21.3 广播、电视和移动通信（考点解读）（解析版）

213 广播、电视和移动通信（考点解读）（解析版） 1、音频、视频、射频信号和调制、调谐、解调 （1）由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音 频 信号； （2）由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫视频信号； （3）音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力能很差，需要把它们加载到具有更好 的 发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流叫做 射 频。 （4）调制器作用：调制，把音频电信号加载到高频电流上； （5）调谐器作用：调谐，选出特定频率的信号，即选台； （6）检波器作用：检波，取出所需要的信号； 解调器：比检波的范围更广，中考不必考 虑二者区别。 注意：无线电广播信号发射时用到调制器；接收时用到调谐器和检波器。 2、无线电广播和电视的发射与接收 （1）无线电广播的发射由广播电台完成；接收由收音机完成： ①发射过程 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流上； 天线：通过天线发射到空中 ②接收过程 天线：接收到各种各样的电磁波； 调谐器：转动调谐器的旋钮，即选台，可以从中选出特定频率的信号； 检波器：收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来； 扬声器：把音频信号转换成声音。 （2）电视用电磁波传递图象信号和声音信号，声音信号的产生、传播、接收跟无线电广 播的工作过程相似，图象信号的工作过程是： ①发射 摄像机：把图象变成电信号； 发射机：把电信号加载到频率很高的电流上； 天线：能过发射天线发射到空中； ②接收 天线：电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来； 电视机：通过电视机把图象信号取出并放大； 显像管：把它还原成图象。 3、移动通信 （1）原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获 电磁波，得到对方讲话的信息； （2）特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高．必须建立基地台； （3）无线电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话上，相 当于基地台，手机不能离座机太远。 （4）移动电话不需要电话线，比固定电话使用方便，其工作原理与固定电话基本相同， 都是把声音信号转化成电信号，最后把电信号转化成声音信号，所不同的是移动电话的电 信号通过电磁波进行传递，固定电话则利用电话线通过电流进行传递； （5）移动电话既是无线电的发射台，又是无线电的接收台。 【考点1 音频、视频、射频信号和调制、调谐、解调】 【典例1-1】如图所示是各类电流的波形示意图，由图可知频率最高的是（ ） ．音频电流 B．视频电流 ．射频电流 D．无法确定 【答】 【分析】（1）音频，又称声频，是人耳所能听见的频率，通常指20～20000z 间的频率； （2）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100Kz 以上的频率； （3）视频，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300Kz～30Mz 之间，电视信 号所包含的频率范围自几十赫至几兆赫，视频是这一频率的统称。 【解答】解：频率指电流在1s 内振动的次数，从图象上可以看出，射频电流单位时间 内振动的次数较多，因此它的频率最高。 故选：。 【典例1-2】载有声音和音像信号的电磁波分别从 天线 和 发射机 发射出去，在空间 传播分别被 天线 和 接收机 接收后将信号检出，还原成声音和图象。 【答】见试题解答内容 【分析】据电视信号的发射和接收的过程分析即可判断解决。 【解答】解：据课本知识可知，电视信号的发射和接收是这样的：载有声音和音像信号 的电磁波分别从天线和发射机发射出去，在空间传播分别被天线和接收机接收后将信号 检出，还原成声音和图象。 故答为：天线；发射机；天线； 接收机。 【变式1-1】2020 年，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利75 周年大会在北京 隆重举行，众多媒体都对此进行了直播。直播时，现场记者将视频资料传送到电视台所 依靠的载体是（ ） ．声波 B．可见光 ．无线电波 D．红外线 【答】 【分析】因为电磁波可以在真空中传播，不需要靠介质，所以宇宙通信用电磁波来传递 信息。 