資源簡介

(共22張PPT)
第一節 電磁波
第十五章 怎樣傳遞信息——通信技術簡介
知識點
電磁波的產生
1
1. 電磁波的產生 變化的電流能在周圍的空間中產生電磁波。
2. 電磁波的特點 看不見，摸不著，但電磁波確實可以為我們傳遞信息。
3. 類比于水波和聲波的產生 木棍在水面上振動會產生水波；說話時聲帶的振動在空氣中形成聲波。同理，當電路中有迅速變化的電流(振蕩電流)時，便會在周圍空間激起電磁波。
類比思想
關聯思考 請舉例說明什么情況下可以產生電磁波
關聯結果
當導體中電流迅速變化時，導體周圍空間會有電磁波產生，并周期性向外傳播。例如直流電開關閉合或斷開的瞬間、交流電等都會產生電磁波。
例 1
如圖1所示，打開收音機的開關，轉動選臺用的旋鈕，調到一個沒有節目的位置，使收音機收不到廣播節目，然后開大音量，拿導線頭迅速在鋼銼上移動，這時收音機會發出“ 喀喀”的響聲，
表明有______產生，由此可知產生
電磁波的條件是導體中有
_________________。
電磁波
迅速變化的電流
解題秘方：根據電磁波的產生條件解答。
解析：在收音機附近，拿導線頭迅速在鋼銼上移動時，由于鋼銼表面是粗糙的，導致電路中電流時有時無，即電路中有迅速變化的電流，從而在周圍空間產生電磁波，這些電磁波被收音機接收而發出“喀喀”的聲音，說明迅速變化的電流會產生電磁波。
1. 下列幾種情況中不可能產生電磁波的是( )
A. 開關手電筒時
B. 用手電筒正常照明時
C. 雷雨時的閃電
D. 電冰箱啟動和停止時
B
知識點
電磁波的類型及用途
2
1. 電磁波譜 手機、收音機、汽車導航儀都是通過電磁波來傳播信息的。電磁波是一個大家族，γ 射線、X 射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波等都是電磁波，每種電磁波的波長各不相同。
可見光中各種顏色不同的色光其本質是它們的頻率不同。
包括長波、中波、短波和微波。
人們常把電磁波按波長從小到大的順序依次排成一列，這就是電磁波譜(圖2)。
2. 應用
(1)無線電波：廣播、電視和移動電話等。
(2)紅外線：遙控、遙感等。
(3)紫外線：殺菌、驗鈔等。
(4)X射線：用于醫療上診斷是否骨折等。
(5)γ射線：金屬探傷。
易錯提醒
●無線電波是電磁波中的一種，通常會錯誤地認為電磁波指的是無線電波。
●可見光也是電磁波家族中的一員，不能錯誤地認為光和電磁波是兩種不同的物質。
[中考·牡丹江] 遙感衛星利用______(填“紅外線”或“紫外線”)遙感設備探測海水溫度，再通過______把信息傳輸到地球。
例 2
解題秘方：理解各種電磁波在生活中的應用，注意區別電磁波和聲波。
紅外線
電磁波
解析：遙感衛星利用紅外線遙感設備探測海水溫度，衛星與地面之間的通信是靠電磁波完成的，則遙感衛星也是通過電磁波把信息傳輸到地球的。
2. [中考·蘇州] 在軌運行的中國空間站，與地面進行實時信息傳輸所使用的是(　　)
A. 電磁波 B. 紅外線
C. 超聲波 D. 次聲波
A
知3－講
知識點
電磁波的傳播
3
1. 傳播特點 電磁波的傳播不需要介質，即電磁波可以在真空中傳播。
2. 傳播速度 真空中電磁波傳播速度約為3×108 m /s，是宇宙間物質運動的最快速度。
知3－講
3. 波速(c)、波長(λ)和頻率(f)之間的關系
(1)頻率：電磁波的頻率在數值上等于單位時間內電流振動的次數，單位為赫茲(Hz)。
(2)波長：電磁波的波長是電流每振蕩一次電磁波向前傳播的距離，單位為米(m)。
(3)電磁波的波速c等于波長λ和頻率f的乘積，即c＝λf。
知3－講
深度理解
1. 電磁波在空氣中的傳播速度近似認為與在真空中的傳播速度相同。
2. 電磁波在真空中傳播速度是定值，由關系式c＝λf可知，電磁波的波長與頻率成反比。
3. 不能認為電磁波的波速與波長和頻率有關。
知3－練
如圖3所示，真空中有甲、乙兩種電磁波，甲的波長是乙的2倍，則甲、乙兩種電磁波的頻率之比為( )
A. 1∶1
B. 2∶1
C. 1∶2
D. 無法確定
