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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
【答案】C
【思路点拨
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