第15讲广播电视与通信和走进互联网九年级物理下册讲义（沪粤版）

第15讲广播电视与通信和走进互联网思维导图思维导图知识精讲知识精讲知识点01无线电广播和电视1．无线电广播信号是如何发射和接收的呢？答：话筒把声音转换成变化的电流即音频信号，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。接收天线由调谐器从中选出我们需要的特定频率的电磁波，通过检波从高频信号中取出音频信号并放大，通过扬声器把音频信号转换成声音。2．电磁波是如何传递电视信号呢？答：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：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，还原成图像。【即学即练1】全国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以电磁波为载体传播的；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，相当于一个小小的发射塔，故选项D正确，选项ABC错误。故选D。知识点02卫星通信和光纤通信1．什么叫同步卫星？要实现全球通信，在地球周围至少均匀配置几颗同步卫星？答：同步卫星就是指环绕地球转动且周期跟地球自转的周期相同的卫星；在地球周围至少均匀地配置3颗同步通信卫星，就可以实现全球通信。2.卫星通信具有什么优点？答：卫星通信具有覆盖面大、通信距离长、不受环境限制等优点。3．什么是光纤通信？答：光纤通信是利用激光通过光纤传递信号的一种通信方式。4．光纤通信具有什么特点？答：光纤通信具有传输损耗小，距离长，容量大，不怕雷击、不受电磁干扰，通信质量高，保密性好等特点。【即学即练2】信息传递技术的发展使人们冲破了时空的阻隔，下列关于信息传递的说法错误的是()A．光纤通信是利用光从光导纤维的一端射入，在内壁多次反射从另一端射出，从而把它携带的信息传到远方B．同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球的自转周期相同C．电磁波的传播可以不需要介质D．微波是一种电磁波，它不能用于传递信息，只能用于微波炉中加热食物【答案】D【解析】A．激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方．这种传递信息的方式是光纤通信，此选项正确；B．同步通信卫星定位在赤道上空，和地球的自转周期相同，与地球处于相对静止状态，此选项正确；C．电磁波的传播不需要介质，也就是可以在介质中传播，也可以在真空中传播，此选项正确；D．微波属于电磁波的一种，不仅用于微波炉中加热食物，还可以传递信息，实现无线通信，此选项错误。故选D。知识点03浏览网页、电子邮箱和网上学校1．什么叫互联网？答：互联网是利用电磁波和通信网络，将分布在世界各地的计算机连接起来的庞大的网络。2．哪个是互联网不能实现的(D)A．查阅资料、看新闻B．购物、视频点播、聊天C．远程教育、远程医疗D．现金交易3．新年快到了，王刚想给自己的物理老师发一封电子邮件，表达新春的祝福。内容是：“亲爱的老师：您好。新年将至，预祝您全家在新的一年里身体健康，万事如意。王刚。”已知物理老师的电子邮箱地址是21wulilaoshi@163，你认为王刚该如何做？答：王刚应先登录自己的电子邮箱，点击“写信”键，在对话框中“收件人”栏中输入物理老师的邮箱名21wulilaoshi@163，在“草稿”栏中按书信格式输入“亲爱的老师：您好。新年将至，预祝您全家在新的一年里身体健康，万事如意。王刚。”再点击“发送”键，邮件就被发送了。发送成功时，对话框中将出现提示。4．电子邮件具有什么特点？答：电子邮件可以传送包含文字、数据、图像或集声音、画面为一体的多媒体信息，其特点是方便、快捷、信息内容丰富多样且节省开支等。5．什么叫网上学校？有什么优点？答：网上学校即在互联网上建设的“虚拟学校”。在“虚拟学校”里，可以得到教师的点拨和指导；网上学校能让更多的同学享受优质教育资源，而且能大大节省教育经费，是21世纪教育发展的新方向。【即学即练3】下列说法正确的是()A．电子邮箱中“cn”表示这个服务器是在中国注册的B．激光频率单一、亮度高、平行度好、速度慢，常用于光纤通信C．三颗同步通信卫星可以覆盖全部地球表面，实现全球通信D．射频信号的频率比音频高比视频低【答案】A【解析】A．