递声音和图像信号就像鸽子送信一样，如右图所示。只要先将信号载在电磁波上，再把载有信号的电码磁波发射出去，到达接收处设法从电磁波上把信号提取出来

一、无线电广播信号的发射和接收

1．知识初探，小试牛刀

教师活动：①组织学生阅读“无线电广播信号的发射和接收”的相关内容，思考并回答以下问题。

②投放相关问题。

③提示学生针对不太确定答案的问题，要组内互相交换意见，以期得到较满意回答。

④针对学生的回答，教师作指导性发言，点拨式提示。

问题展示：

①无线电广播信号的发射是由______完成的，信号的接收是由______完成的。

②发射信号时，话筒的作用是把______转换成______。发射信号时，______是承载音频电信号的载体，它是由载波发生器发出的。如左下图所示是无线电信号发射塔。

③______把音频电信号加载到高频电流上，充当了装车工的角色。之后通过______发射到空中。

无线电信号发射塔

④收音机的______能接收到各种各样的电磁波。

(教学说明：可能有的学生提出，为什么有的收音机没有天线？此时可以给学生展示几种款式的收音机图片，如右上图所示。并指明，随着科技的进步，现代收音机有很好的放大能力，天线可以隐藏在机壳内。)

⑤转动收音机______的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。设想一下，如果没有转动这个旋钮，会出现什么情况？

(教学说明：这个问题在处理时，可以指导学生把五台收音机分别置于不同的频道，同时同音量播放五个不同的节目。这样教室内势必一片嘈杂，什么节目也听不成，借机说明这就是没有调谐器的结果。)

⑥收音机内的______把音频电信号取出来并送到扬声器，扬声器把______信号转换成______信号，我们就听到广播电台的节目了。

学生活动：①阅读“无线电广播信号的发射和接收”的相关内容，并思考以上问题。

②组内交流后，在课堂上发言。

③教师指导后，由学生做相应的验证实验，并作总结发言。

总结：(此环节，边看下图，边叙述发射和接收过程。)

无线电广播的工作过程

①发射过程：在广播电台，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，再通过天线发射到空中。

②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，可以选出特定频率的信号，收音机里的电子线路再把音频电信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里，扬声器把音频电信号转换成声音，就可以听到电台的广播了。

2．对比知识，加深理解

提出问题：无线电广播信号的“发射”与“接收”，是一对互应的过程，有“发”有“收”，请同学们再进一步研究上图，看能不能找到类似这种互应的过程。

学生仔细对比、研究、讨论后，能够找到如下几条：

①话筒把声音信号转换成电信号；扬声器把电信号还原成声音信号。有声电信号的转换。

②调制器把音频电信号加载到高频电流上；收音机内的电子线路把音频电信号从高频电流上取出来。

③广播电台的天线用来发射无线电；收音机的天线用来接收无线电。

3．即学即练(课件展示问题)

(1)课外活动时，几位同学在一起谈论无线电广播信号的发射，他们有以下几种看法，你认为不正确的是(　　)

A．话筒把声音信号转换成电信号向外发射电磁波

B．载波发生器可以产生高频电磁波

C．调制器把音频电信号加载到高频电磁波上

D．电磁波的发射要通过天线

(2)小冬等几位同学，在放学回家的路上，经过广播电视台，看到高高的发射天线，他们有以下几种说法，你认为不正确的是(　　)

A．无线电波要通过天线向外发射到空中

B．发射无线电信号时，要将音频电信号加载到高频电磁波上

C．收音机的调谐器可以从电磁波中选出特定频率的信号

D．收音机中的扬声器能把电磁波转换成声音

答案：(1)A　(2)D

二、电视的发射和接收

教师活动：①组织学生阅读“电视的发射和接收”的相关内容，思考并回答以下问题。

②投放相关问题。

③提示学生：“电视信号的发射和接收”过程与“无线电广播信号的发射和接收”过程十分相似，找出两个过程的相同和不同之处。

④针对学生的回答，教师作指导性发言，点拨式提示。

问题展示：

①电视信号的发射是由     完成的，接收是由      完成的。如右图所不为电视信号发射天线。

②发射时，电视信号包括______信号和______信号，前者是由______转换成音频电信号，后者是由______转换成图像电信号，两种信号一起被______发射到空中。

③接收时，电视机的______把图像电信号还原成图像，______把音频电信号还原成声音。

学生活动：①阅读“电视信号的发射和接收”的相关内容，并思考相关问题。

②组内交流后，在课堂上发言。

总结：(此环节，边看下图，边叙述发射和接收过程。)

电视广播的工作过程

①发射过程：摄像机把图像变成电信号，话筒把声音变成电信号，由发射机把两种电信号一同加载到高频电流上，通过天线发射到空中。

②接收过程：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，由显像管把它还原成图像，由扬声器把音频电信号还原成声音。

