苏科版九年级物理下册：现代通信（原卷版）

专项十七电磁波与现代通信

3现代通信一一走进信息时代

【知识梳理】

一、广播、电视和移动通讯

i.无线电广播信号的发射和接收：无线电广播信号的发射由广播电台完成，无线电广播信号的接收由

完成。

①发射：话筒把播音员的—信号转换成—

信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中。

②接收：收音机天线接到_,经过收音机的调谐器选出特定频率的信号，屯了电路在把音频信号从中选出

来，进行放大，送到扬声器里，把音频电信号转换成声音。

③注意：调谐器和调制器易错：调制器是把音频电信号加载到电磁波上的过程，而调谐器通俗叫做选台，

是在接收过程中。

2.电视信号的发射和接收：电视信号的发射由电视台完成，电视信号的接收由电视机完成。

①图像信号的产生过程：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上，通过发

射电线发射到空中。

②图像信号的接收过程：电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出来并放大，

由一

把它还原成图像。

③注意：声音信号的产生，传播和接收与无线电广播的工作过程相似，与无线电信号一样，单独的图像信

号在空中传播，必须以为载体传播

3.移动通信

①基本原理：移动电话能将我们讲话的信号利用电磁波发射到空中同时又能在空中捕获电磁波得到对方讲

话的信号。

②优点：利用电磁波传递信息，只要在电磁波辎射到的区域都能进行通话，比固话方便。

③缺点：为了保证通话的质量，必须建立较大的无线电台进行信号的转换，这些固定的电台叫做。

移动电话机既是无线电又是无线电。

二、越来越宽的信息之路

1.微波通信：作为载体的无线曲波，频率,相同时间内传输的信息就o微波波长在lOm-lmm,

频率在30MHz-3x1（）5MHZ的电磁波。

2.中继站：微波接近光波，大致沿

传播，微波不能沿地球表面绕射，因此每隔50km左右就需要建设一个中继站；如果遇到高山和大洋根本无法建中

继站，有时需要利用同步卫星作为中继站。

3.卫星通信：卫星通信是借助地球同步卫星来弥补微波在地面传播的不足；在地球周围均匀配置三颗通信卫

星就可以实现全球通信。

注意：月球不能作为中继站，因为月球离我们太远，不利于接收。

4.光纤通信：光是一种电磁波，而且它们的频率很,频率间隔很宽；美国梅曼制成世界上第一台红宝

石激光器。光不但能够沿直线传播，而且可以沿着弯曲的水流和玻璃丝传播，不管玻璃丝怎么样弯曲，都从一端

射入的光都会顺着它传播，再从另一端射出，而光纤通信（光缆）就是让

通信用的激光一般在特殊的管道-光导纤维（很细很细的玻璃丝）里传播。

5.网络通信：把计算机联在起就可以实现网络通信，发送和接收电了邮件是目前使用最频繁的网络通信方

式。因特网：网络互相联结，成为世上最大的计算机网络，这就叫因特网。

【易混淆点】

一、无线电广播信号的发射和接收

无线电广播的发射由广播电台完成；接收部分主要由接收天线、调谐器、解调器和扬声器组成。

二、电视信号的发射与接收

与无线电广播基本相同，只是发射部分多了摄像机，接收部分多了显像管。电视用电磁波传送图像信号和声音

信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。

三、移动电话

1.移动电话由空间的电磁波来传递信息。

2.移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。

3.移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠

较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台V

四、微波通信

1.微波的波长在10m----1mm之间，频率在30MHz--------3X10'MHz之间。

2.微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建设一个微波中

继站。中继站作用是把上一站传来的信号处理后，在发射到下一站去。

五、卫星通信

通信卫星相当于微波通信的中继站。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3

颗同步逋信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。

六、光纤通信

1.光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了

远方。

2.光导纤维是很细很细的玻璃丝，由内芯和外套两部分组成。

3.光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光最早是在I960年由美国科

学家梅曼发现的。

4.光纤通信的保密性强，不受外界条件的干扰，传播距离远，容量大。

七、网络通信

目前使用最频繁的网络通信形式是由子邮件。例如：

服务器名，其中“cn”是China的缩写,

表示这个服务器是在中国注册的。

电子邮件地址xiaolin@server.com.cn

世界上最大的计算机网络，叫做因特网。

计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。

宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。

现代通信技术包括卫星通信、光纤通信、移动通信、数据通信等技术。

知识点一：卫星通信

【探究重点】

卫星通信组成：通信卫星、通信地面站和传输系统三部分组成；

同步卫星：它绕地球一周的时间与地球自转的周围相同，即24小时，因而相对于地球是静止的。一般来说，

三颗在赤道上空均匀分布的地球同步卫星组成的通信系统发出的电磁波就几乎可以覆盖整个地球。

特点：卫星通信具有覆盖面大、通信距离长，不受地理环境限制等许多独特的优点，尤其在长距离、边远山区和

抢险救灾等的通信中更是大显身手。

【典例分析】

1.国国家航天局宣布，2018年5月21日5时28分，我国在西昌卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭，成功将“

