第二十一章 信息的傳遞-初中物理知識清單（初中全階段）【涂考點】

第二十一章信息的傳遞第1節(jié)現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話一、電流把信息傳到遠方1.電話的發(fā)明：1876年貝爾發(fā)明了電話.2.電話的構(gòu)造：主要由話筒、聽筒和電源組成.3.話筒功能：把聲信號轉(zhuǎn)換成電信號.4.聽筒功能：把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號注意：打電話時，自己的話筒與對方的聽筒是串聯(lián)在一起的，自己的話筒和對方聽筒中的電流強弱變化一致，從而使對方聽筒中薄鐵膜片和自己話筒中膜片的振動情況一致，保證聽到的聲音與話筒處講話的聲音基本一致.注意：打電話時，自己的話筒與對方的聽筒是串聯(lián)在一起的，自己的話筒和對方聽筒中的電流強弱變化一致，從而使對方聽筒中薄鐵膜片和自己話筒中膜片的振動情況一致，保證聽到的聲音與話筒處講話的聲音基本一致.示例：美國發(fā)明家貝爾利用電磁轉(zhuǎn)換的原理傳送聲音，制成最早的________，是人類利用電流進行異地通話的開始.早期的電話由話筒和________兩部分組成.解析：電話最早是美國人貝爾發(fā)明的，是人類利用電流進行異地通話的開始.早期的電話包括話筒和聽筒兩部分.答案：電話聽筒二、電話交換機1.電話交換機的作用：提高線路的利用率.2.電話交換機工作過程：電話→電話交換機→電話交換機→電話.3.程控電話交換機：利用電腦自動程控通話的兩部電話的接通和斷開，并實現(xiàn)“縮位撥號”“來電顯示”“遇忙回叫”“三方通話”等功能.占線：占線：兩個電話若沒有連起來，就會出現(xiàn)電話占線.占線的原因：（1）某一方正在和其他人通話；（2）兩部交換機繁忙，不能及時連接.示例：一部電話機通常要和多部電話機通話，為了提高線路利用率，人們發(fā)明了________來完成一般電話之間的轉(zhuǎn)換.解析：最早發(fā)明電話后，若想使得電話間相互通話時，即必須將其連接在一起，故若想實現(xiàn)幾部電話間的通話，就必須將所有的電話都相互連接才可以實現(xiàn)，這樣大大的浪費了導(dǎo)線，故為提高線路的利用率，人們發(fā)明了電話交換機，即一個地區(qū)的電話都要接到同一臺交換機上，不同地區(qū)的電話之間相互通話時，只需將兩地的交換機相連即可實現(xiàn)來一般電話之間的轉(zhuǎn)換，這樣大大的節(jié)省了資源，提高了線路的利用率.答案：電話交換機三、模擬通信和數(shù)字通信1.模擬信號和模擬通信：話筒將聲音轉(zhuǎn)化成信號電流時，這種信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，“模仿”聲音的“一舉一動”這種電流傳遞的信號叫做“模擬信號”，使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信.2.數(shù)字信號和數(shù)字通信：用不同符號的不同組合表示的信號，叫做數(shù)字信號，用數(shù)字信號通信的方式叫做數(shù)字通信.注意：數(shù)字通信用符號記錄信息，模擬通信用電流記錄信息．注意：數(shù)字通信用符號記錄信息，模擬通信用電流記錄信息．示例：電話信號分_________和_________兩種.信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，這種電流傳遞的信號叫做_________.使用不同符號的不同組合表示的信號叫做_________.解析：電話信號分模擬信號和數(shù)字信號兩種.信號電流的頻率、振幅變化情況與聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，模仿聲信號的電信號叫做模擬信號；利用數(shù)字的組合來代表信號的信號叫做數(shù)字信號.答案：模擬信號數(shù)字信號模擬信號數(shù)字信號第2節(jié)電磁波的海洋一、電磁波是怎樣產(chǎn)生的導(dǎo)線中電流的迅速變化會在空間激起（產(chǎn)生）電磁波，廣播電臺、電視臺以及移動電話靠復(fù)雜的電子線路來產(chǎn)生迅速變化的電流，發(fā)出電磁波.示例：下列幾種情況中，會產(chǎn)生電磁波的是（）A．用電鋸鋸鋁材時濺出火花B．用聲吶探測海底時接收到海底反射回來的波C．敲擊音叉時，音叉高速振動D．家庭電路中開燈或關(guān)燈的瞬間解析：A.用電鋸鋸鋁材時濺出火花，是摩擦生熱，故A錯誤；B.用聲吶探測海底時接收到海底反射來的波，是超聲波的應(yīng)用.故B錯誤；C.敲擊音叉時，音叉高速振動，這是聲音的產(chǎn)生.故C錯誤；D.家庭電路中開燈或關(guān)燈的瞬間，有電流變化，會激起電磁波，故D正確.答案：D方法總結(jié)：變化的電流周圍存在著電磁波.二、電磁波是怎樣傳播的1.波峰、波谷和波長：在一列水波的傳播中，凸起的最高處叫做波峰；凹下的最低處叫做波谷.