【解答】解：据电磁波的应用可知，直播时，现场记者将图片传送到电视台时所用的载 体是电磁波，所以选项BD 错误，正确； 故选：。 【变式1-2】电磁波在真空中的传播速度大小为 30×10 8 m/s；如图所示是表示音频、视 频和射频三种信号波形图，其中频率最低的是 音频 信号。 【答】见试题解答内容 【分析】要解答本题需知道电磁波在真空中的传播速度，并能从图象上理解频率的意义。 【解答】解：电磁波在真空中的传播速度和光的传播速度相等，即都是30×108m/s； 频率是指物体在1s 内振动的次数，即是描述振动快慢的物理量，即分析题目所提示的 图象，不难看出，音频信号的振动最慢，射频信号振动最快，故可判断振动最慢即频率 最低的是音频信号。 故答为：30×108；音频。 【变式1-3】在无线电广播中，话筒把播音员的声音信号转换成电信号后，然后用把音频信 号加载到高频电磁波（载波）上，再通过 天线 发射到空中。收音机的天线接收到各 种电磁波，通过收音机的 调谐器 从中选出特定频率的信号，由机内的电子电路把信 号从中取出来，进行放大，送到扬声器里。 【答】见试题解答内容 【分析】解答本题应掌握声音信号调制及接收的过程：首先要将声音信号转换成音频电 信号，然后再通过调制器将音频信号加载到高频电流上，利用天线发射到空中。接收后 利用调谐器选出特定的信号，再经放大送入扬声器。 【解答】解：信号经调制后需由天线发射到空中； 收音机等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，经电子电路将波取出后，送到扬声器即可发出声音； 故答为：天线；调谐器。 【考点2 无线电广播和电视的发射与接收】 【典例2-1】广州的小茗同学用新买的4G 手机听广州交通电台（FM1061）交通信息，北 京的小萱同学用收音机听北京音乐广播（FM974）的音乐节目。下列说法正确的是（ ） ．4G 手机比原来的3G 手机上速度快，是因为4G 络的电磁波传播速度比3G 的快 B．广州交通电台发射的电磁波比北京音乐广播电台发射的电磁波速度快 ．收听广州交通电台能听到1061Mz 频率的声音 D．4G 手机发射的电磁波和北京音乐广播电台发射的电磁波速度一样 【答】D 【分析】（1）电磁波在空气中的传播速度是相同的，约为3×108m/s； （2）人耳的听觉范围是有限的。超声是指高于20000z 的声音，人耳听不到超声。次声 是指低于20z 的声音，人耳听不到次声。 【解答】解： 、虽然4G 手机比原来的3G 手机上速度快，但是4G 络的电磁波传播速度和3G 电磁波 的传播速度是相同的，故错误； B、广州交通电台发射的电磁波和北京音乐广播电台发射的电磁波速度是相同的，故B 错误； 、1061Mz 频率的声音是超声波，人是听不到的，故错误； D、4G 手机发射的电磁波和北京音乐广播电台发射的电磁波速度一样，故D 正确； 故选：D。 【典例2-2】在无线电广播中，声音信息是搭载在 电磁波 上通过发射台向空间传播的， 其传播速度约为 3×10 8 m/s。 【答】见试题解答内容 【分析】由于电磁波可以在真空中传播，且在真空中的传播速度最快，是3×108m/s，所 以在无线广播及当代的航天、航空的通信都是利用电磁波实现的。 【解答】解：在无线电广播中，声音信息是搭载在电磁波上，通过发射台向空间传播的， 其传播速度约为3×108m/s。 故答为：电磁波；3×108。 【变式2-1】下列关于收音机的说法中正确的是（ ） ．收音机接收各种各样的电磁波 B．收音机接收同一频率的电磁波 ．收音机直接接收声音 D．以上说法都不正确 【答】 【分析】电磁波可以在真空中传播，且其传播速度很快，生活中的收音机就是利用电磁 波来传递信息的广播电磁波；收音机上的天线只能接收电磁波。 【解答】解： 收音机只能利用天线接收电磁波，不能发射电磁波；并且收音机能够接收各种各样的电 磁波，收音机调台是通过调节自身接收电磁波的频率，使自身频率与接收到的电磁波达 到频率一致，从而达到共振，从而选出需要的电磁波。故正确。 故选：。 【变式2-2】电视机的频道转换开关，实际上就是一个（ ） ．调制器 B．振荡器 ．调谐器 D．检波器 【答】 【分析】解答本题应明确各单元电路的作用，从而明确哪一部分决定我们具体收看某个 频道。 【解答】解：、调制器的作用是将音频及视频信号加载到高频信号中，故错误； B、发射台的振荡器能产生高频振荡电流，成为音频或视频信号的传播载体，即通过调 制器把音频或视频电信号加载到高频电磁波上，故B 错误； 、当我们调至具体频道时调谐器将相对应的频率信号进行调谐，使这一频率产生的电流 达最大，然后输送给解调器，然后我们即可以看到相应频道，故正确； D、检波器是将输入的信号中的音频及视频信号检出送给放大电路，故D 错误。 故选：。 