鹊桥号”中继星发射升空，为“嫦娥四号”月球探测任务提供地月间的中继通信，负责地球与未来“嫦娥四号”

通信的中继接力，如图所示。下列说法正确的是（）

中继星

月球

A.中镂星与地月间不可能靠电磁波通信

B.地球和太阳系中的其他行星起源于不同的星云

C.发射当天地球运行在绕太阳公转坑道中的夏至与秋分之间

D.月球的自转周期和公转周期相同，人类只能看到月球的正面

【真题操练】

2.2019年9月23日，我国以“•嘛双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，北斗导航系统由地球非同步卫星和

地球同步卫星两部分组成。如图是三颗地球同步卫星（地球上看，好像悬挂在空中不动）轨迹示意图。下列地球同步

卫星说法中正确的是（）

A.卫星1相对于卫星2是静止的

B.卫星2相对于卫星3是运动的

C.一：颗卫星相对于地球是运动的

D.三颗卫星相对于地球是静止的，卫星相互间是运动的

知识点二：无线电广播信号的发射和接收

【探究重点】

微波通信：电视广播、移动通信等主要是利用微波传递信号的。微波一般是指频率在3x102〜3

x［（）5MHz的电磁波，微波的性质与光波相近，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，而必须每隔50km左右就要

建设一个微波中继站，把上一站的信号处理后，再发射到下一站去，而H,信号传递的距离越远，需要的中继站

就越多。因此，远距离进行微波通讯，需要通过通信星实现。

【典例分析】

3.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

【真题操练】

4.用手机通话和面对面说话，都是信息交流方式，传递信息时前者主要靠电磁波，后者主要靠声波。从传递能量

的形式看，电磁波传递的是—能，声波传递的是—能。

知识点三：光纤通信

【探究重点】

光纤通信：光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。光纤之父——高银。

原理：利用光的反射。光纤通信中，首先利用电光转换技术把电信号变为光信号，并通过光纤传递到接收端

,然后把光信号转变成电信号。

光导纤维：能够传输光信号的及其纤细的材料称为光导纤维，简称光纤。

光缆：由很多根光纤制成的光信号传输线称为光缆。

光纤通信的优点：光纤不导电，不会产生电磁感应现象，所有不会受外界电磁场的干扰。光纤不怕湿、耐腐

蚀、能量损耗低，所以通信质量比其他有线通信高。

【典例分析】

5.关于电磁波和现代通信，下列说法王确的是（）

A.移动电话是利用电磁波传递信息的

B.光纤是利用光在玻璃中不断折射来传递信息的

C.中央电视台与广西电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同

D.我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用超声波进行定位的

【真题操练】

6.2017年3月，在北京人民大会堂召开的全国两会圆满结束.“开放的大门不关，改革的脚步不停”，这是今年全

国人民两会上最强的声音，全国人民通过收听广播、观看电视了解两会消息，倍感振奋.关于广播和电视信号，

下列说法正确的是（）

A.广播信号是超声波B.广播信号是次声波

C.电视信号是电磁波D.电视信号是激光

知识点四：网络通信

【探究重点】

集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身，利用光缆和各级计算机把所有的通信系统连接

在一起，组成了一个高速传递信息的网络。人们通俗地把这种国家信息基础设施称为“信息高速公珞

【典例分析】

7.北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统，始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗，一

流的北斗”的发展理念，为全球用户提供全天候、全天时.、高精度的定位、导航和授时服务。卫星导航在传递信息

过程中主要依靠的是（）

A.超声波B.次声波C.电磁波D.光导纤维

【真题操练】

8.关于信息传递，下列说法正确的是（）

A.一条光导纤维只能传输一条信息

B.5G网络通信必须通过光导纤维来传输信息

C.用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真

D.北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务

随堂演练逐点突破达标自测

1.下列关于信息传递的说法中，正确的是（）

A.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息

B.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的

C.摄像机拍得的物体图象，直接通过发射天线发射传播信息

D.声、光和电磁波中，只有电磁波能传递信息

2.（2020福建模拟）下列有关声和电磁波的说法正确的是（）

A.光信号在光导纤维中以声音的速度传播

B.高速公路旁的房屋装有隔音窗，是为了防止噪声的产生

C.养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声，判断蜜蜂是否采了蜜

I）.固定电话既有发射甩磁波的功能，又有接收电磁波的功能

3.下欠关于电磁波和信息技术说法正确的是（）

A.由华为主导的5G技术不是利用电磁波进行信息传输的

B.北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的

C.电磁波只能传递信息不能传递能量

D.不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同

4.（2020•全国九年级单元测试）五十年前，华裔物理学家高银在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得

