1、第二十一章 信息的传递 复习课件 知识梳理知识梳理 基础达标基础达标 技能强化技能强化 信息的 传递 现代顺 风耳 电话 结构：话筒和听筒等 原理 话筒：声音信号电流信号 听筒：电流信号声音信号 思维导图 波长：相邻两个波峰（或波谷）间的距离 信 息 的 传 递 电 磁 波 的 海 洋 电磁波的产生：迅速变化的电流能够产生电磁波 电磁波的传播：不需要介质 电磁波谱：射线、X射线、紫外线、可见光、红外 线、无线电波等 电磁波的用途：医学检测、通信、加热食物等 波速：波传播的快慢称为波速， c=3.0108m/s（真空中电磁波波速） 波的特征 频率：在某确定位置，1s内出现的波峰数 （或波谷数）
2、波速、波长和频率的关系：v=f 思维导图 信 息 的 传 递 无线电广播信号的发射和接收 广播、电视和 移动通信 越来越宽的信 息之路 电视的发射和接收 移动电话 微波通信 卫星通信 光纤通信 网络通信 思维导图 （1）电磁波的产生：当电路中有迅速变化的电流时，其周围能 产生电磁波。 （2）电磁波的传播：不需要介质，在真空中也可以传播。真空 中电磁波的波速c310 8m/s。 （3）电磁波的特征：所有的波都具有波速、波长和频率三个 物理量。 知识梳理 a波长：相邻的两个波峰（或波谷）间的距离为波长，用“ ” 表示，如图21-Z-1所示。在国际单位制中，波长的单位是m。 知识梳理 b频率：在某确
3、定位置，1s内出现的波峰数（或波谷数）， 用“f”表示，单位是Hz。 c波速：1s内波传播的距离。真空中电磁波波速用“c”表示， 单位是m/s。 波速、波长和频率的关系为v= f或c= f。 知识梳理 2、两种方式：和 （1）模拟通信：在话筒将声音转换成信号电流时，信号电流的 频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样， “模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫模拟 信号，使用模拟信号的通信方式叫模拟通信。 （2）数字通信：用“”和“”、“0”和“1”以及声音的 长短、亮光的长短、电流的有无等组成各种组合，用来传递丰富 多彩的声音、图像等各种信息。像这样用不同符号的不
4、同组合表 示的信号叫数字信号，使用数字信号的通信方式叫数字通信。 （1）微波通信 优点：频率高、传递信息的容量大。 缺点：当遇到高山、大海等，无法建设中继站时，微波通信 就无法继续。 知识梳理 （2）卫星通信 优点：通信距离远、区域广、通信容量大、可靠性高、灵活 性好、费用低。 缺点：“高、差、慢”。高：通信资费标准高于常用的电缆 通信；差：在大型建筑内或山体等物体遮盖住设备本身时，通 信信号无或闪烁不定；慢：在通话过程中有延时现象，导致沟 通不畅。 知识梳理 （3）光纤通信 优点：传输频带极宽，通信容量很大；由于光纤衰减小， 无中继设备，故传输距离远；光纤抗电磁干扰，保密性好；光 纤尺寸小，
5、重量轻，便于运输和铺设；光纤是由石英玻璃拉制 形成的，原材料来源丰富，节约了大量有色金属。 缺点：光纤弯曲半径不宜过小；光纤的切断和连接操作技 术复杂；分路、耦合麻烦。 知识梳理 （4）网络通信 优点：覆盖面最广、规模最大、信息资源最丰富。资源共 享，信息传输快。 缺点：易受黑客攻击，给单位和个人造成损失，有害信息 能够迅速传播。 知识梳理 考点一考点一：电磁波的产生与传播电磁波的产生与传播 （1）电磁波的产生：当导体中电流迅速变化时，在其周围会产 生电磁波。（2）电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，在 真空中也可以传播。真空中电磁波的波速c310 8m/s。电磁波 的波速、波长与频率满足关
6、系式v=f；不同频率的电磁波在真 空中的传播速度相同。（3）无线电波：电磁波中用于广播、电 视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那部分，叫无线 电波。 考试热点 例1 2019.南京中考以下对电磁波的认识，正确的是（ ） A电冰箱是利用电磁波工作的 B可见光不属于电磁波 C电磁波可以用来传递信息 D电磁波在真空中的传播速度是3.010 5m/s C 对接中考 考点二考点二：广播、电视和移动通信广播、电视和移动通信 （1）无线电广播信号的发射由广播电台完成，话筒把播音员的声 音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流 上，再通过天线产生电磁波发射出去；信号的接收由收音机完成
7、， 调谐器选出特定频率的信号，通过解调器检出音频信号，最后由扬 声器把音频信号转换成声音。 （2）电视用电磁波传递图像信号和声音信号。 （3）移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台，需要用基地 台转接。 考试热点 例2 2019.绵阳中考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、图像信号转化为电信号 B让声音、图像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 D 对接中考 考点三考点三：信息的传递信息的传递 现代信息传播方式有微波通信、光纤通信、卫星通信、网络通 信。 （1）信息理论表明，作为载体的电磁
