21 信息的传递(原卷版).docxVIP

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第二十一章信息的传递

学习目标

学习目标

1.了解电话是怎样把信息传递到远方的。

2.知道波长、频率和波速的关系。

3.了解移动电话是怎样工作的。

4.通过学习现代通信知识,了解科技为人类带来的便利,提高学习科学的兴趣。

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预习导学

一、电话

1、电话的组成

话筒:把声信号转换成变化的电流信号。听筒:把变化的电流信号转换成声音信号。

2、工作原理:声音→话筒→产生变化的电流→听筒→振动(声音)。

3、电话交换机:

(1)为了提高电话线路的利用率而发明,用来实现两部电话之间的转换。

(2)电话“占线”原因:①对方正在通话;②电话交换机忙碌。

二、模拟通信和数字通信

1、模拟信号:话筒将声音转换成电流信号时,信号电流的频率、振幅变化情况和声音的频率、振幅变化情况完全一样,模仿声音的“一举一动”,这种电流传递的信号叫模拟信号。例如,传统的市话通话,长途通话。

2、数字信号:用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号,例如,电子计算机利用二进制码识别信息和处理信息。

3、模拟通信在加工、放大和传输过程中抗干扰能力差、噪声大、失真大,而数字信号形式简单,抗干扰能力强,噪声小,失真小。

三、电磁波的产生

1、电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波,不变化的电流不能激起电磁波。

2、周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波。

四、电磁波的传播

1、电磁波的传播不需要介质,可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。

2、电磁波传播速度,电磁波的波长为,波速c=f,其中f是电磁波的频率。

3、电磁波波谱:Y射线,X射线,紫外线,红外线,微波,短波,中波,长波。

五、电磁波的应用

1、微波炉:利用电磁波(微波)来加热食物。

2、雷达:利用无线电波测定物体位置。

3、无线电波:用于广播、电视和移动电话等无线电技术中使用的电磁波。

六、无线电广播信号的发射和接收

1、无线电广播信号的发射由广播电台完成,无线电广插信号的接收由收音机完成。

2、信号发射: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磁波上,再通过天线发射到空中。

3、信号接收:收音机天线接到电磁波,经过收音机的调谐器选出特定频率的信号,进行放大,由扬声器把音频电信号转换成声音。

七、电视信号的发射和接收

1、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。

2、图像信号产生过程:摄像机把图像转换成电信号,发射机把电信号加载到高频电磁波上,再通过天线发射到空中。

3、图像信号接收过程:电视机接收天线把高频信号接收下来,通过电视机把图像信号提取并放大,由显像管还原成图像。

4、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,单独的图像信号不能在空中传播,必须以电磁波为载体。

八、移动通信

1、基本原理:移动电话利用电磁波将声音信号发射到空中,同时可以在空中捕获电磁波,得到对方声音的信号。

2、优点:利用电磁波传递信息,只要在电磁波辐射区域都可以进行通话。

3、缺点:为了保证通话质量,必须建立基地台进行信号转换。

4、移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台。

九、网络通信

1、概念:计算机技术和通信技术相结合而形成的新型通信方式,主要满足数据通信需要。

2、人们经常使用的网络通信形式是电子邮件,每个电子邮箱都有自己的“地址”,这样才能把邮件送到正确的地方。

3、网络通信广泛应用于网络购物、查阅资料、远程教育、远程医疗等方面。

十、光纤通信

1、概念:利用激光携带信息,从光导纤维一端射入,经内壁多次反射,从另一端射出,这种通信方式叫做光线通信。

2、光导纤维:很细的玻璃丝,有内、外两层,由于内外层的折射本领不一样,光在光纤中发生全反射。

3、激光属于电磁波,光纤通信抗干扰能力强,信号衰减小,传递的信息量大,必威体育官网网址性好,通信质量高。

十一、卫星中继通信

1、概念:利用地球同步通信卫星作微波中继站,接收地面站送来的信号,并进行放大,然后转发给其他地面站,实现信息传递。

2、卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成,在地球周围均匀布置3颗同步卫星可以实现全球通信。注意:月球不能作为中继站,因为月球离地球太远,不利于接收。

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探究提升

知识点一:电磁波

【探究重点】

1.电磁波可以在真空中传播,不需要任何介质。

2.电磁波的波速与波长和频率无关,同种介质中电磁波的波速是一定的。

3.电磁波的波速、波长与频率的关系:c=λf

4.在真空中或在同一种介质中,波速一定时,波长与频率成反比。

【例题精讲】(2022?临沂)当2022虎年的钟声敲响时,天和核心舱的三位航天员在太空为全国人民送上新年祝福(如图)。他们美好的祝福声传到地球靠的是()

A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.红外线

【巩固训练】(2023

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