1、知识点一电话和电话交换机知识点一电话和电话交换机1.电话电话(1)电话的发明:美国发明家贝尔于1876年发明。(2)电话的构造:最简单的电话是由话筒和听筒串联在电路里组成的。(3)工作原理 话筒听筒主要构造膜片、炭粒、金属盒电磁铁、薄铁片工作原理当对着话筒讲话时,膜片会时紧时松地压迫炭粒,炭粒的电阻也会随之变化,流过炭粒的电流就会相应变化,这样就把声音变成了随声音变化的电流信号听筒中的电磁铁吸引薄铁片,由于流过电磁铁中的电流是变化的,因此,它对薄铁片的作用也会随之发生变化,从而将声音还原工作流程温馨提示温馨提示打电话时,自己的话筒与对方的听筒是串联在一起的,自己的话筒和对方听筒中的电流强弱变化
2、一致,从而使对方听筒中薄铁片和本方话筒中膜片的振动情况一致,保证听到的声音与话筒处讲话的声音基本一致。2.电话交换机电话交换机 内容说明作用使用时,将需要通话的两部电话接通,通话完毕后再将线路拆开一个地区的电话都接在同一台交换机上,这样大大提高了线路的利用率种类自动电话交换机通过电磁继电器进行接线程控电话交换机利用电脑接线,还有“缩位拨号”“三方通话”等多种功能“占线”原因对方话机正在使用;电话交换机线路忙对方话机正在使用的情况:对方正在给别人打电话;别人正在给对方打电话;对方电话未放好知识点二模拟通信和数字通信知识点二模拟通信和数字通信 模拟信号与通信数字信号与通信概念信号电流的频率、振幅变
3、化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,就好像“模仿”声信号,这种电流传递的信号叫做模拟信号。使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信利用不同符号的不同组合表示的信号,叫做数字信号。使用数字信号的通信方式叫做数字通信特点模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中,信号电流的波形会改变,从而使信号丢失一些信息,表现为声音、图像的失真,严重时会使通信中断通常的数字信号只包含两种不同的状态,形式简单,所以抗干扰能力特别强。由于电子计算机是以数字形式工作的,数字信号可以很方便地用电子计算机加工处理。数字信号还可以通过不同的编码进行加密应用交换机之间是通过数字信号传递信息的,而交换机与电话机之间的短距
4、离内还是通过模拟信号来传递信息。其传递情况如图所示题型电话的工作原理题型电话的工作原理例例 (2017山东日照模拟)如图21-1-1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周期性变化。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()图21-1-1A.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C.
5、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解析解析A炭粒话筒的作用是通过膜片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”C听筒是电磁铁通过变化的电流产生变化的磁场,从而使吸引铁质膜片的力变化,引起听筒膜片振动,是把电信号转化成声音信号的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,对铁质膜片的吸引力变小,所以对方听筒膜片应会右移答案答案 D点拨点拨 知识点一电话和电话交换机知识点一电话和电话交
6、换机1.电磁铁和炭精盘分别为电话话筒和听筒的主要部件,它们所在位置为()A.都位于听筒B.都位于话筒C.电磁铁位于话筒,炭精盘位于听筒D.电磁铁位于听筒,炭精盘位于话筒答案答案 D听筒必须把交变电流转化成声音,由电磁铁和薄铁片共同完成;话筒必须把膜片的振动转化成变化的电流,通过对炭精盘的挤压来实现电阻的变化。2.关于自动电话交换机,下列说法中正确的是()A.自动电话交换机是在1791年出现的B.自动电话交换机是靠话务员手工操作来接线和拆线的C.自动电话交换机利用了电子计算机技术D.自动电话交换机是通过电磁继电器进行接线的答案答案 D电话交换机的发展过程:早期的电话交换机依靠话务员手工操作;18
7、91年出现自动电话交换机,它通过电磁继电器进行接线;现代的程控电话交换机由电脑程序控制自动接线。知识点二模拟通信和数字通信知识点二模拟通信和数字通信3.以下通信方式中,不是利用数字通信传输信号的是()答案答案 B古人用烽火来表示有来犯之敌,我们用电报来发送信息,海军用旗语或灯光的亮暗来传递信息,这些传递信息的方式都是用不同符号的不同组合来传递信息,因此是数字通信。4.下列关于模拟信号和模拟通信的说法中,正确的是()A.电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的B.电话的模拟信号是在话筒将变化的电流转换成声音时产生的C.使用数字信号通信的过程中肯定没有模拟信号D.模拟信号与声音的变化情况