2009年的诺贝尔物理学奖。光纤传播信息利用的原理是（）

A.光的反射B.光的折射

C.光的直线传播D.光的色散

5.如图所示，降落在月球背面的嫦娥四号登月探测器，借助鹊桥中继卫星向地球传送信息。利用的是（）

A.次声波B.无线电波C.红外线D.超声波

6.我国北斗三号全球卫星导的系统最后一颗组网卫星，于2020年6月成功发射并进入预定轨道，北斗系统将以更强

功能服务全球。下列说法正确的是（）

A.卫星相对太阳是静止的

B.卫星加速升空时运动状态不变

C.卫星通过超声波向地面传输信息

D.地球对卫星有吸引力，同时卫星对地球也有吸引力

7.我国已经成功发射

r多颗同步通信卫星，它是在绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同。那

么，同步通信卫星运行周期为。如果以太阳为参照物，同步通信卫星是

(选填“运动”或“静止”)的。

8.为了把重要体育比赛节H及时传到世界各地，至少需要一颗同步通信卫星.卫星通信的实质是把卫星作为—

，将地面站送来的信号接收下来，进行处理后，转发给另外的地面站.通信卫星上板状的两翼是太阳能电池

板，它把_____能转换成电能，供卫星使用.

9.阅读材料

北斗导航系统

202()年3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第54颗导航卫星。

此次发射的北斗导航卫星是北斗三号卫星导航系统当中第二颗地球同步轨道卫星。按照计划，今年5月，我国将再

发射一颗北斗三号地球同步轨道卫星，届时由30颗北斗三号卫星组成的导航星座将全部部署完成。覆盖“一带一

路”沿线国家，实现全球服务能力。

北斗卫星导航系统建设先后经历了北斗一号系统、北斗二号系统、北斗三号系统三个阶段，目前北斗一号4颗

试验卫星已全部退役，从北斗二号首颊星起算，我国己发射54颗北斗导航卫星，距离北斗三号系统建成，仅步

之遥。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，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，并具短报文通信能力。

北斗三号系统搭载了国内最先进的新一代锄原子钟，星间链路最新的技术，新一代锄原子钟天稳定度达到10」

4量级，“这相当于300万年只有1秒误差”。星间链路是指用于卫星之间通信的链路。通过星间链路可以实现卫星之

间的信息传输和交换。通过星间链路将多颗卫星互联在•起，形成•个以卫星作为交换节点的空间通信网络。通

过光通信可实现大容量:数据传输。北斗三号系统中的地球同步轨道卫星，运行在地球赤道上空约36000km的圆形轨

道上，运行方向与地球自转方向相同，运行一周的时间与地球自转一周的时间相等，能对所覆盖区域实现24小时

不间断的移动通信。北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和社会经济发展需要，自主建设、独立运行的卫星