电子邮箱中“cn”表示这个服务器是在中国注册的，故A正确；B．激光频率单一，激光方向集中，也就是平行度好，应用于雷达测距离及跟踪，激光平行度好，可以会聚到很小的一点，激光亮度高，能量大，应用是：用强激光破坏敌人的飞行器，故B错误；C．要想实现全球通信，可以用通信卫星做微波通信的中继站，并在地球周围均匀地配置3颗地球同步通信卫星，故C错误；D．射频无线电发射机通过天线能有效地发射至空间的电磁波的频率统称为射频，若频率太低，发射的有效性很低，故习惯上所称的射频系指100千赫(kHz)以上的频率，射频信号的频率比音频和视频都高，故D错误。故选A。能力拓展能力拓展考法01电磁波的波频、波速和波长的应用【典例1】中国人民广播电台现办有三套节目，第一套为新闻综合广播，发射频率为AM954kHz、FM97.3MHz，其中AM表示；发射频率为AM954kHz的电磁波波长为m(计算结果保留一位小数)。【答案】调幅；314.5【解析】(1)AM、FM指的是电磁波的两个频率段，其中AM称为调幅，FM称为调频；(2)频率f=954kHz=9.54×105Hz，电磁波速度C=3×108m/s，根据波长、频率、波速的关系：波速=波长×频率，所以波长故答案为：调幅、314.5。考法02光纤通讯原理【典例2】按照题目要求作图：如图甲所示是光纤传输的原理图，画出光信号从一端传播到另一端的路径图。【答案】【解析】光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光是不断的经光纤壁反射向前传播．先作出“法线”，然后根据光的反射定律即可作出反射光线。如下图：。分层提分分层提分题组A基础过关练1．（多选题）（2022·全国·八年级课时练习）2022年5月10日，天舟四号货运飞船顺利升空，并与空间站完成自主快速交会对接。下列有关飞船和空间站的说法中，正确的是（）A．对接后，以核心舱为参照物，飞船是静止的B．飞船内的物资被送到空间站后，质量不变C．天舟四号在加速升空过程中，机械能守恒D．空间站的天地互联，是利用电磁波传递信息的【答案】ABD【解析】A．对接后，以核心舱为参照物，飞船与核心舱之间没有发生位置的改变，故飞船是静止的，故A正确；B．质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以飞船内的物资被送到空间站后，质量不变，故B正确；C．“天舟四号”加速升空，速度变大，动能增加，高度变大，重力势能增加，机械能增加，在上升过程中还要克服空气阻力做功，因此机械能不守恒，故C错误；D．电磁波可以在真空中传播，天宫和地面间是利用电磁波传递信息的，故D正确。故选ABD。2．（2022·全国·九年级课时练习）下列说法正确的是（）A．通过手语向听力障碍者传递信息，这是数字通信B．没有、收音机、电视机的海边就没有电磁波C．光信号在光导纤维中的传播速度是D．通过调频日照新闻广播频道能听到频率为的声音【答案】A【解析】A．用点“．”和画“—”的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字，于是，一系列点和画组成的信号就可以代表一个完整的句子。像这样用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。通过手语向听力障碍者传递信息，这是数字通信，故A正确；B．变化的电场和变化的磁场构成一个不可分离的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成电磁波，、收音机、电视机、微波炉等动能发出电磁波，故B错误；C．光在真空中的传播速度约为3×108m/s，光信号在光导纤维中的传播速度是3×108m/s，故C错误；D．用调频95MHz日照新闻广播频道广播时，接收的是无线电波的频率，不是听到频率为95MHz的声音，故D错误。故选A。3．（2022·全国·九年级单元测试）我国现代农业已进入信息化和数字化时代，农用机械已能通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用______（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。如图，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，它具有的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】