【变式2-3】收音机收到的信号是通过 电磁 波（填“超声”或“电磁”）传递的；集成 电路中的三极管是利用 半导体 （填“半导体”或“超导体”）材料制成的。 【答】见试题解答内容 【分析】（1）收音机收到的广播节目是通过电磁波传播的，电磁波的传播不需要介质； （2）二极管和三极管都是利用半导体制作的。 【解答】解： 收音机收到的广播节目信号是通过电磁波传递的；集成电路中的三极管是用半导体材料 制成的。 故答为：电磁；半导体。 【考点3 移动通信】 【典例3-1】手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。“5G”手机 传递信息的载体是（ ） ．红外线 B．电磁波 ．超声波 D．次声波 【答】B 【分析】手机是通过接收和发射电磁波来传递信息的； 【解答】解： 手机是利用电磁波传递信息的，所以“5G”手机传递信息的载体是仍然是电磁波，故B 正确。 故选：B。 【典例3-2】2019 年3 月30 日，中国移动集团与上海市政府共同宣布，上海成为全国首个 中国移动5G 试商用城市。工作人员现场拨通了首个5G 手机对话，标志着我国已经进入 移动通信的5G 时代。移动通信实际上利用 电磁波 传递信号的。将手机悬挂在密闭 的玻璃瓶中，用抽气机抽去瓶中的空气，打电话呼叫瓶内的手机，手机 能 （选填 “能”或“不能”）收到呼叫信号。 【答】见试题解答内容 【分析】不论是普通手机还是5G 手机，都是利用电磁波来传递信息； 用手机拨打可视电话时，图象信号是加载在电磁波上的，电磁波的传播速度等于光的传 播速度，是3×108m/s。电磁波的传播不需要介质。 【解答】解：移动通信实际上是利用电磁波能在真空中传播传递信号的。 将手机悬挂在密闭的玻璃瓶中，用抽气机抽去瓶中的空气，打电话呼叫瓶内的手机，手 机能收到呼叫信号，这说明电磁波能在真空中传播。 故答为：电磁波；能。 【变式3-1】如图为老式电话机的原理图。炭粒话筒相当于一个变阻器，膜片振动把炭粒压 紧和放松时，相当于图中膜片带动滑动头左右移动，使滑动变阻器的电阻发生周期性变 化，引起电路中的电流发生相应的周期变化。听筒中有一个电磁铁，当线圈中的电流周 期性变化时，它对旁边铁质膜片的引力也随着改变，使膜片来回运动。设图示位置话筒 膜片。听筒膜片均静止。以下说法正确的是（ ） ．炭粒话筒的作用是通过电磁感应原理把声音信号转换成变化的电流 B．听筒中膜片往返运动的频率跟话筒中膜片运动的频率不同 ．铁膜听筒的原理相当于发电机，线圈在磁场中受力运动 D．话筒膜片从图示位置左移时，对方听筒膜片应会右移 【答】D 【分析】（1）话筒把声信号转换成电信号，听筒将电信号转换成声信号；二者的频率 相同； （2）电话的听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的； （3）根据话筒中变阻器的滑片位置变化，判断电路中电流的变化，再确定电磁铁的磁 性变化，从而做出判断。 【解答】解： 、炭粒话筒的作用是通过声音的振动引起炭粒电阻的变化，把声音信号转换成变化的电 流，故错误； B、听筒中膜片往返运动的频率跟话筒中膜片运动的频率相同，这样才能保证声音不会 “失真”，故B 错误； 、听筒是通过变化的电流产生变化的磁场，从而使吸引铁片的力变化，引起铁膜振动， 把电信号转化成声音的信号的，故错误； D、读图可知，话筒膜片从图示位置左移时，变阻器接入电路的电阻变大，则电路中电 流变小，右侧电磁铁的磁性减弱，对铁膜听筒的吸引力变小，所以对方听筒膜片应会右 移，故D 正确。 故选：D。 【变式3-2】（多选）下列说法中正确的是（ ） ．移动电话利用电磁波传递信息 B．电动机能够把机械能转化为电能 ．交流发电机是电磁感应现象的应用 D．指南针能够指南是由于地磁场的作用 【答】D 【分析】（1）移动通信是通过电磁波传递信息的； （2）电动机工作时将电能转化为机械能； （3）发电机就是利用电磁感应原理制成的，工作时把机械能转化成电能； （4）指南针能指南北方向，是由于受到地磁场的作用。 【解答】解：、移动电话既是电磁波的发射台，也是接收台，因此是利用电磁波传递信 息的，故正确； B、电动机工作时消耗电能，产生机械能，所以是把电能转化为机械能，故B 错误； 、发电机是利用电磁感应的原理制成的，故正确； D、指南针由于受到地磁场的作用而指南北方向，故D 正确。 故选：D。 【变式3-3】手机的天线具有 发射电磁波 和 接收电磁波 两项功能。移动电话与固定 电话是通过 基地台 转接，实现连通的。 【答】见试题解答内容 【分析】（1）手机能发出信号，也能接收信号，因此手机既是无线电发射台，又是无 线电接受台。 （2）移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线比较简单，要与其它用户通话时 要到固定无线电台转接，这种无线电台就叫基地台。 