另外，在这个过程中，摄像机和显像管的作用是互逆的。

即学即练(课件展示问题)

(1)用无线电波来传递信号的过程中，下列说法不正确的是(　　)

A．发射电磁波要有振荡器、调制器和天线

B．接收电磁波要有天线、调谐器、检波器和耳机

C．用电磁波能传递图像

D．收音机、电视机、VCD都是电磁波的接收机

(2)我国电视频道6频道的频率范围是167 MHz到175 MHz，这个频道的波长范围是______ m到______ m。

(3)电视广播的工作过程示意图如下图所示请你在示意图的方框内填上这些装置的名称。

答案：(1)D　(2)1.8　1.7　(3)如下图所示

三、移动电话

教师活动：

①展示图片，如右图，这是最早的移动电话，又叫大哥大；再展示两部不同样子的手机，一部手机有天线，另一部手机看不到天线。

②组织学生阅读课本相关内容。

③鼓励学生回答问题，鼓励学生提出自己的独特见解。

问题展示：①通过刚才的展示，同学们可以看到，移动电话的发展趋势是越来越精致、小巧。移动电话中的声音信息是通过导线中的电流来传递的吗？

②移动电话是如何工作的？

③外表看不到天线的手机，是不是没有天线？

④手机的体积可以做得那么小，通话质量如何得以保证？

⑤无绳电话是怎样工作的，它跟手机有什么相似之处？

学生活动：①阅读课本相关内容，寻找所提问题的答案。

②组内同学积极讨论，得到相对满意的结论。

③积极思考，提出自己独特的见解。

总结：①移动电话是通过电磁波来传递信息的，移动电话机既是无线电发射台，又是无线电接收台。移动电话机体积较小，发射功率不大；天线也很简单，灵敏度不高。当它跟其他用户通话时，要靠较大的固定无线电台来转接，这种固定的电台叫基地台。

②无绳电话外形很像普通的电话机，不过座机与手机之间没有电线相连，它们通过无线电波来沟通，座机与市话网相接，相当于一个小型基地台。使用时，手机不能离座机太远，大约在几十米到几百米的范围内。

即学即练(课件展示问题)

(1)小明、小红、小云、小月四位同学在一块儿议论移动电话的话题，他们有以下几种说法，你认为不正确的是(　　)

A．每一个移动电话都是一个无线电台，可发射无线电波

B．每一个移动电话都能接收空中的无线电波

C．甲与乙可以直接通话，说明移动电话甲发射的无线电波直接传到了乙处

D．移动电话就是我们平时说的手机

(2)MP3、手机、录放机，是人们常用的娱乐和通讯工具，其中靠接收电磁波工作的是______。

(3)有一天，小利同学用父亲的手机给同学打电话，打完电话后，他观察父亲的手机，发现上面并没有天线，于是心中产生了疑问：我们学习移动电话一节内容时，书上说一个移动电话既是发射台又是接收机，不论是发射还是接收，都要通过天线才能向外发射或接收电磁波，怎么手机上没有天线呢？请你请教有关人员，帮他解释这个问题。

答案：(1)C　(2)手机　(3)手机既可以发射无线电波，也可以接收无线电波，因此任何一部手机都是有天线的，只不过有的是外置天线，可以看得见，而有的是内置天线，外面看不见而已。

知识拓展：无线电通信的其他用途，如下图所示是车载数字新闻通讯车。

车载数字新闻通讯车

四、走近科学，反思生活

教师活动：指导学生阅读“科学世界”和“STS”栏目，并思考以下问题。

问题展示：①什么是音频、视频、射频？

②如何连接DVD与电视机？(这个问题最好是在电视机和DVD机上实际连接，以增强可操作性。)

③我国的频道是如何划分的？

④电视给我们带来了什么？

(教学说明：从多个角度进行反思，鼓励学生各抒己见，教师不要给出定论。)

学生阅读课本并回答以上问题。

[课堂总结]

本节课我们学习了以下主要内容：

1．无线电广播信号是由广播电台发射的；信号的接收是由收音机完成的。

2．无论是广播、电视和移动通信的信号，发射和接收都需要天线。

3．话筒把声音信号转换成电流信号，扬声器把音频电流还原成声音。

4．摄像机把图像转换成电流信号，显像管把这种电流信号还原成图像。

5．广播信号是由调制器把音频电信号加载到高频电流上，由收音机的电子线路把音频电信号从高频电流上取下来。

6．电视信号是由发射机把图像电流和音频电信号加载到高频电流上发射到空中；由接收机把这两种信号取下来，分别还原成图像和声音。

7．移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台。

[布置作业]

