山东省邹平县实验中学九年级物理 21 信息的传递课件.ppt

第二十一章信息的传递 一 电磁波的产生及其特征1 固定电话 1 原理 利用导线中变化的电流来传递信息 2 转接 一般电话都是通过电话交换机转接 2 模拟通信和数字通信 1 模拟通信 用电流传递的信号叫作模拟信号 使用模拟信号的通信方式叫作模拟通信 2 数字通信 用 的不同组合表示的信号叫作数字信号 使用 信号的通信方式叫作数字通信 不同符号 数字 3 电磁波 1 产生 导线中电流的 会在空间激起 产生 电磁波 2 特征 波长 临近的两个波峰 或波谷 的距离 波速 电磁波在真空中的传播速度为c 频率 单位 赫兹 常用的单位还有千赫和兆赫 迅速变化 3 108m s 二 电磁波的应用1 微波通信 微波大致沿直线传播 不能沿地球表面绕射 故需建设微波中继站来进行通信 2 卫星通信 用通信卫星作微波通信中继站的通信方式 3 光纤通信 激光在光纤内壁上经过多次 将信息传向远方的通信方式 4 网络通信 把计算机联在一起 用来传递计算机信号 反射 微点拨 1 电话 1 话筒与对方的听筒串联在同一电路中 2 听筒是利用电流的磁效应工作的 3 传递信息的方式 固定电话是利用导线中的电流传输信息的 移动电话是利用电磁波传递信息的 2 电磁波 1 光波属于一种电磁波 波速与电磁波相同 且传播不需要介质 2 不同的电磁波在同种介质中的传播速度相同 3 在同种介质中 电磁波的波速相同 频率越大 波长越短 且传播信息量越大 3 光纤通信是利用激光在光纤中传输信息的通信方式 激光在光纤中传播时只发生反射 不发生折射 速练题 如图所示 我国成功发射的 神舟十号 飞船与 天宫一号 成功完成交会对接的任务 1 地面飞控中心和航天员的通信联系主要是通过 完成的 2 地面飞控中心和航天员的通信联系属于 选填 光纤 网络 或 卫星 通信方式 3 我们在收看直播时 如果闭合房间内电灯的开关 电视屏幕上会出现成串的不规则的雪花点 也有时电视画面出现抖动 这是由于闭合开关的瞬间 电路中的迅速变化 因此就产生了 被电视接收 参考答案 1 电磁波 2 卫星 3 电流电磁波 主题一电磁波的特性及其应用1 三个特征 波长 频率 波速 且在同种介质中 波速相同 频率越大 波长越短 2 电磁波与声波的对比 3 应用 1 电磁波是所有无线通信的信息载体 2 可见光 不可见光以及x 射线等是电磁波 在医学 农业 工业上的应用相当广泛 知识拓展 电磁污染1 种类 1 天然电磁污染源 如雷电 火山喷发 地震和太阳黑子活动的磁暴都能产生电磁干扰 2 人为电磁污染源 如大功率输电线路 无线电或射频设备在工作过程中产生的电磁辐射 2 危害 1 干扰电视的收看 使图像不清或变形 并发出令人难受的噪声 干扰通信系统工作 使飞机导航仪表发生错误和偏差 影响地面站对人造卫星 宇宙飞船的控制 2 电磁辐射对人体危害程度因波长而异 波长愈短对人体作用愈强 微波作用最为突出 处于中 短波频段电磁场 高频电磁场 的操作人员 经受一定强度与时间的辐射 身体将产生不适感 严重者引起神经衰弱 如心血管系统的植物神经失调 3 防护 1 安设电磁屏蔽装置 安装屏蔽装置 使有害的电磁强度降低到容许范围内 这种装置为金属材料的封闭壳体 2 其他综合性的防治对策 如工业布局合理 使电磁污染源远离居民稠密区 改进电气设备 在近场区采用电磁辐射吸收材料或装置 实行遥控 示范题1 2014 成都中考 2013年6月23日 王亚平老师太空授课及地面课堂的实况直播如图所示 下列说法正确的是 a 王亚平老师授课的声音是从太空直接传到地面课堂的b 地面课堂上的同学听到王亚平老师的声音属于超声c 王亚平老师授课的内容是通过电磁波传到地面的d 声音传播的速度等于电磁波传播的速度 解题探究 解答本题时思考以下两个问题 1 电磁波和声波的产生原理分别是什么 2 电磁波和声波的传播特点分别是什么 提示 1 电磁波是变化的电流产生的 声波是由于物体的振动产生的 2 电磁波在空气中的传播速度为3 108m s 声波在空气中的传播速度是340m s 电磁波传播不需要介质 声波传播需要介质 解析 选c 本题考查声音的传播条件 电磁波的传播 一切声音都是由物体振动产生的 王亚平说话发出声音是因为声带在振动 真空不能传声 地球上的学生听到王亚平的声音 说明不是超声波 王亚平老师授课的内容和声音是靠电磁波传回地球的 故a b错误 c正确 声音传播的速度小于电磁波的传播速度 d错误 故选c 备选例题 