HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 1 (SCĐ – tr23)

Lấy ví dụ về một số thiết bị truyền âm thanh (hình ảnh) bằng dây dẫn hoặc không dùng dây dẫn.

- GV thông báo: Thông tin có thể được truyền từ nơi này đến nơi khác bằng sóng điện từ.

- GV yêu cầu HS thảo luận về nhắc lại biểu thức liên hệ bước sóng, tần số sóng và tốc độ ánh sáng trong chân không.

- GV chiếu bảng tần số và bước sóng của một số băng tần vô tuyến (bảng 1.1) cho HS quan sát và trả lời nội dung Câu hỏi 2 (SCĐ – tr24)

+ Kênh VOV giao thông phát sóng ở tần số nào?

- GV đặt câu hỏi:

+ Sóng dài có đặc điểm gì?

+ Sóng trung có đặc điểm gì?

+ Sóng ngắn có đặc điểm gì? (GV chiếu hình 1.2 cho HS quan sát)

­ - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về tần số và bước sóng của một số băng tần vô tuyến.

- GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 3 (SCĐ – tr24)

Thảo luận với bạn và trả lời câu hỏi: Vì sao để truyền đi xa trên mặt đất phải dùng đài tiếp sóng?

- GV tổng kết về nội dung sóng điện từ trong truyền thông.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SCĐ, chăm chú nghe GV giảng bài, trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân về nội dung Câu hỏi

*Trả lời Câu hỏi 1 (SCĐ – tr23)

Một số thiết bị truyền âm thanh bằng dây dẫn hoặc không dùng dây dẫn: Máy trợ giảng, máy điện thoại,…

*Trả lời Câu hỏi 2 (SCĐ – tr24)

Kênh VOV giao thông phát sóng ở tần số 91 MHz.

*Trả lời Câu hỏi 3 (SCĐ – tr24)

Để truyền hình đi xa trên mặt đất phải dùng đài tiếp sóng vì sóng cực ngắn truyền thẳng từ nơi phát đến nơi thu.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận về sóng điện từ trong truyền thông và chuyển sang nội dung mới.

I. SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG TRUYỀN THÔNG

- Thông tin có thể được truyền từ nơi này đến nơi khác bằng sóng điện từ.

- Bước sóng  và tần số f của sóng điện từ liên hệ với nhau bằng hệ thức (c là tốc độ ánh sáng trong chân không)

- Sóng càng ngắn, năng lượng sóng càng lớn.

- Trong thông tin vô tuyến, người ta sử dụng những sóng có tần số từ hàng nghìn Hz trở lên, gọi là sóng vô tuyến.

- Các sóng dài ít bị nước hấp thụ, chúng được dùng để truyền thông tin dưới nước.

- Các sóng trung truyền được theo bề mặt của Trái Đất. Ban ngày, chúng bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền được xa. Ban đêm, tầng điện li phản xạ các sóng trung nên chúng truyền được đi xa.

- Các sóng ngắn có năng lượng lớn hơn sóng trung. Chúng được tầng điện li phản xạ về mặt đất, mặt đất phản xạ lại lần thứ hai, tầng điện li phản xạ lần thứ ba,… Vì vậy, một đài phát sóng ngắn với công suất lớn có thể truyền sóng đi đến địa điểm ở xa trên mặt đất.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Hình thành các khái niệm biến điệu

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh biến điệu biên độ và biến điệu tần số (hình 1.3a,b) cho HS quan sát, yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời các câu hỏi sau:

+Tín hiệu âm tần hoặc tín hiệu thị tần là gì?

+ Câu hỏi 4 (SCĐ – tr25): Vì sao phải biến điệu sóng mang trước khi truyền đi?

+ Sóng mang là gì?

+ Biến điệu sóng là gì?

- Sau khi HS trả lời, GV nêu khái niệm biến điệu sóng.

- GV chiếu hình ảnh biến điệu biên độ và biến điệu tần số (hình 1.3c,d) cho HS quan sát, yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời các câu hỏi sau:

+ Sóng biến điệu biên độ là gì?

+ Sóng biến điệu tần số là gì?

- Sau khi HS trả lời, GV nêu định nghĩa sóng biến điệu biên độ và sóng biến điệu tần số.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SCĐ, chăm chú nghe GV giảng bài, trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 HS trả lời, đưa ra câu trả lời nội dung Câu hỏi

*Trả lời câu hỏi 4 (SCĐ – tr25)

Tín hiệu âm tần không truyền được đi xa nên phải trộn tín hiệu này với sóng mang có biên độ hoặc tần số được biến thiên phù hợp với chúng.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, nêu khái niệm biến điệu sóng, sóng biến điệu tần số, sóng biến điệu biên độ và chuyển sang nội dung mới.

II. BIẾN ĐIỆU

1. Sự cần thiết và khái niệm về biến điệu

- Để truyền các thông tin như âm thanh, hình ảnh,…đến những nơi xa, người ta phải biến các âm thanh hoặc hình ảnh,…muốn truyền đi thành các dao động điện, gọi là các tín hiệu âm tần hoặc thị tần. 

- Để truyền tín hiệu đi xa, người ta "trộn" chúng vào các sóng có tần số cao, gọi là sóng mang trước khi phát sóng. Quá trình "trộn" sóng như vậy được gọi là biến điệu sóng.

- Sóng vô tuyến tần số cao có "mang theo" các tín hiệu âm tần được gọi là sóng biến điệu.

2. Biến điệu biên độ và biến điệu tần số

- Trong biến điệu biên độ, người ta làm cho biên độ của sóng mang biến thiên theo thời gian với tần số tín hiệu.

- Trong biến điệu tần số, biên độ của sóng mang không đổi. Người ta làm cho tần số của sóng mang biến thiên theo thời gian với tần số tín hiệu.