1．巩固复习本节内容；

2．“动手动脑学物理”的第3题。

板书设计

三、广播、电视和移动通信

设计反思

本节课有三个知识点，即广播、电视和移动通信，它们是电磁波在现实生活中被我们应用的典型例子。可以说，现在的人们一刻也离不开“广播、电视和移动通信”，它已融入我们生活的方方面面，成为我们生活的一部分。正因如此，学生对“广播、电视和移动通信”的传递方式有极大的兴趣。指导学生学习三种信号的传递方式时，注重了“教为主导，学为主体”的教学策略，以问题的形式展示给学生，让他们带着问题，看着流程图来理解信号的传递，大有帮助。另外，注重了辩证主义思想的渗透，以期给学生及其家人以生活中的指导。

参考资料

有线数字电视将带给我们什么？

有线数字电视广播相对于模拟电视广播是一场深刻的革命，同时，这场革命的意义不单是数字电视本身，而是它为任何数字信息的广播开辟了新的航线，通过这条航线，数字广播技术将在未来信息社会中占有重要的地位。首先，有线数字电视广播由于采用了先进的数字编码技术和图像压缩技术，可以在原来一个模拟电视频道上传送4～8套数字电视节目，大大增加了频道传输能力，不但可以转播更多的国内、外数字卫星电视节目，还可以利用空余频道开展付费电视和NVOD准视频点播业务。除此之外，数据广播和借助上行通道实现的交互式业务是数字电视在信息服务方面的最大应用，主要包括：

●股票财经信息，包括实时行情接收、分时走势分析、专家股评资料、实时排行榜查询(成交量、涨跌幅等)、最新公告消息、上市公司资料、日、周、月、年K线图、历史资料等。

●多媒体新闻、电子报刊，足不出户可浏览全球信息。

●远程教育，包括小学、中学、高考以及TOFEL、GRE等考试服务及成人教育、职业教育节目等。

●本地化信息服务，如人才招聘市场服务、婚介服务、房屋租售、交通旅游、天气预报、政府、企业的政策法规发布等，一切让您“足不出门天下知”。

●高质量的数字音频节目广播业务，为音乐发烧友提供广阔的娱乐空间。

●INTERNET分类信息广播业务。

●电子节目指南(EPG)

由于采用了数字传输方式，在有线网络上可传输几百套数字电视节目，大大增加了节目数量，这样通过传统的频道切换选择节目显然已不适用。电子节目指南以表格方式、期刊方式、图文声并茂，方便用户选择自己喜爱的节目。

●交互式电视

点播：不同于传统电视，电视台播什么观众看什么，点播把主动权交给了观众，用户可以根据自己喜好点播电影、音乐、卡拉OK、新闻等任何视听节目。单是省却了去音像店、出租店的烦恼，就足以让人觉得“物有所值”，更别说数字视频效果给人带来的超值享受了。

增强电视：就是在常规节目基础上，可以提供节目的相关信息，使节目得到增强。增强的形式可能是覆盖在画面上的文本、静态图像、对话、插话、图形。用户可以选择这些增强信息在画面上的布局等。例如播出一台电视剧，画面上出现女主角，根据文本可以查阅女主角的介绍，在看电视剧的同时你又想了解股市行情，可以在屏幕一角调出即时股票滚动行情。根据播出的行情，你要买卖股票，也可以进行网上交易。

●交互式娱乐

娱乐是广播电视的基本功能之一，简单的交互式包括电视观众在家投票选举最佳男女主角演员、给演员评分等当晚即可评出。交互式娱乐还可应用于竞猜、视频游戏、多用户游戏等。通过流畅的宽带数据传输，将网络游戏的效果发挥至极致。

●交互式商务

目录购物：是一种重要的零售模式。在交互电视的新环境中，零售商周期性地播出商品目录。目录中的产品介绍可以采用多种手段，包括视音频和三维模型。消费者如果对某商品感兴趣，可通过交互方式与售货员进一步了解商品情况，直接订购。另外利用电视宽带的优越性，商品目录还将以三维虚拟环境的方式出现，用户的三维替身还可以进入商场选购商品，各用户的替身还可以在虚拟商场环境中讨论购买商品事宜。

关联推销：是电视商务的一种特殊形式，即在观看电视节目时，可以直接进入联机商店选购相关商品。如看一部电影，这个电影是某制片厂摄制，这个厂又有相关的日用品商场，你即可去这个商场购买所需的商品。

利用有线电视得天独厚的宽带资源可以提供极高速率的上网，彻底解决了以往由于声音、图像等大容量文件的传输而引起的阻塞，同时，由于有线电视网络的带宽资源是现成的，其传输介质是共享的，因此通过有线电视上网还具有价格低廉的优势。