导航系统，广泛应用于交通运输，例如2019年12月30号北京至张家口的高速铁路开通运营，成为世界首次应用北

斗导航系统，实现有人值守、自动驾驶的高铁。北斗卫星导航系统还应用于海洋渔业、水文监测、气象预报、测

绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域。北斗导航系统秉持和践行“中国的北

斗，世界的北斗，一流的北斗”的发展理念，服务全球、造福人类。

根据上述材料，回答下列问题：

(1)运载火箭点火起飞升空的过程中，火箭中搭载的卫星的机械能(选填“增大”“减小”“不变”)；

(2)下列关于北斗卫星导航系统的说法中错误的是；

A.北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同

B.北斗卫星导航系统采用超声波为汽车行驶导航

C.北斗卫星导航系统由空间段、地面段和川户段三部分组成

D.能在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位导航、授时服务

（3）北斗地球同步轨道卫星正常运行时，相对地面是—的（选填“运动”、“静止”）：

（4）当甲乙两人通过北斗地球同步卫星通电话时，甲发出“呼叫”后，至少经过_s才能听到乙的“回应”。

1.关于人电与磁”，下列描述正确的是（）。

A.电磁波可以在真空中传播；B.磁场的方向总是从N极指向S极；

C.电动孔的发明，实现了机械能向电能的转化，D.地球磁场的北极在地理北极附近

2.在无线电通信过程中，下述说法正确的是（）

A.电磁波的波速等于波长乘频率

B.电磁波的传播速度一定等于3X10"m/s

C.电磁波的波长跟它的频率成正比

D.无线电广播用的电磁波是长波和微波

3.关于电磁波和现代通信，下列说法错误的是（）

A.电磁波可以在真空中传播

B.移动电话是靠电磁波传递信息的

C.卫星只能作为传递电视信号的中继站

D.光纤通信具有传输信息量大、信号衰减小等特点

4.关于材料和信息技术，下列说法正确的是（）

A.铜、铁、铝都是磁性材料，可以被磁化

B.玻璃、橡胶制品在常温下是导体

C.光缆通信中光在光纤里一直沿直线传播

D.北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务

5.我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息。下列关

于电磁波说法正确的是（）。

A.所有电磁波的波长相等；

B.电磁波不能在玻璃中传播；

C.在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度；

D.作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多

6.20"年1月3号嫦娥四号着陆器与巡视器成功分析月球车“玉兔二号”顺利抵达月背表面如图所示，玉兔二号月

球车在月球表面展开探测工作。下列说法不正确的是（）

A.月球车是利用超声波与地面保持联系的

B.太阳能帆板的作用是将太阳能转化为电能

C.红外成像光谱可调查月表物质成分，红外线属于不可见光

【).“玉英二号”的轮子做的较为宽大是为了减小对月表的压力

7.(2020•苏州市吴江区盛泽第二中学九年级一模)在卫星通信中，通信系统发出,从而实现远距离传

递信息，而在光纤通信中，激光在光导纤维中经过多次,携带信息从光纤的另一端射出。

8.广播电台的发射线路靠迅速变化的交变电流向外发射电磁波，交变电流在每秒周期性变化1次发射的电磁波频率

为1Hz。若某电台节目发射频率为88.2MHz,说明发射线路中的交变电流每秒钟周期性变化为

次。收音机通过电磁波求工作，手机通过

电磁波来实验远距离通话。(后两空选填“发射”、“接收”或“发射和接收”)

9.由声音转换成的电信号，它的频率与声音的频率相同，大约在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号；由图象转

换成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都

很差，需要把它们加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流。如图所示，是

三种信号的波形图，则表示音频信号的是,表示射频信号的是。

10.电视中图像信号的工作过程是摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到电磁波上，通过发射天

线发射到空中。电视机的接收天线把这样的_______信号接收下来，通过电视机内的电路把图像信号取出来并放

大，由显像管把它还原成___。

11.地球同步卫星

人造地球同步卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。从

地面上看，它相对于地球静止于赤道上空，与地球转动同步，故称地球同步卫星。在赤道上空约为36000km的高度

上布设3颗通讯卫星，利用速度为3xl()sm/s的电磁波传输信号，可实现除两极外的全球通讯。地球同步卫星常用于

通讯、气象、广播电视、导弹^警、数据中继等方面，以实现对同一地区的连续工作。

(I)地球同步卫星相对于地面是的(选填“运动”或“静止”门

(2)从地而发送的电磁波信号经地球同步卫星返回地面至少需要；

（3）写出地球同步卫星的两种用途：、，,

12.我国新一代运载火箭“长征六号”将20颗卫星送入轨道，创亚洲之最。当地面控制中心向卫星发送指令时，是

利用________

（选填“电磁波”或“声波”）传递指令信号的。小明在家中用光纤接入的宽带电视观看了发射直播，在光纤中传

播信息的载体是。

13.音频信号是由变成的电信号，它的频率跟的频率相同，在几十Hz到几千Hz之间；视频信号是

由_______变成的电信号，它的频率在儿Hz到儿兆IIz之间，射频电流的频率更高，发射能力更好.

温故知新复习旧知预习新知

--------------------------N-------

1.我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚太空，联结成一条“太空丝绸之路”，为我国所倡导的“一带一路''提供全方位

通信服务，通信卫星与地面间信息传输的媒介是（）。

A.可听声B.次声波C.电磁波D.超声波

2.智能手环可随时记录佩戴人的运动数据，且能将数据无线传输到手机上显示，如图所示，将数据从智能手环无

线传输到手机是利用（）。

A.光纤B.电磁波C.超声波D.次声波

3.电视机换台时，实际上是在改变（）。

A.电视台的发射频率；B.电视机的接收频率；

C.甩视台发射的电磁波的波速；D.甩视机接收的电磁波的波速

4.五十年前，华裔物理学家高银在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得2009年的诺贝尔物理学奖。光

纤传播信息利用的原理是（）

A.光的反射B.光的折射

C.光的直线传播D.光的色散

5.（2020内蒙古通辽模拟）微波炉是用波来加热食品的。某品牌微波炉额定功率为1000队正常工作6min,

消耗电能