Giáo án điện tử chuyên đề Vật lí 11 cánh diều Bài 1: Biến điệu

NHIỆT LIỆT CHÀO ĐÓN

CẢ LỚP ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI!

KHỞI ĐỘNG

Âm thanh không truyền đi xa được, nhưng chúng ta có thể nói chuyện với người ở rất xa nhờ hệ thống thông tin liên lạc. Hệ thống bắt đầu với âm thanh được chuyển đổi thành tín hiệu vô tuyến để truyền đi. Ở nơi thu, tín hiệu vô tuyến lại được chuyển đổi trở lại thành tín hiệu âm thanh.

Sự chuyển đổi giữa tín hiệu âm thanh và tín hiệu vô tuyến được thực hiện như thế nào?

CHUYÊN ĐỀ 2: TRUYỀN THÔNG TIN BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN

BÀI 1: BIẾN ĐIỆU

NỘI DUNG BÀI HỌC

Sóng điện từ trong truyền thông

I.

Biến điệu

II.

SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG TRUYỀN THÔNG

I.

Truyền bằng dây dẫn:

Ví dụ:

Loa kết nối dây

Tai nghe có dây

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

Câu hỏi 1 (SGK - tr.23)

Truyền không dây:

Tai nghe không dây

Thiết bị kết nối bluetooth

Thiết bị kết nối wifi

GHI NHỚ

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

Kênh VOV giao thông phát sóng ở tần số nào?

Kênh VOV giao thông phát sóng ở tần số nào?

Hình 1.2. Tầng điện li và sự phản xạ sóng ngắn

Quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi:

Sóng dài có đặc điểm gì?

Sóng trung có đặc điểm gì?

Sóng ngắn có đặc điểm gì?

Sóng dài:

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

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.

Dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm.

Sóng ngắn:

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,…

Một đài phát sóng ngắn với công suất lớn có thể truyền sóng đi đến địa điểm ở xa trên mặt đất.

Câu hỏi 3 (SGK - tr.24)

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

Vì sóng cực ngắn không bị phản xạ mà có thể đi qua tầng điện li và chỉ có thể truyền thẳng từ nơi phát đến nơi thu.

BIẾN ĐIỆU

II.

1. Sự cần thiết và khái niệm về biến điệu

Quan sát hình ảnh:

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

Vì sao phải biến điệu sóng mang trước khi truyền đi?

Sóng mang là gì?

Biến điệu sóng là gì?

Câu hỏi thảo luận:

GHI NHỚ

• 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.

Phải biến điệu sóng mang trước khi truyền đi vì:

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.

2. Biến điệu biên độ và biến điệu tần số

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

• Biên độ của sóng mang biến thiên theo thời gian với tần số tín hiệu.
• Sóng biến điệu có biên độ thay đổi và tần số không thay đổi.
• Tần số của sóng mang biến thiên theo thời gian với tần số tín hiệu.
• Sóng biên điệu có tần số thay đổi và biên độ không thay đổi.

3. Băng thông của tín hiệu

Thế nào là băng thông của tín hiệu?

3. Băng thông của tín hiệu

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

Hình 1.5. Phổ tần số của sóng mang được biến điệu biên độ bằng tín hiệu gồm dải tần số từ 0 kHz đến 15 kHz

4. So sánh truyền sóng bằng AM và bằng FM

Câu hỏi 7 (SGK - tr.27)

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?

Không thể

Vì tần số cao nhất có thể phát bằng sóng AM là 4,5 kHz.

Câu hỏi 8 (SGK - tr.28)

Vì sao khi truyền trên bề mặt đất, sóng FM lại không thể đi xa bằng sóng AM?

Vì sóng FM không bị phản xạ mà đi thẳng từ nơi phát đến nơi thu.

Câu hỏi 9 (SGK - tr.28)

Để giảm bớt nhiễu điện thì nên truyền thông tin bằng sóng AM hay bằng sóng FM?

GHI NHỚ

Rộng hơn.

Hẹp hơn.

Dễ bị nhiễu điện.

Ít bị nhiễu điện.

Nhỏ, tối đa 4,5 kHz.

Lớn hơn, tối đa 15 kHz.

Chất lượng kém hơn.

Chất lượng tốt hơn.

LUYỆN TẬP

Phần 1: Bài tập trắc nghiệm

B

A

C

D

Câu 1: Thông tin có thể được truyền đi từ nơi này đến nơi khác bằng sóng gì?

Sóng âm.

Sóng

ánh sáng.

Sóng

điện từ.

Sóng ngang.

B

A

C

D

Câu 2: Sóng điện từ có tần số f = 10 MHz thuộc loại sóng nào?

--------------- Còn tiếp ---------------