【解答】解：（1）因为移动电话能发出信号，也能接收信号，所以移动电话天线的作 用是发射和接收电磁波； （2）移动电话可以对外发射和接收无线电波，只是发射功率很小，它的天线比较简单， 灵敏度不高，需借助于一组功率较大的固定电台（基地台）或交换中心来转接。 故答为：发射电磁波；接收电磁波；基地台。 【变式3-4】如图所示是苹果公司于2012 年12 月推出的pe5 手机。 （1）该手机使用时以 电磁波 为载体来传递信息的； （2）若pe 5 手机电池工作电压为5V，电池容量为2500m•则该电池板一次充满电时储 存的电能为 45×10 4 。 【答】见试题解答内容 【分析】（1）手机是依靠电磁波来传递信息的。 （2）知道电压和电流和时间，根据＝Ut 求出消耗的电能，即存储的电能。 【解答】解：（1）手机间通话时是以电磁波为载体来传递信息的。 （2）手机电池工作电压为5V，电池容量为2500m•，故此时消耗的电能是：＝Ut＝ 5V×25×3600s＝45×104。 故答为：电磁波；45×104。 一、选择题。 3．北京时间2014 年2 月8 日凌晨，第22 届冬季奥运会开幕式在俄罗斯索契的菲施特奥林 匹克体育场举行。我国通过TV 1 ﹣、TV 4 ﹣、TV 5 ﹣三大频道同时并机直播，观众在家 中选择不同频道观看电视直播时，实际上是在改变（ ） ．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 ．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】D 【分析】不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免相互干扰。这一个个不同的 频率范围就叫频道。选择不同的频道实际上应时在改变电磁波的频率。 【解答】解：电磁波的波速是不变的，故、B 不合题意。 不同的电视台发射的电磁波的频率也是固定不变的。使用电视机在选择频道时，是不能 改变电视台的频率的，故不合题意。 使用电视机选择不同的频道，实际上是选择不同的频率范围，也就是改变了电视机的不 同接收频道，故D 符合题意。 故选：D。 4．收听广播节目时，通过旋动一个旋钮来进行选台，这实际上是在选择（ ） ．电磁波的波速和频率 B．电磁波的波速 ．电磁波的频率 D．电磁波的强弱 【答】 【分析】选台即调谐，可以从接收天线接收到的各种各样的电磁波中选出特定频率的信 号。 【解答】解：根据调谐器的作用可知，选择的是特定需要频率的电磁波。 故选：。 5．博鳌亚洲论坛2015 年年会与3 月26 日至29 日在中国海南省博鳌召开。外交部发言人 洪磊19 日宣布，国家主席习近平应邀出席博鳌亚洲论坛2015 年年会开幕式并发表主旨 演讲。这一消息通过卫星电视迅速传遍全国。就此事以下说法中正确的是（ ） ．这一消息是通过超声波传播的 B．这一现象说明电磁波可传遍声音信号和图象信号 ．人们几乎同时知道这一消息，说明电磁波传播不需要时间 D．电磁波的传播必须借助卫星 【答】B 【分析】声音的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，电磁波可以再真空中传播； 卫星电视都是通过电磁波来传递声音和图象信号的，电磁波的传播速度等于光速，但传 播也需要一定的时间。 【解答】解：、声音的传播需要介质，这一消息是通过电磁波传播的，故错误； B、卫星电视都是通过电磁波来传递声音和图象信号的，故B 正确； 、虽然电磁波的传播速度很快，但其传播也需要时间，故错误； D、电磁波的传播是不需要介质的，可以在真空中传播，电磁波的传播不一定要借助卫 星，故D 错误。 故选：B。 6．第一台电视机面世于1924 年，由英国的电子工程师约翰•贝尔德发明。经过近百年的发 展，如今的电视机品类繁多，包括无线电视、有线电视、络电视、宽带电视、3D 电视 等。以下关于电视机的说法中正确的是（ ） ．所有电视信号均采用的是电磁波来传递信息的 B．电视机的图象信息和声音信息是分别传递、独立工作的 ．长时间不看电视时，可以不切断电源，用遥控器关闭电视就行了 D．若家庭电路中只有电视机在工作，则电能表上的示数就显示了电视机的实际功率 【答】 【分析】（1）目前，使用最广泛的信息传递是通过电磁波传递的； （2）摄像机和话筒把图象和声音转化为电信号加载在频率很高的电流上，通过发射天 线发射到空中； （3）不看电视时及时切断电源，减少待机时间可以避免不必要的浪费； （4）电能表是测量一段时间内电路中消耗电能多少的仪表； 【解答】解：、电视信号的传递利用了电磁波，故正确； B、摄像机和话筒把图象和声音转化为电信号加载在频率很高的电流上，通过发射天线 发射到空中，因此是共同工作的，故B 错误； 、长时间不看电视时，不切断电源，只用遥控器关闭电视，电视仍然消耗电能，不符合 节约用电原则。故错误； D、若家庭电路中只有电视机在工作，则电能表上的示数就显示了电视机实际消耗的电 能，故D 错误。 故选：