电磁波

变小【解析】[1]电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播；广播、电视、移动通信、卫星导航系统都是用电磁波传递信息的。[2]无人机正在喷洒农药，质量逐渐变小，速度不变，动能变小；高度不变，重力势能减小，机械能为动能和势能的和，机械能会减小。题组B能力提升练1．（2022·全国·九年级专题练习）通信卫星大多是地球“同步”的卫星。“同步”卫星相对于地球是______（填“运动”或“静止”）的。利用卫星来发射和接受_____信号应用非常广泛，例如中国建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的即时定位服务。【答案】

静止

电磁波【解析】[1]因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，它相对地球的位置没有发生变化，所以地球同步通讯卫星相对于地球是静止的。[2]电磁波传播不需要介质，利用卫星来发射和接受电磁波信号应用非常广泛，比如：我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息。2．（2022·全国·九年级专题练习）阅读下列材料并回答问题。传递信息的电信号有两种：模拟信号和数字信号。例如打声音转换成电流时，电流的频率和幅度全都“模仿”着声音的频率和幅度变化，所以这种信号称为模拟信号。目前的广播和电视中的声音和图像使用的都是模拟信号。录音带和录像带上记录的也是模拟信号。模拟信号的特点是连续变化，如图所示，模拟信号的缺点是放大时会使信号的“形状”改变而造成失真。传输过程中受到的干扰不易排除。例如汽车发动机的火花塞工作时会产生电磁波，使得电视画面上出现杂乱的点或条纹。计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的；“0”代表低电压，“1”代表高电压。如图乙表示字母“K”的数字信号，它的编码是“01001011”。数字信号的优点是易于用计算机识别和进行复杂的处理，抗干扰能力强，能够进行高密度的存储等等。CD盘、VCD盘和计算机软件光盘上记录的都是数字信号。由图可知，如图所示，甲是声音信号波形，乙和丙是通过处理后传递的电流信号，其中__________是模拟信号，__________是数字信号。【答案】

甲和乙

丙【解析】[1]模拟信号的特点是连续变化，甲和乙都是模拟信号。[2]计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的，丙是数字信号。3．（2022·全国·九年级课时练习）1876年美国人贝尔发明了机，能直接将声音传送到很远的地方。这架机和今天我们所熟悉的机的模样大不相同，如图。它有一个漏斗状的话筒，发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片______，铁膜片的______会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。当永磁铁的磁场被影响时，线圈就会被感应而产生电信号送到收话机。【答案】

振动

振动【解析】[1][2]贝尔机工作原理：声波传入话筒内，引起话筒内铁膜片的振动，铁膜片在永磁铁的磁场中振动会使永磁体的磁场发生变化，缠绕在永磁铁上的线圈就会随磁场的变化产生感应电流送到收话机。题组C培优拔尖练1．（2022·全国·九年级课时练习）请阅读《信息高速路》并回答问题。《信息高速路》现代“信息高速公路”是微波通信、卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称。卫星通信是通过微波实现的，当前它已成为国际通信的主要手段之一。微波是电磁波家族中的一员，其在真空中传播速度与光速一样，约为每秒30万千米。微波的传播是沿直线传播，遇到障碍物会被反射和阻挡，需每隔50km左右就要建设一个微波中继站。由于在雪山上、大洋中无法建设中继站,所以人们利用地球同步通信卫星做微波通信的中继站，也就是卫星通信。卫星通信的优点是通信距离远，覆盖范围大，不受地理条件限制，能进行多址通信。但卫星通信也有一些明显的缺点，首先卫星造价较高，而且由于通信卫星定位在距离地面很远的同步轨道上，所以卫星通信会有零点几秒的时间延迟。此外，使用微波通信容易被窃听，保密性较差。光纤通信弥补了卫星通信的这些缺点，通过激光在光导纤维中传输信号。由于激光的频率远高于微波，所以它根本不受其他无线电波信号的干扰，从而保证了传输的稳定性。而且，光纤传输可以满足大容量、高速通信的需要。一根直径不到1.3cm的由32根光纤组成的光缆,能容许50万对用户同时通话,或者同时传送5000个频道的电视节目。我国目前国内电信网、因特网和有线电视网的主要干线部分已普遍采用了光缆线路，而且还铺设了数条越洋国际光缆。但与卫星通信相比仍具有架设线路受地理条件限制、光缆易被拉断等缺点。卫星通信和光纤通信相辅相成，成为现代“信息高速公路”的两大支柱。如图表示同时采用两种通信方式越洋传递电子邮件的过程。当然，越洋光缆能使全部过程实现光纤通信。请根据上述材料，回答下列问题：（1）微波在真空中的传播速度为______m/s。（2）地球同步通信卫星作为微波通信的中继站，以地面为参照物它是______的。（选填“运动”或“静止”）（3）家庭用的有线电视主要是通过__