8、完全一样,所以现代通信多采用模拟信号答案答案 A电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的,故A说法正确,B说法错误;使用数字信号通信的过程中也会有模拟信号,故C说法错误;现代通信多采用数字信号,故D说法错误。故选A。常用的动圈式话筒,其工作原理是()A.通电导线在磁场中受力的作用B.电磁感应C.电生磁D.地磁场的作用答案答案 B动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。1.下列有关数字通信的叙述错误的是()A.形式简单、抗干扰能力强B.能方便利用电子计算机处理加工C.保密性更强D.传输速度较以往变慢答案答案 D 数字信号的形式简单、抗干扰能力强,故A正确;数字信号能方便利用电子计算机处理加
9、工,故B正确;数字信号的保密性更强,故C正确;数字信号和模拟信号的传递速度基本是相同的,故D错误。故选D。2.电话之间互相通话时,一般都是通过 来转接的,这样可以提高线路的利用率,电话信号存在 信号和 信号两种。答案答案电话交换机模拟数字解析解析电话之间相互通话,是靠电话交换机来转接的。电话交换机可以大大提高线路的利用率。电话信号存在模拟信号和数字信号两种。如图所示是动圈式话筒的结构示意图。当你对着话筒说话或唱歌时,人的声带由于 产生的声音,通过 传播到膜片,使与膜片相连的线圈跟着一起 ,线圈在磁场中的这种运动,能产生随声音的变化而变化的 ,经放大后,通过扬声器(喇叭)还原成声音。线圈在运动中
10、能量的转化情况是 。答案答案振动空气振动电流机械能转化为电能解析解析声波引起膜片振动,线圈和膜片是连在一起的,连在膜片上的线圈就一起振动,线圈在永久磁体的磁场里振动,切割磁感线产生感应电流,这就是电信号。线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征,产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化,这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器,就发出声音。线圈在运动过程中,切割磁感线产生电流,将机械能转化为电能。(2018河南洛阳二十三中月考,11,)电话信号分为模拟信号和数字信号两种。在话筒将声音转换成信号电流时,这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,这种电流传递的
11、信号叫做 。答案答案模拟信号解析解析信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样,这种电流传递的信号叫做模拟信号。(2018黑龙江绥化安达吉星岗中学期末,15,)下列信号中不属于数字信号的是()A.古代,士兵们常在“烽火台”上点起烟火,向远处的同伴传递敌人来犯的消息B.电话机把说话声音变为电信号传给电话交换机C.汉字电报码D.海员举起的红色小旗或蓝色小旗向对方船只表示的信息答案答案 B古代,士兵们常在“烽火台”上点起烟火,用不同数量的烽火传达不同的信息,属于数字信号,故A不符合题意;电话机用电流传递的信号叫做模拟信号,故B符合题意;汉字电报码是不连续的,是分立的信号,属于数字
12、信号,故C不符合题意;海军使用的旗语属于数字信号,故D不符合题意。故选B。(师上课时常使用“小蜜蜂”扩音,声音信号由话筒传入扩音器扩大后从扬声器播出,话筒、扬声器的工作原理分别相当于()A.发电机、电动机 B.电动机、发电机C.发电机、发电机 D.电动机、电动机答案答案 A话筒的工作原理是电磁感应现象;扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动;发电机的工作原理是电磁感应现象;电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。综上所述,选A。随着数字时代的到来,我们已经可以很方便地使用WiFi、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.使用红外线传输数字信号B.使用超声
13、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答案答案 D 手机无线上网使用电磁波传递数字信号。故选D。如图21-1-1罗列的是国际莫尔斯电码:现在你的一位同学在远处,你要向他传递一个信息“secret”,请你用一只手电筒,分别采用模拟信号和数字信号两种方式将这个信息传递给他。图21-1-1答案答案见解析解析解析模拟方式:在一张透明的纸上写上“secret”,将它放在手电筒的灯泡前方的玻璃罩上,打开手电筒,射向你同学所在的位置;数字方式:你与你的同学各一份国际莫尔斯电码,事先商定快速地打开、关闭手电筒表示点,手电筒打开稍长一段时间表示划,将“secret”译成电码为“”,按照
