2024-2025學(xué)年九年級物理全冊第二十一章信息的傳遞知識點梳理含解析新版新人教版

Page4其次十一章信息的傳遞（學(xué)問點梳理）★考點概覽一、學(xué)問點與考點現(xiàn)代順風(fēng)耳-電話現(xiàn)代順風(fēng)耳-電話現(xiàn)代順風(fēng)耳-電話模擬通信和數(shù)字通信模擬通信和數(shù)字通信電磁波電磁波電磁波的性質(zhì)電磁波的性質(zhì)電磁波的海洋電磁波的電磁波的海洋電磁波的放射和接收信息傳遞電磁波的應(yīng)用信息傳遞電磁波的應(yīng)用無線電廣播信號的無線電廣播信號的放射和接收廣播、電視和通訊電視信號的放射廣播、電視和通訊電視信號的放射和接收移動通訊移動通訊微波通訊微波通訊衛(wèi)星通訊衛(wèi)星通訊越來越寬的信息之路光纖通訊越來越寬的信息之路光纖通訊網(wǎng)絡(luò)通訊網(wǎng)絡(luò)通訊二、考點解析1.考點剖析：信息的傳遞在中考中出現(xiàn)的幾率并不大，所以，本章內(nèi)容在整個初中物理中處于了解、相識、知道的位置。但作為學(xué)習(xí)物理學(xué)，此內(nèi)容又是學(xué)生須要了解和知道的，目的是為今后的學(xué)習(xí)和社會活動供應(yīng)必要的學(xué)問支撐。本章的主要考點有：電話的利用及其學(xué)問、電磁波的概念、電磁波的應(yīng)用、衛(wèi)星通信學(xué)問、電磁波在生活中的應(yīng)用、電視廣播的學(xué)問等。中考試題中出現(xiàn)最多的是對電磁波的考查。主要內(nèi)容是：電磁波的概念、電磁波的應(yīng)用和人們利用電磁波的學(xué)問等。2.?？碱}型：出現(xiàn)本章考題，題型以選擇題為主，也曾出現(xiàn)填空題，但較少?？疾閮?nèi)容多數(shù)是學(xué)問性、基礎(chǔ)性和概念性，一般不會太難，只要學(xué)生能夠理解有關(guān)學(xué)問，解答會較簡潔。從考查的學(xué)問點來看，一般狀況下單獨作為一個考題的不多，常見的是與其他章節(jié)學(xué)問點結(jié)合在一起進行考查。所以，在進行復(fù)習(xí)時，抓住這些特點會對本章的復(fù)習(xí)起到事半功倍的效果。3.考點分類：考點分類見下表考點分類考點內(nèi)容考點分析與常見題型常考熱點電磁波概念與應(yīng)用選擇題居多，考查對電磁波的相識及其有關(guān)應(yīng)用學(xué)問一般考點無線通訊學(xué)問選擇題居多，考查無線通訊的學(xué)問冷門考點電話、電視學(xué)問選擇題居多，考查對電話和電視的相識★學(xué)問點精析一、現(xiàn)代順風(fēng)耳-電話1.現(xiàn)代順風(fēng)耳-電話（1）電話的組成：話筒-把聲信號變成變更的電流信號；聽筒-把變更的電流信號變成聲音信號。（2）電話的工作原理：聲音→話筒→產(chǎn)生變更的電流→聽筒→振動（聲音）。（3）電話交換機：1)為了提高電話線路的利用率而獨創(chuàng)的；2）用來實現(xiàn)兩部電話之間的轉(zhuǎn)換；3）運用交換機，可以大幅度的削減電話線的數(shù)量。（4）電話“占線”緣由：1）對方電話沒有扣好；2）對方正在通話；3）電話交換機忙。2.模擬通信和數(shù)字通信（1）模擬信號：在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成電流信號時，信號電流的頻率，振幅變更的狀況跟聲音的頻率、振幅變更狀況完全一樣，仿照聲音的“一舉一動”這種電流傳遞的信號叫模擬信號。模擬通信：運用模擬信號的通信方式叫模擬通信，例如：傳統(tǒng)的市話通話，長途通話。（2）數(shù)字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號。數(shù)字通信：運用數(shù)字信號通信的方式叫數(shù)字通信，例如電子計算機是利用二進制碼識別信息和處理信息。（3）模擬通信在加工，放大和傳輸過程中抗干擾實力差，噪聲大，失真大；而數(shù)字信號形式簡潔，抗干擾實力強，噪聲小，失真小。（4）電話交換機間的信息是靠數(shù)字信號傳遞，而電話與電話機之間的信息傳遞靠模擬信號，但是不論哪種通信都須要電話線。二、電磁波的海洋1.電磁波：假如在空間某處產(chǎn)生一個隨時間變更的電場，這個電場就會產(chǎn)生磁場，假如這個磁場也隨時間變更，那么它又會在空間產(chǎn)生新的電場，這個變更的電場，磁場并不局限于空間某個區(qū)域，而是由遠(yuǎn)及近的傳播出去，這樣的傳播就形成了電磁波，即導(dǎo)體中電流的快速變更在空間激起電磁波。2.電磁波性質(zhì)：是一種看不見摸不到的特殊物質(zhì)，可以在真空中傳播，傳播不須要介質(zhì)；電磁波傳播的速度c=3×108m/s，電磁波的波長為λ，波速c=λf，其中f是電磁波的頻率；電磁波的波譜：γ射線，X射線，紫外線，紅外線，微波，短波，中波，長波。3.電磁波的放射和接收1）放射：將要傳輸?shù)碾娦盘枺ㄒ纛l信號，圖像信號）加載到高頻電磁波（載波）上，再通過天線放射到空中的過程。