例 3
知3－練
解題秘方：由公式c＝λf分析三者間的關系。
解析：真空中電磁波的波速c一定，由公式c＝λf知，f甲∶
f乙＝λ乙∶λ甲＝1∶ 2。
答案：C
知3－練
方法點撥：由甲、乙兩種電磁波的波長之比求頻率之比，可以用比例法求解。由于電磁波在真空中的傳播速度一定，由關系式c＝λf可得：λ甲f甲＝λ乙f乙。進一步分析可得，兩電磁波的頻率之比等于它們波長比的倒數。
知3－練
3. 如圖是甲、乙兩種不同電磁波在空氣中傳播的振幅與距離關系圖像， 下列說法正確的是(　　)
A. 甲電磁波的傳播速度較快
B. 甲電磁波振動的幅度較大
C. 兩電磁波的振動頻率相同
D. 甲電磁波振動的波長較長
D
電磁波
電磁波
分類
應用
產生
傳播(共28張PPT)
第三節 現代通信技術及發展前景
第十五章 怎樣傳遞信息——通信技術簡介
知識點
移動通信
1
1. 移動電話 移動電話(通常稱為手機) 由電磁波傳遞信息，可以在信號覆蓋的任何地方使用。手機既是發射機又是接收機，但是它的發射功率很小，又不具有交換能力，必須依靠一組大功率的固定電臺( 基地臺) 和交換中心來轉接。
2. 移動通信的工作方式 如圖1所示，手機1發射的信號被離它最近的基地臺1 接收，然后由光纜把信號傳到交換中心，尋找到選定的通話對象，
再由光纜把信號傳到離對象最
近的基地臺2，最終由這個基地
臺把信號傳給對象, 即手機2。
3. 移動通信的優點 方便了移動體(如人、車、輪船等) 之間或移動體與固定體之間的通信。
知識圖解
基地臺作用示意圖(圖2)：
例 1
關于移動電話，下列說法中正確的是( )
A. 移動電話與固定電話的工作原理完全一樣
B. 移動電話只能作為接收機使用
C. 移動電話既是發射機，又是接收機
D. 移動電話發出的信號不能在真空中傳播
解題秘方：緊扣移動電話與電磁波的關系。
解析：移動電話與固定電話工作原理基本一樣，只是聲音信息不是由導線中的電流來傳遞的，而是由空間的電磁波來傳遞的。
答案：C
1. 手機是人們常用的通信工具， 移動網絡讓我們的生活悄悄發生改變， 打電話、微信聊天等這些服務是通過______(填“超聲波”“次聲波”或“電磁波”)來傳遞信號的，它在真空中的傳播速度為_______km/s；使用手機時，_____能轉化為電能。
電磁波
3×105
化學
知識點
網絡通信
2
1. 互聯網 互聯網(如因特網)是一個由計算機、通信網絡及其附屬設備連接起來的全球通信網絡(如圖3)。
2. 互聯網的主要作用 信息查詢、收發電子郵件、視頻會議、遠程登錄、文件傳送、遠程教育、網上聊天、網上購物等。
知識拓展
在移動通信領域，常聽到“2G”“4G”的術語。“G”是“Generation”的簡寫，每一個“G”，都代表了移動通信的一個發展階段，也是一個時代。在5G時代，“人”與“人”，“人”與“物”，“物”與“物”將會共存在一個有機的數字生態系統當中，數據和信息傳遞的速度加快。
九年級(3)班的同學們上完信息課，從微機室中出來，大家議論紛紛，有以下幾種說法，你認為不正確的是( )
A. 利用上網可以查閱所需的各種資料，比資料室中要全多了
B. 利用上網可以看到不斷更新的新聞，比報紙要快多了
C. 利用上網可以發送電子郵件，把人們的空間距離縮短了
D. 只有收件人的計算機打開著，我們才能向他發送電子郵件
例 2
解題秘方：計算機可以高速處理各種信息，把計算機連接在一起，可以進行網絡通信，可以做到資源共享。
解析：網絡上的資料內容豐富，而且新聞每時每刻都在進行更新，信息容量大。電子郵件還可以向遠在千里之外的人發送，進行聯系。電子郵件隨時都可以發送，收件人可以在任何時候打開信箱，查看郵件。
答案：D
2. 5G網絡是第五代移動通信網絡的簡稱，其采用的電磁波頻率比4G網絡更高，網絡下載速度比4G 網絡快10 倍以上。以下關于5G 網絡的說法錯誤的是( )
A. 5G網絡信號可以在真空中傳播
B. 5G網絡信號在空氣中的傳播速度是340 m/s
C. 5G電磁波的波長比4G更短
D. 5G網絡使用微波進行傳遞信息
B
知3－講