2012 连云港中考 下列说法错误的是 a 光波是一种电磁波 它可以在真空中传播b 声波是一种电磁波 但它不能在真空中传播c 超声波能用来粉碎结石是因为超声波具有能量d 光纤通信是一种利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式 解析 选b 本题考查声波与电磁波的应用及传播的区别 光波 无线电波 x射线等都是电磁波 电磁波可以在真空中传播 故a说法正确 声波不是电磁波 不能在真空中传播 故b说法错误 超声波可以碎石 本身具有能量才能传递能量 故c说法正确 光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式 故d说法正确 故选b 主题二现代通信技术1 微波通信 传递信息的载体是微波 其波长在10m 1mm之间 频率在30 3 105mhz之间 主要用于广播 电视 移动通信 雷达 导航 加热等方面 2 卫星通信 传递信息的载体是微波 通信卫星相当于微波中继站 因此能进行远距离传送信息 并且具有通信容量大 干扰小 质量好 功效高等优点 3 光纤通信 传递信息的载体是激光 属于有线通信 其优点是传输损耗小 传输距离长 容量极大 不受电磁干扰 通信质量高 保密性好 4 网络通信 传递信息的载体是互联网 即利用有线通信线路和无线通信 电磁波 来传递计算机信号的 其优点是能传输文字 图像和声音 并且有交换性 能高速处理和传输信息 知识拓展 北斗 卫星导航系统 北斗 卫星导航试验系统 也称 双星定位导航系统 为我国 九五 列项 其工程代号取名为 北斗一号 其方案于1983年提出 我国结合国情 科学 合理地提出并制订自主研制实施 北斗 卫星导航系统建设的 三步走 规划 第一步是试验阶段 即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务 为 北斗 卫星导航系统建设积累技术经验 培养人才 研制一些地面应用基础设施设备等 第二步是到2012年 计划发 射10多颗卫星 建成覆盖亚太区域的 北斗 卫星导航定位系统 即 北斗二号 区域系统 第三步是到2020年 建成由5颗地球静止轨道卫星和30颗地球非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统 北斗 卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统 bds 是继美全球定位系统 gps 和俄glonass之后第三个成熟的卫星导航系统 系统由空间端 地面端和用户端组成 可在全球范围内全天候 全天时为各类用户提供高精度 高可靠定位 导航 授时服务 并具有短报文通信能力 已经初步具备区域导航 定位和授时能力 定位精度优于20m 授时精度优于100ns 2012年12月27日 北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布 北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位 导航 授时服务 示范题2 2013 荆州中考 下列说法中正确的是 a 宇航员在月球上既可以直接用声音交流 又可以用电磁波来通信b 录音机在录音过程中 先把声信号转换为电信号 再把电信号转换为磁信号c 电磁波看不见 摸不着 因此电磁波实际上并不存在d 利用光纤通信时 在光导纤维中传输的实际上是电信号 解题指南 解答本题抓住以下关键点 1 电磁波和声波传播的特征 2 录音机录音的原理 3 电磁波的应用 解析 选b 本题考查信息记录及传递的有关知识 月球上是真空环境 因真空不能传声 所以宇航员在月球上不能直接用声音交流 录音机录音时 磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场磁化 这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上 所以录音机在录音过程中 是先把声信号转换为电信号 再把电信号转换为磁信号 手机通信 卫星通信等都可以说明电磁波的存在 光纤通信是激光在光纤中传播信息的 考点一电磁波及其应用1 2014 株洲中考 飞机起飞前空乘人员要求乘客关闭手机 电脑和电子游戏机等电子设备 这是因为飞机导航设备和操作系统可能会受到哪种波的干扰 a 超声波b 次声波c 无线电波d 光波 解析 选c 