14、约定,向同学传递信息。(2018北京通州次渠中学月考改编)阅读从传声筒到移动通信,回答问题。从传声筒到移动通信电话完全进入了我们的生活,我们每天都离不开它,你知道科学家们发明电话是受什么启发吗?是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅的声音之韵展,观察、研究一下传声筒,直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。装置简介:两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状,布置在展区的两个不同位置,相距大约十几米长,图1左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路,两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒,如图2所示。就像人打电话一样,用话筒说话,用听筒听声音,
15、如图3所示。声音由物体振动产生。在振动介质(气体、液体或固体)中某一质点在平衡位置附近来回发生振动,并带动周围的质点也发生振动,逐渐向各方向扩展,这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!如图4所示,连续振动的音叉,使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。图4 图5声波是一种振动的机械波,它的基本参数是频率 f、波长和波速v。通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率单位为赫兹(Hz)在数值上等于声源(或某一质点)1秒内来回振动的次数,而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。显然,f
16、=1/T。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高,音调也越高。振幅与声音的响度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离,也是波形图中相邻波峰(或波谷)的距离。这三者的关系是v=f。人耳能感觉到的声波频率范围在2020 000 Hz,称为音频波。在这个频率范围以外的振动波,就其物理特性而言与声波相似,但在人类不引起声音感觉。声速亦称音速,是声波通过介质传播的速度,它和介质的性质与状态(如温度)等因素有关。在空气中声速为334.8 m/s(22 时),在水中声速为1 440 m/s,在钢铁中声速为5 000 m/s。现实世界中充斥着各种各样的声波,但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗,最后声音消
17、失,一旦声源远离接收者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词,用来指用线串成的话筒(以线串起杯子)。电话的出现要归功于贝尔,早期电话机的原理为:说话声音为空气里的复合振动,可传输到固体上,通过电脉冲于导电金属上传递。随着现代移动通信技术的快速发展,声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播,不但传播速度快,而且频率范围广,但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具,它兼具发射和接收这两种功能,在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:(1)“传声筒”的展示项目,形象地向观众展
18、示了:当一名观众在管路一侧发声,管路中的 产生振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话。(2)以下应用或工具利用“传声筒”原理的是 。A.医生给病人看病用的听诊器B.水杯琴C.天坛回音壁D.超声波医学检查(3)下列说法中正确的是 。A.一切发声的物体都在振动B.声音的传播速度一定是340 m/sC.声和电磁波都能传递信息,且都可以在真空中传播(4)一列声波从空气中传入水中,以下说法正确的是()A.波速变大,频率增大B.波速变小,频率不变C.波速变大,波长变长D.波速变小,波长变长答案答案(1)空气(2)A(3)A(4)C解析解析物理中的核心素养能力要求学生在生活中去发现问题并用所学
19、知识思考解决问题,而通过本题可以培养学生的科学探究能力和获取信息的能力。(1)“传声筒”的管道中有空气,当一名观众在管路一侧发声,引起管路中的空气振荡,另一侧的观众能够听到空气传输的声音,两人可进行对话。(2)“传声筒”中的声音在管道中传播,减小了声音的分散,提高声音的响度,从而可以听到更清楚的声音;听诊器就是利用声音在管内空气中集中传播,减小声音的分散,提高声音的响度,从而可以听到更清楚的声音,然后根据经验判断是否有病症,故A符合题意;水杯琴说明液体振动可以发出声音,故B不符合题意;天坛回音壁,是利用了声音的反射,即回声,故C不符合题意;超声波医学检查,是利用声音传递信息,故D不符合题意。(3)声音是由物体的振动产生的,一切发声的物体都在振动,故A正确;声音只有在15 的空气中传播速度才是340 m/s,在其他介质中传播速度一般是不同的,故B错误;声音的传播需要介质,真空不能传声,故C错误。(4)声波由空气进入水中,波速变大,周期和频率不变,由波速公式v=f得知,声波的波长变长,故C正确,A、B、D错误。