知識點
光纖通信
3
1. 光纖通信 光纖通信是利用光波(激光)在光導纖維中傳輸信息的一種通信方式。
(1)光導纖維：能夠傳輸光信號的極其纖細的材料。
(2)光纜：由多根光導纖維制成的光信號傳輸線。
簡稱光纖
知3－講
2. 光信號在光纖中傳播
實驗體驗：如圖4所示，在光纖的一端放上發光的燈泡，在光纖的另一端看到燈泡發出的光。
知3－講
論證思考 光纖是怎樣傳輸光信號的？是沿直線傳播、折射傳播還是沿反射傳播的？
論證結果
如圖4所示，光可以在彎曲的光纖中傳播，即光不可能是沿直線傳播的。光始終在光纖里面傳播，沒有從一種物質進入另一種物質，即不可能是沿折射傳播的。顯然，光只能是通過反射向前傳播的。
知3－講
3. 光纖通信的過程 先把電信號轉變成光信號，通過光纖傳遞到接收端，再把光信號轉變成電信號，從而實現信息傳遞。
4. 光纖通信的三個優點 (1)光纖通信的容量大。例如，一對頭發絲細的光纖可同時傳送上百萬路電話信號。(2)光纖不導電，不會受外界電磁場的干擾。(3)不怕潮濕、耐腐蝕、能量損耗低，通信質量比其他有線通信好。
知3－練
光纖通信已成為現代通信的主要支柱之一。關于光纖以下說法正確的是( )
A. 光纖是超導體
B. 光波在光纖中不斷折射向前傳播
C. 光波在光纖中的傳播速度為3×108 m/s
D. 光纖不導電，不會受外界電磁場的干擾
例 3
知3－練
解題秘方：利用光纖的概念和特點解答。
解析：光纖是絕緣體，不導電，不會產生電磁感應現象，所以光纖通信不會受外界電磁場的干擾；光波在光纖中不斷反射向前傳播；光波在光纖中的傳播速度小于3×108m/s。
答案：D
知3－練
3. 光纖通信前景廣闊，下列關于光纖通信的說法正確的是( )
A. 光纖通信中所使用的光不是激光
B. 光纖通信傳遞信息的容量要比短波、微波大
C. 光纖通信不需要任何傳導介質
D. 因為玻璃絲很容易折斷，不宜用來做光導纖維
B
知4－講
知識點
衛星通信
4
1. 定義 利用通信衛星做微波通信的中繼站來進行通信的方式。
2. 組成 由通信衛星、地面站和傳輸系統三部分組成。
知4－講
3. 優點
(1)信號覆蓋范圍廣。地球周圍均勻地分布3 顆地球靜止衛星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現全球通信。
(2)遠距離傳輸信息，通信容量大，干擾小，質量好，效率高，不受陸地災害的影響，建設速度快。
知4－講
深度理解
通信衛星屬于微波中繼站。微波大致沿直線傳播，不能沿著地球表面繞射，故需要微波中繼站將載有信息的微波接收處理再送到后面的微波中繼站。
知4－練
長征三號乙運載火箭載著第44顆北斗導航衛星順利
升空。“北斗”衛星導航系統是我國自行研制的全球衛星定位與通信系統，可在全球范圍內全天候地為各類用戶提供高精度、高可靠性的定位、導航等服務。該系統在傳遞信息過程中主要依靠( )
A. 超聲波 B. 次聲波 C. 電磁波 D. 紫外線
例 4
知4－練
解題秘方：日常生活中用的電視信號、手機信號以及衛星通信都是利用電磁波傳遞信號的。
解析：衛星和地面的聯系依靠電磁波，將圖片和聲音等信號調制到電磁波上，把電磁波當成載體發射回地面，所以它傳遞信息利用的是電磁波。超聲波與次聲波都屬于聲波，不能在真空中傳播，所以不能用于衛星與地面的聯系。
答案：C
知4－練
4. [岳陽模擬] 我國“神舟號”載人飛船繞地球飛行過程中，測控部門利用了通信衛星和在國內布置的多個測控站，對飛船進行了連續跟蹤和測控。在連續跟蹤和測控中需要通信衛星的顆數至少是( )
A. 1 顆 B. 2 顆
C. 3 顆 D. 4 顆
C
現代通信技術及發展前景
越來越寬的信息之路
微波通信
衛星通信
光纖通信
網絡通信(共19張PPT)
第二節 廣播和電視
第十五章 怎樣傳遞信息——通信技術簡介
知識點
音頻、視頻和射頻信號調制
1
1. 音頻信號 由聲音轉換成的電流信號。
2. 視頻信號 由圖像轉換成的電流信號。
3. 射頻信號 高頻率的振蕩電流能夠產生高頻率的電磁波并向外發射，稱這種電流為射頻信號。