8、波频率越高，相同时间内 可以传输的信息就越多。微波通信使用微波作为载体，因其频 率较高，容量更大；但微波大致沿直线传播，不能沿地球表面 绕射，所以要建设微波中继站，才能使微波信号远距离传送。 考试热点 （2）卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成，通信 卫星就是一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接 收发射来的电信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个 地面站。用三颗通信卫星就基本可以实现全球通信。我们现在 看到的很多电视节目就是通过卫星传送的。 （3）激光是一种颜色非常纯、方向高度集中的光，它的强度超 过了太阳光。为了避免干扰和减少能量的损失，通信用的激光 要在光纤中传播。
9、（4）因特网的英文名称是Internet，又称互联网，它利用通信线 路和电磁波，将分布于世界各地的计算机网络联结起来，用来 传送信号。通过计算机，步入因特网这条信息高速公路，足不 出户就可以获得世界各地的各种信息。 例3 2020.成都中考关于电磁波与信息技术，下列叙述正确的是 （ ） A电磁波只能用于通信 B电磁波的应用对人类有利无害 C手机既能发射电磁波也能接收电磁波 D卫星通信不需要利用电磁波传递信息 C 对接中考 例4 2020.阜新中考随着数字时代的到来，我们已经可以很方便 地使用Wi-Fi、3G或4G网络进行无线手机上网。下列对手机上 网的说法中，正确的是（ ） A使用红外线传输数
10、字信号 B使用超声波传输数字信号 C使用光纤传输数字信号 D使用电磁波传输数字信号 D 对接中考 培优点一：电磁波 掌握物理知识并能灵活地应用物理知识解决问题，既是物理学 习的基本要求，又是物理考试的基本内容，也是培养创新能力 的重要途径。学习了电磁波的特点、移动电话和微波通信等知 识后，根据需要设计一些实用电路，是物理试题中常见题型， 目的是考查知识应用、科学探究和实践创新的能力。 能力强化 典例1（实验设计题）北京中考我们生活在电磁波的海洋中，当 需要防止电磁波干扰时，通常用金属壳将电磁波与需加以屏蔽的 区域隔开，避免电磁波进入，这种做法就是 电磁屏蔽。中国科技馆有一个金属小屋，侧 面的大
11、窗上镶嵌着一块电磁屏蔽玻璃，如图 21-Z-2所示。请你自选器材设计一个实验， 检验这块电磁屏蔽玻璃是否能够屏蔽电磁波。 写出实验步骤和判断方法。 典例解析 解：（1）实验器材：两部能正常工作的手机。 （2）实验方法：把一部手机放在金属小屋内，用另一部手机拨打这部手 机的号码，听手机是否发出铃声，看手机是否接收到来电信号。 （3）判断方法：如果金属小屋内的手机接收不到信号，说明电磁屏蔽玻 璃有屏蔽作用；如果手机接收到信号，说明电磁屏蔽玻璃没有屏蔽作用。 典例解析 典例2（材料拓展题）微波是一种很有“个性”的电磁波：微波一碰 到金属就发生反射，金属根本无法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、 陶瓷、
12、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；微波碰到含有水分的食物， 其能量大部分被食物吸收。过量的微波辐射对人体有害。微波炉的外 壳用不锈钢等金属材料制成，装食物的容器则用绝缘材料制成。微波 炉内的磁控管能产生振动频率为2.4510 9Hz的微波，直达食物内部 5cm深，使食物中的水分子也随之振动，剧烈振动产生大量的热量被 食物吸收，于是食物“煮”熟了。用微波炉烹饪的速度是其他炉灶快 4至10倍，热效率高达80%以上。 （1）微波炉内产生的微波属于（ ） A次声波 B电磁波 C超声波 D红外线 B 典例解析 （2）微波炉在使用时，食物不能用金属容器装入后放进炉内加 热，试根据短文内容简述其原因。 （3）
13、与其他灶具相比，微波炉烹饪速度快且热效率高的主要原 因是什么？ 解：（2）金属材料只反射微波而不吸收微波，食物无法获得能量。 （3）微波在金属外壳、盛食物的容器上几乎不消耗能量；微波能直 达食物内部5cm深，在食物内、外部同时加热，其能量大部分被食物吸 收。 典例解析 培优点二：信息之路 阅读科技文章，找出其中的有用信息并结合所学的物理知识 来解决相关问题，是近年来较为常见的中考试题，它主要考 查阅读能力、信息处理能力和物理知识的应用能力，同时也 有助于提高自主学习能力。 能力强化 典例3（材料拓展题）阅读下面短文，回答问题。 探秘世界最大“观天巨眼” 建在贵州省的世界最大单口径球面射电望远镜
14、工程（英文简称 FAST），被当地人形象地称为中国的“观天巨眼”，如图21-Z-3所 示。据介绍，射电望远镜的直径越大，灵敏度越高，能搜寻的宇宙 信息越丰富。此前，世界最大的射电望远镜是由美国研发的、位于 波多黎各的阿雷西博305米望远镜，随着我国建成的世界最大单口径 射电望远镜，使中国射电天文学在短时间内保持世界领先地位。 FAST虽是射电望远镜，却不喜欢待在一个有电的环境里，哪 怕是一丁点小的电波都难以忍受。中国科学院国家天文台FAST工 程总工程师曾有一个形象的说法，不要说用手机，就算是附近使 用电器，或者几十公里外有飞机向地面发送信息，在FAST那里都 会造成一场电磁风暴。作为射电望远
15、镜，FAST的基本原理和人们 常见的锅式卫星天线相差无几，FAST这口“锅”更大，主反射面 的面积达25万平方米，主要由反射信号的抛物面和接收信号的馈 源两大部分组成，通过“锅”的反射聚焦，把几平方米到几千平 方米的信号聚拢到一点上。 从天体投射来并汇集到望远镜焦点的射电波。射电波实际是 无线电波的一部分，地球大气层吸收了来自宇宙的大部分电磁波， 只有可见光和部分无线电波可以穿透大气层，天文学上把这部分 无线电波称为射电波。 请回答下列问题： 典例解析 （1）手机是一种移动通信工具，它是利用_波进行远程信 息传递的，射电望远镜正常工作时_（选填“可以”或 （2）射电波在真空中的传播速度为_m/s。 （3）射电望远镜是利用电磁波可以发生_进行信号收集的。 “不可以”）使用手机。 电磁 不可以 310 8 反射 典例解析