本题考查电磁波及其应用 无线电波是电磁波的一种 飞机是利用电磁波来导航的 手机 电脑和电子游戏机等电子设备会产生电磁波 从而干扰飞机的导航 2 2014 广州中考 如图是电磁波及其应用实例 下列说法正确的是 a 紫外线是紫色的b 电视机遥控器用 射线遥控c 体检胸透用的电磁波频率比无线电波低d 可见光与无线电波在真空中的传播速度相同 解析 选d 本题考查电磁波及其应用 紫外线是一种不可见的光 是无色的 a错误 电视机遥控器用红外线遥控 b错误 体检胸透用的电磁波频率远比无线电波高 c错误 可见光与无线电波都是电磁波 在真空中的传播速度相同 d正确 3 2013 雅安中考 关于电磁波的说法正确的是 a 可见光不是电磁波b 电磁波的波长越短则频率越低c 红外线和可见光在真空中传播速度相同d 电磁波 声波都可以在真空中传播 解析 选c 本题考查电磁波的理解 可见光是光的一种形式 属于电磁波 a错 电磁波在真空中的传播速度相同 即光速是一定值 电磁波的波长越短 则频率越大 b错 c正确 电磁波可以在真空中传播 声波则不能 d错 4 2014 邵阳中考 2013年12月14日 嫦娥三号 探测器 玉兔 成功着陆月球 并对月球表面进行科学探测实验 它所获得的科学数据与信息是通过以下哪种波传播到地球接收站的 a 超声波b 次声波c 电磁波d 无法确定 解析 选c 本题考查电与磁的应用 真空不能传声 a b错误 电磁波能在真空中传播 玉兔 通过电磁波与地球联系 c正确 d错误 5 2013 黄冈中考 蛟龙号 深海潜水器在海水里与海面上的母船传递声音 图像 文字等信息 是利用水声通信系统发出的声波 而不是电磁波 其原因可能是 a 电磁波不能传递图像信号b 电磁波不能传递声音信号c 电磁波不能在海水里传播d 因海水导电 电磁波传播的距离很有限 解析 选d 本题考查电磁波的应用 电磁波不但能传递图像信号 而且也能传递声音信号 电磁波能在真空中传播 也能在介质中传播 海水导电 电磁波传播的距离很有限 所以用水声通信系统传递信息 方法总结 电磁波的产生 特点 1 电磁波是一种波 由变化的电流产生 2 电磁波的传播不需要介质 6 2013 徐州中考 小明在家里看电视时发现 只要妈妈在旁边使用电吹风 屏幕上就会出现很多 雪花 电吹风一停 雪花 也随即消失 这是因为电视机接收到了电吹风产生的 a 超声波b 次声波c 噪声d 电磁波 解析 选d 本题考查电磁波的产生 电吹风在使用时 电流不断变化 会产生电磁波 被电视机接收后 电视信号受到电磁波的干扰 就会看到屏幕上有 雪花 7 2014 烟台中考 电磁波无处不在 按照电磁波的频率由低到高排列顺序 可分为无线电波 微波 x射线 射线等 解析 本题考查电磁波的 家族成员 解题关键是了解各成员频率的高低 按频率由低到高 电磁波可大致分为无线电波 微波 红外线 可见光 紫外线 x射线 射线 答案 红外线可见光紫外线 8 2013 沈阳中考 不同的电视频道接收不同频率范围的电磁波 如表所示 1号频道比6号频道所接收的电磁波的波长 选填 长 或 短 解析 本题考查电磁波的有关计算 电磁波的波速是定值3 108m s 1号频道比6号频道的电磁波频率小 所以1号频道电磁波波长长 答案 长 9 2014 聊城中考 电视用传递图像信号和声音信号 传播速度是m s 解析 本题考查电磁波的应用 电视是利用电磁波来传递信息的 它的传播速度与光的传播速度相同 均为3 108m s 答案 电磁波3 108 考点二现代通信技术10 2014 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 解析 选d 本题考查电磁波的应用 话筒把声音信号转换成电信号 摄像机把图像变成电信号 用调制器把音频 视频电信号加载到高频电流上 再通过天线发射出去 故a b c错 电视塔上天线的作用是让载有音频 视频电信号的高频电流产生电磁波并发射出去 故选d 11 2014 东营中考 1966年 华裔物理学家高锟提出光纤通信的设想 光纤通信传输信息的载体是 a 电流b 超声波c 无线电波d 光波 解析 选d 本题考查光纤通信 光纤通信是利用激光在光纤中不断反射向前传播来传递信息的 12 2013 济宁中考 数字通信是一种既现代又古老的通信方式 现代电话已全部采用数字信号进行处理 若用 0 和 1 代表 开 和 关 这两个动作 组成一组数字信号 可以表达一句话 例如 我相信你能行 的数字信号为 0 01 1 10 0