鄰近的兩個波峰（或波谷）的距離叫做波長.2.頻率：在某確定位置，1s內(nèi)有多少次波峰或波谷通過，波的頻率就是多少.3.波速（1）定義：用來描述波傳播快慢的物理量叫做波速.（2）大?。翰ㄔ谡婵罩械膫鞑ニ俣萴/s.4.電磁波的波速、波長和頻率的關(guān)系：波速=波長×頻率，即（為波速，單位是m/s；是波長，單位是m；是頻率，單位是Hz）.5.電磁波（1）電磁波的頻率：電磁波的頻率都很高.（2）電磁波的分類：按照波長從大到小依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線.（3）電磁波的傳播：電磁波可以在真空中傳播.注意：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播，也可以在真空中傳播；電磁波在空間中向各個方向傳播注意：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播，也可以在真空中傳播；電磁波在空間中向各個方向傳播.（4）電磁波的應(yīng)用：廣播、電視、移動通信、雷達、定位、導(dǎo)航等用無線電波；紅外烤箱、取暖器用紅外線；醫(yī)生用X光片判斷是否骨折，用射線做腦外科手術(shù).示例：2018年11月27日中國移動在成都遠洋太古里推出全國首個5G示范街區(qū).5G網(wǎng)絡(luò)即第五代無線通信技術(shù)，是通過電磁波傳遞信息的，下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．衛(wèi)星通信是利用電磁波來傳遞信息的B．電磁波在真空中的傳播速度為340m/sC．雷達、微波爐主要利用電磁波的能量特性進行工作D．電磁波的應(yīng)用對人類有利無害解析：A.電磁波可以在真空中傳播，衛(wèi)星通信是利用電磁波來傳遞信息的.故A正確；B.電磁波在空氣中的傳播速度為3×108m/s.故B錯誤；C.雷達是通過發(fā)射及接收電磁波來傳遞信息的，微波爐是利用微波微波是無線電波的一種，無線電波可以細分為長波、中波、短波、微波.的能量來加熱食物的，是利用電磁波的能量特性進行工作的.故C錯誤；D.能量很高的電磁波，會對人體產(chǎn)生影響.故C錯誤微波是無線電波的一種，無線電波可以細分為長波、中波、短波、微波.答案：A第3節(jié)廣播、電視和移動通信一、無線電廣播的發(fā)射和接收1.無線電光波信號的發(fā)射：無線電廣播的發(fā)射由廣播電臺完成.話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后用調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電流上，再通過天線產(chǎn)生電磁波發(fā)射到空中.2.無線電廣播信號的接收：信號的接收由收音機完成.收音機的天線接收到各種各樣的電磁波，轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕，就可以從中選出特定頻率的信號.示例：轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕是為了（）A．選定某一頻率的電臺信號B．調(diào)節(jié)收音機的音量C．把音頻信號轉(zhuǎn)換成聲音D．把聲音信號從高頻調(diào)制信號中檢出來解析：轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕是為了從接收的電磁波中，選出需要的某一頻率的電磁波.答案：A方法總結(jié)：調(diào)諧器的作用是把某一頻率的電磁波選出來.二、電視的發(fā)射和接收1.電視的發(fā)射：攝像機把圖像變成電信號，發(fā)射器把電信號加載到頻率很高的電流上，通過發(fā)射天線發(fā)射到空中.2.電視的接收：電視機的接收天線把高頻信號接收下來，通過電視機把圖像信號取出并放大，由顯示器把它還原成圖像.3.移動電話（1）原理：移動電話能將我們的聲音信息用電磁波發(fā)射到空中，同時它也能在空中捕獲電磁波，得到對方講話的信息．（2）特點：體積很小，發(fā)射功率不大；天線簡單，靈敏度不高，必須建立基地臺．（3）無繩電話：由主機和手機組成．它們之間通過無線電波溝通，主機接在市話網(wǎng)上，相當(dāng)于基地臺，手機不能離座機太遠移動電話和有線電話傳播載體不同；移動電話是通過電磁波進行通信的，而有線電話是通過變化的電流進行通信的.移動電話和有線電話傳播載體不同；移動電話是通過電磁波進行通信的，而有線電話是通過變化的電流進行通信的.示例：廣播電臺或廣播電視臺的發(fā)射天線的作用是（）A．只發(fā)射音頻電流激發(fā)的電磁波B．只發(fā)射視頻電流激發(fā)的電磁波C．只把音頻電流和視頻電流加載到更高頻率的射頻電流上，再通過天線發(fā)射D．三種電流不經(jīng)調(diào)制通過天線發(fā)射三種不同的電磁波解析：廣播電臺或廣播電視臺的音頻電流和視頻電流并不是直接加載到天線上發(fā)射的，這樣會傳輸不了多遠的距離，只有將它們加載到更高頻率的射頻電流上，再通過天線發(fā)射才能傳輸更遠的距離.