- Khi biến điệu biên độ, sóng biến điệu có biên độ thay đổi và tần số không thay đổi. Khi biến điệu tần số, sóng biên điệu có tần số thay đổi và biên độ không thay đổi.

Nhiệm vụ 2. So sánh biến điệu biên độ và biến điệu tần số

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và trả lời nội dung Câu hỏi 5 (SCĐ – tr26)

Nêu sự khác nhau giữa biến điệu biên độ và biến điệu tần số.

- GV kết luận về sự khác nhau giữa biến điệu biên độ và biến điệu tần số.

- GV chiếu hình ảnh phổ tần số của sóng mang được biến điệu biên độ bằng tín hiệu chỉ có một tần số f_m (hình 1.4) cho HS quan sát và yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 6 (SCĐ – tr26)

Thế nào là băng thông của tín hiệu?

- GV nêu định nghĩa băng thông của tín hiệu.

- GV chiếu hình ảnh phổ tần số của sóng mang được biến điệu biên độ bằng tín hiệu gồm dải tần số từ 0 kHz đến 15kHz (hình 1.5) cho HS quan sát và yêu cầu HS đọc nội dung Ví  dụ (SCĐ – tr26).

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SCĐ, chăm chú nghe GV giảng bài, trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 HS trả lời, đưa ra câu trả lời nội dung Câu hỏi

*Trả lời Câu hỏi 5 (SCĐ – tr26)

Khi biến điệu biên độ, sóng biến điệu có biên độ thay đổi và tần số không thay đổi. Khi biến điệu tần số, sóng biến điệu có tần số thay đổi và biên độ không thay đổi.

*Trả lời Câu hỏi 6 (SCĐ – tr26)

Dựa vào hình 1.4: Khi sóng mang có tần số được biến điệu biên độ bởi một tín hiệu có tần số f_c thì băng thông của tín hiệu là dải tần số từ tần số f_c - f_m đến tần số f_c + f_m. Băng thông là dải tần số.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận về so sánh biến điệu, khái niệm băng thông của tín hiệu và chuyển sang nội dung mới.

3. Băng thông của tín hiệu

- Khi sóng mang có tần số được biến điệu biên độ bởi một tín hiệu có tần số f_c thì băng thông của tín hiệu là dải tần số từ tần số f_c - f_m đến tần số f_c + f_m. Băng thông là dải tần số.

- Phổ tần số của sóng biến điệu tần số phức tạp hơn. Đặc biệt, thường có các tần số phụ bổ sung là bội số của tần số tín hiệu thông tin, dẫn đến băng thông lớn hơn cho cùng một dải tần số phát sóng.

Nhiệm vụ 3. Rút ra ưu nhược điểm của kênh AM và FM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và trả lời câu hỏi sau:

+ Ưu, nhược điểm tương đối của kênh AM và FM là gì?

- GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Câu hỏi 7,8,9 (SCĐ – tr27,28)

+ Câu hỏi 7 (SCĐ – tr27): Giả sử cần phát âm thanh có tần số lên đến 10 kHz bằng sóng AM thì cần băng thông là bao nhiêu? Có thể thực hiện được điều này bằng phát sóng AM không?

+ Câu hỏi 8 (SCĐ – tr28): Vì sao khi truyền trên bề mặt đất, sóng FM lại không thể đi xa bằng sóng AM?

+ Câu hỏi 9 (SCĐ – tr28): Để giảm bớt nhiễu điện thì nên truyền thông tin bằng sóng AM hay bằng sóng FM?

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về so sánh truyền sóng bằng AM và bằng FM.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SCĐ, chăm chú nghe GV giảng bài, trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 HS trả lời, đưa ra câu trả lời nội dung Câu hỏi

*Trả lời Câu hỏi 7 (SCĐ – tr27)

Không thể thực hiện được vì tần số cao nhất có thể phát bằng sóng AM là 4,5 kHz.

*Trả lời Câu hỏi 8 (SCĐ – tr28)

Khi truyền trên bề mặt đất, sóng FM không thể đi xa bằng sóng AM vì sóng F đi thẳng từ nơi phát đến nơi thu.

*Trả lời Câu hỏi 9 (SCĐ – tr28)

Để giảm bớt nhiễu điện thì nên truyền thông tin bằng sóng FM.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, kết luận về ưu nhược điểm của kênh AM và FM và chuyển sang nội dung luyện tập.

4. So sánh truyền sóng bằng AM và bằng FM

- Phạm vi phủ sóng của đài phát sóng AM rộng hơn FM: Có thể dùng một máy phát AM trên kênh sóng dài (LW), sóng trung (MW) và sóng ngắn (SW) phục vụ một khu vực rộng lớn vì các sóng này đều được tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau, trong khi sóng FM chỉ có phạm truyền khoảng vài chục km vì sóng này không bị phản xạ mà đi xuyên qua tầng điện li.

- Phát sóng FM có băng thông lớn hơn AM: Băng thông của chương trình phát sóng AM ở kênh sóng LW và MW là 9 kHz, tức là tần số cao nhất cao nhất có thể phát sóng là 4,5 kHz, trong khi tai người có thể nghe được âm thanh có tần số 20 kHz; băng thông của sóng FM rơi vào khoảng 200 kHz và tần số tối đa có thể phát là khoảng 15 kHz, do đó phát sóng FM cho chất lượng âm thanh cao hơn.

- Truyền sóng FM ít bị nhiễu hơn AM: So với truyền AM, diện tích được bao phủ bởi một máy phát FM nhỏ hơn, băng thông cần thiết cho FM lớn hơn, chất lượng sóng FM nhận được tốt hơn và cũng ít bị nhiễu hơn so với sóng AM.