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九年级物理 / 信息的传递 / 广播、电视和移动通信 一、核心框架(总述) 本小节的核心逻辑:以电磁波为信息载体,通过 “发射→传播→接收” 三个环节实现远距离信息传递,广播、电视、移动通信的本质的是 “电磁波加载不同信号(声音 / 图像)的传递过程”,差异仅在于信号类型和设备细节。 二、基础铺垫:电磁波的作用 信息传递的载体:声音、图像本身无法远距离传播(需介质且易衰减),需将其 “加载” 到频率更高、能在真空中传播的电磁波上(即 “载波”),才能实现远距离传输。 电磁波的特性:传播不需要介质,速度为光速( c=3×10 8 m/s ),频率范围广(广播用中波 / 短波,电视用微波,移动通信用微波)。 三、分点详解:三种通信方式的工作流程 (一)无线电广播:仅传递声音信号 1. 发射过程(电台端) 设备 作用 话筒 将声音信号(机械振动)转化为电信号(低频电信号,无法直接发射)。 调制器 将低频电信号 “加载” 到高频电磁波(载波)上,实现 “信号调制”(关键步骤)。 放大器 放大调制后的电信号,增强发射功率。 发射天线 将放大后的电信号转化为电磁波,向空间辐射传播。 2. 传播过程 电磁波通过空间传播(中波靠地波传播,短波靠天波(电离层反射)传播),覆盖广泛区域。 3. 接收过程(收音机端) 设备 作用 接收天线 捕捉空间中的电磁波,转化为微弱的电信号。 调谐器(选台) 调节自身频率,与想要接收的电台的载波频率一致,实现 “信号选台”(共振原理),过滤其他无关信号。 解调器 将加载在载波上的低频电信号 “分离” 出来(解调,与调制是逆过程)。 扬声器 将低频电信号转化为声音信号,还原声音。 (二)电视:传递声音 + 图像信号 电视的工作原理是 “声音信号传递(同广播)+ 图像信号传递(额外新增) ”,两者同步进行,实现 “声画同步”。 1. 发射过程(电视台端) 声音信号:话筒→电信号→调制器(与图像信号共用一个载波)。 图像信号: 设备 作用 摄像机 将图像(光信号)转化为图像电信号(低频电信号)。 调制器 与声音电信号一起加载到高频载波上(同一载波,分别传递两种信号)。 放大器 + 发射天线 放大信号后,以电磁波形式发射。 2. 接收过程(电视机端) 声音信号:接收天线→调谐器→解调器→扬声器(同广播)。 图像信号:接收天线→调谐器→解调器→显像管(或液晶显示屏):将图像电信号转化为光信号,还原图像。 同步机制:电视机内部有同步电路,保证声音和图像的传播速度一致,避免 “声画不同步”。 (三)移动通信:可双向传递声音 / 文字 / 图像(手机、电话) 1. 核心特点 双向通信:手机既是发射台,也是接收台。 近距离传播:使用微波(频率高,传播距离短,易受障碍物阻挡),需通过 “基站” 中继转发。 2. 工作流程(以手机通话为例) 发话端(手机 A): 话筒将声音转化为电信号→调制器加载到微波载波→发射天线发射电磁波。 中继环节(基站): 手机 A 发射的电磁波被附近的基站接收→基站将信号放大、转发(通过光缆 / 微波连接到核心网络)→传递到手机 B 附近的基站。 受话端(手机 B): 基站发射的电磁波被手机 B 接收→调谐器选频→解调器解调→扬声器还原声音。 3. 基站的作用 解决微波传播距离短的问题:将一个区域划分为多个 “蜂窝状” 的小区,每个小区设一个基站,实现信号全覆盖。 避免信号干扰:相邻基站使用不同频率,同频基站间隔足够远,减少干扰。 四、核心概念辨析(易错点) 概念 定义 易错提醒 调制 将低频信号(声音 / 图像电信号)加载到高频载波上的过程(发射端)。 ≠调谐(调谐在接收端,是选频过程)。 调谐 接收端调节频率,使接收电路与载波频率一致,筛选目标信号的过程(选台)。 俗称 “选台”,不是 “解调”。 解调 将加载在载波上的低频信号分离出来的过程(接收端,调制的逆过程)。 没有解调,无法还原声音 / 图像。 载波 高频电磁波,作用是 “携带” 低频信号远距离传播(本身不包含信息)。 载波频率远高于信号频率,才能实现有效传递。 五、三种通信方式的异同点总结 对比维度 无线电广播 电视 移动通信 传递信号 仅声音信号 声音 + 图像信号 声音、文字、图像(双向) 载波频率 中波、短波 微波 微波 核心设备 电台、收音机 电视台、电视机 手机、基站、核心网络 传播方式 地波、天波 直线传播(需卫星中继实现远距离) 基站中继(蜂窝网络) 应用场景 远距离声音广播(如新闻、音乐) 远距离声画传播(如电视剧、直播) 个人双向通信(通话、上网) 六、拓展应用(联系生活) 数字信号 vs 模拟信号: 早期广播、电视用模拟信号(信号连续,易受干扰,画质 / 音质差)。 现在主流是数字信号(信号离散,抗干扰强,画质 / 音质清晰,如数字电视、5G 通信)。 5G 移动通信: 特点:频率更高(毫米波)、网速更快、延迟更低、连接设备更多。 原理:通过更密集的基站(小基站)解决毫米波传播距离短的问题,支持物联网、自动驾驶等场景。 七、核心考点清单 电磁波的载体作用:广播、电视、移动通信均以电磁波为信息载体。 发射端关键步骤:调制(加载信号到载波);接收端关键步骤:调谐(选台)+ 解调(分离信号)。 基站的作用:移动通信中实现信号中继和全覆盖。 电视的信号类型:同时传递声音和图像信号,两者同步加载到同一载波。 通过以上结构,可清晰梳理 “广播、电视、移动通信” 的统一原理和差异细节,符合系统性学习和备课的逻辑需求,重点突出 “信号传递的三个环节” 和 “核心概念辨析”,便于理解和记忆。

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