4. 調制 將音頻或視頻信號搭載到射頻信號上的過程。
知識拓展
話筒和攝像機分別是把聲音和圖像信號轉換成電流信號的裝置。
例 1
如圖1為射頻、視頻、音頻的波形示意圖。其中A表示的是_____，B表示的是_____，C表示的是_____。
音頻
視頻
射頻
解題秘方：理解音頻、視頻、射頻的概念是解題的關鍵。
解析：在射頻、視頻、音頻中，音頻信號的波長最長，射頻信號的波長最短，視頻信號的波長介于這兩者之間，故A 是音頻，B 是視頻，C 是射頻。
1. 通常，中、短波廣播是用音頻信號去控制射頻信號，讓射頻電流的______隨著音頻電流變化，稱為______。電視節目的聲音和調頻廣播是用音頻信號去控制射頻信號，讓射頻電流的______隨著音頻電流變化，稱為_______。
幅度
調幅
頻率
調頻
知識點
無線電廣播信號的發射和接收
2
1. 無線電廣播信號的發射
(1)由廣播電臺完成。
(2)話筒把播音員的聲音信號轉換成電信號。
(3)音頻信號不能直接發射，要通過調制器加載到高頻電流上，再通過天線發射到空中。
2. 無線電廣播信號的接收
(1)由收音機完成。
(2)調諧器的作用：從眾多電磁波中選出特定頻率的電磁波，即選出所要收聽電臺的頻率。
(3)收音機的揚聲器將電信號轉換成聲信號。
知識鏈接
無線電發射和接收示意圖如圖2所示。
無線電廣播工作過程中，話筒把播音員的_______轉換成_____信號，調制器把音頻信號加載到______電流上發射到空中，收音機接收到各種電磁波并從中選出特定頻率的信號。通過______將音頻信號留下，通過______把播音員的聲音從收音機播放出來。
例 2
聲信號
電
高頻
解調器
揚聲器
解題秘方：本題考查無線電廣播信號的調制、調諧及解調，注意結合電磁波的相關知識，掌握信號發射及接收的過程。
解析：話筒將聲信號轉換為電信號，而后該信號經調制器后加載到高頻電流上，然后由天線發射到空中；收音機接收裝置收到空中的各種電磁波，并通過調諧器從眾多的電磁波中找出特定頻率的信號，通過解調器選出音頻電信號，送到揚聲器即可發出聲音。
2. 無線電廣播信號的接收裝置中有調諧器, 其作用是( )
A. 產生高頻率振蕩電流
B. 使高頻率電流隨聲音信號變化
C. 得到所需要的帶有聲音信號的電磁波
D. 把電信號還原成聲音
C
知3－講
知識點
電視信號的發射和接收
3
1. 電視信號的發射
(1)由電視臺完成。
(2)電視臺用話筒將聲信號轉換成電信號，用攝像機將圖像轉換成電信號。
(3)音頻信號和視頻信號都要加載到高頻電流上，再通過天線發射到空中。
知3－講
2. 電視信號的接收
(1)由電視機完成。
(2)電視機也有選臺電路。
(3)揚聲器將電信號還原出聲音，顯示器還原出圖像。
知3－講
知識鏈接
電視信號的發射和接收示意圖如圖3所示。
知3－練
用電磁波傳遞電視信號的大致過程如下：①用攝像機拍攝畫面和錄音；②制作電視節目；③發射電視節目的視頻和音頻信號；④接收并還原電磁波的圖像和聲音信息。圖4 四幅圖中對應③的是圖_____，對應④的是圖_____。
例 3
B
D
知3－練
解題秘方：注意對比廣播信號的發射和接收與電視信號的發射和接收，對比電視信號的發射和電視信號的接收。
解析：圖A 中用攝像機在拍攝，故和①相對應。圖B 中有發射塔，是在發射信號，故和③相對應。圖C 中畫面上有多個圖像，是電視臺在制作節目，故和②相對應。圖D 中電視機里出現圖像的畫面，故和④相對應。
知3－練
3. 電視信號包含圖像信號和聲音信號，電視信號從電視臺發射到電視接收，下列說法中正確的是(　　)
A. 聲音信號是加載在電流上的，圖像信號是加載在電磁波上的
B. 圖像信號是加載在電流上的，聲音信號是加載在電磁波上的
C. 聲音信號和圖像信號都是加載在電磁波上的
D. 聲音信號和圖像信號都是加載在高頻電流上的
D
廣播和電視
信號的發射和接收
音頻、視頻和射頻信號
廣播
電視
移動電話

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