答案：C第4節(jié)越來越寬的通信之路一、微波通信1.微波：微波的波長為10m～1mm，頻率為30MHz～MHz.2.微波的優(yōu)點：微波的頻率高，加載的信息量大，一條微波線路可同時開通幾千幾萬路電話.2.微波的缺點：微波的性質(zhì)更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射.因此，必須每隔50km左右就要建設(shè)一個微波中繼站，把上一站傳來的信息處理后，再發(fā)射到下一站去.而且，信號傳遞的越遠，需要的中繼站越多注意：月球不能作為中繼站.月球是地球的衛(wèi)星，可以反射微波，但由于月球離我們太遠了（38萬千米），若使用月球作為中繼站，信號的衰減和延遲現(xiàn)象十分嚴重，而且只有當(dāng)兩個通信點同時見到月球時，才能完成這兩點間的通信.注意：月球不能作為中繼站.月球是地球的衛(wèi)星，可以反射微波，但由于月球離我們太遠了（38萬千米），若使用月球作為中繼站，信號的衰減和延遲現(xiàn)象十分嚴重，而且只有當(dāng)兩個通信點同時見到月球時，才能完成這兩點間的通信.二、衛(wèi)星通信1.作用：通信衛(wèi)星是一個空中微波中繼站，它從一個地面站接收發(fā)射來的信號，經(jīng)過放大變頻后，再發(fā)射到一個或幾個地面站.2.特點：用于通信的衛(wèi)星相對地面是靜止的，又叫同步衛(wèi)星，利用這些衛(wèi)星做微波中繼站，在地球的周圍均勻地配置三顆同步衛(wèi)星，就可以覆蓋幾乎全部的地球表面實現(xiàn)全球通信.示例：目前衛(wèi)星通信是利用與地球同步運行的衛(wèi)星，作為微波通信的中繼站（信號的中轉(zhuǎn)），實現(xiàn)全球的通信，也就是讓衛(wèi)星收發(fā)的電磁波覆蓋整個地球，則至少需要的衛(wèi)星數(shù)量是（）A．2顆B．3顆C．4顆D．5顆解析：由于微波的性質(zhì)更接近于光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，同時在傳輸過程中信號存在衰減等.因此，人們用地球同步通信衛(wèi)星作中繼站.目前，用3顆同步衛(wèi)星就可以覆蓋全球.答案：B三、光纖通信1.光纖通信：利用攜帶信息的激光從光導(dǎo)纖維的一端射入，經(jīng)內(nèi)壁多次反射，從另一端射出．這樣就把它攜帶的信息傳遞到了遠方．這種通信方式叫做光線通信光纖通信的優(yōu)點：（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸距離遠；（3）頻率穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好.．光纖通信的優(yōu)點：（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸距離遠；（3）頻率穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好.2.光導(dǎo)纖維：一種很細的玻璃絲，它有內(nèi)、外兩層，由于內(nèi)外層的折射本領(lǐng)不一樣，光在光纖中通過時，發(fā)生全反射，光就不會跑到外層了．示例：光纖通信是利用________（選填“電磁波”或“超聲波”）在光導(dǎo)纖維中________（選填“反射”“折射”或“直線傳播”），實現(xiàn)信息傳輸?shù)?，它具有傳輸信息量大、不受外界電磁場干擾等優(yōu)點.解析：光也是一種電磁波，光纖通信是利用激光在光導(dǎo)纖維內(nèi)壁不斷反射來傳遞信息的，光纖的抗干擾能力強，不受外界電磁波的干擾與影響，而且本身也不向外界輻射信號，因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合，在傳輸過程中，一般不會受到外界的影響，只有將光纜弄斷，信號的傳輸才有可能中斷.答案：電磁波反射四、網(wǎng)絡(luò)通信1.網(wǎng)絡(luò)通信：把計算機聯(lián)在一起就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信.發(fā)送和接收電子郵件是目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信方式.2.電子郵件的收發(fā)過程：如果甲的郵箱地址是a@163.com，他想要發(fā)一個郵件到乙的郵箱b@時，他的服務(wù)器@163.com會將郵件通過導(dǎo)線、光纜、或微波等形式送到乙的服務(wù)器@儲存起來，當(dāng)乙上網(wǎng)時，就可以從自己的服務(wù)器中得到這個郵件.3.互聯(lián)網(wǎng)（因特網(wǎng)）：網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)結(jié)，成為世界