2）接收：天線將電磁波接收下來，再通過接收器（收音機，電視機等）將要傳輸?shù)碾娦盘柸〕鰜聿⒎糯?，最終還原成聲音或圖像過程。3）“天線”可以同時接收多種頻率的電磁波，利用調(diào)諧器可以選出人們所須要的頻率。4.電磁波的應(yīng)用1）微波爐：利用電磁波（波長很短的微波）來加熱食品。2）雷達：利用無線電波測定物體位置的無線電設(shè)備；工作原理：電磁波假如遇到尺寸明顯大于波長的障礙物就要發(fā)生反射，雷達就是利用電磁波的這個原理，波長越短，傳播直線性越好，反射性能越強。3）無線電波：電磁波中用于廣播、電視和移動電話的頻率為數(shù)值數(shù)百千赫茲至數(shù)百兆赫茲的那部分叫做無線電波（無線電技術(shù)中運用的電磁波）；依據(jù)波長的不同而有不同傳播特征：分為地波，天波，空間波三種；激光：激光束平行度特殊好，在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持肯定的強度，制成激光測距雷達；激光束的亮度高，在很小的空間和很短的時間內(nèi)能集中很大的能量，利用激光束切割物質(zhì)，焊接金屬，醫(yī)學(xué)上稱作“光刀”。三、廣播、電視和移動通訊1.無線電廣播信號的放射和接收：無線電廣播信號的放射由廣播電臺完成，無線電廣播信號的接收由收音機完成。1）放射：話筒把播音員的音信號轉(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磁波（載波）上，再通過天線放射到空中。2）接收：收音機天線接到電磁波，經(jīng)過收音機的調(diào)諧器選出特定頻率的信號，電子電路在把音頻信號從中選出來，進行放大，送到揚聲器里，把音頻電信號轉(zhuǎn)換成聲音。3）留意：調(diào)諧器和調(diào)制器易錯：調(diào)制器是把音頻電信號加載到電磁波上的過程，而調(diào)諧器通俗叫做選臺，是在接收過程中。2.電視信號的放射和接收：電視信號的放射由電視臺完成，電視信號的接收由電視機完成。1）圖像信號的產(chǎn)生過程：攝像機把圖像變成電信號，放射機把電信號加載到頻率很高的電磁波上，通過放射電線放射到空中。2）圖像信號的接收過程：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來并放大，由顯像管把它還原成圖像。留意：聲音信號的產(chǎn)生，傳播和接收與無線電廣播的工作過程相像，與無線電信號一樣，單獨的圖像信號不能在空中傳播，必需以電磁波為載體傳播3.移動通信1）基本原理：移動電話能將我們講話的信號利用電磁波放射到空中同時又能在空中捕獲電磁波得到對方講話的信號。優(yōu)點：利用電磁波傳遞信息，只要在電磁波輻射到的區(qū)域都能進行通話，比固話便利。缺點：為了保證通話的質(zhì)量，必需建立較大的無線電臺進行信號的轉(zhuǎn)換，這些固定的電臺叫做基地臺。移動電話機既是無線電放射臺又是無線電接收臺。四、越來越寬信息之路1）微波通信：作為載體的無線電波，頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷Ｎ⒉úㄩL在10m-1mm，頻率在30MHz-3×105MHz的電磁波。中繼站：微波接近光波，大致沿直線傳播，微波不能沿地球表面繞射，因此每隔50km左右就須要建設(shè)一個中繼站；假如遇到高山和大洋根本無法建中繼站，有時須要利用同步衛(wèi)星作為中繼站。2）衛(wèi)星通信：衛(wèi)星通信是借助地球同步衛(wèi)星來彌補微波在地面?zhèn)鞑サ牟蛔悖辉诘厍蛩闹軇蚍Q配置三顆通信衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。留意：月球不能作為中繼站，因為月球離我們太遠(yuǎn)，不利于接收。3）光纖通信：光是一種電磁波，而且它們的頻率很高，頻率間隔很寬；美國梅曼制成世界上第一臺紅寶石激光器。光不但能夠沿直線傳播，而且可以沿著彎曲的水流和玻璃絲傳播，不管玻璃絲怎么樣彎曲，都從一端射入的光都會順著它傳播，再從另一端射出。光纖通信（光纜）：通信用的激光一般在特殊的管道-光導(dǎo)纖維（很細(xì)很細(xì)的玻璃絲）里傳播。4）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運用最常見的網(wǎng)絡(luò)通信方式。因特網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)結(jié)，成為世上最大的計算機網(wǎng)絡(luò)，這就叫因特網(wǎng)。★典例呈現(xiàn)★考點一：電話◆典例一：（2024·江蘇連云港）將手機放在真空罩中，打電話呼叫手機，同時用抽氣機抽去罩中的空氣，直到聽不到鈴聲，說明______，但手機仍能接收到呼叫信號，說明______，假如將手機放在密閉的金屬容器內(nèi)，手機______（選填“能”或“不能”）接收到呼叫信號?！敬鸢浮浚?）聲音不能在真空中傳播；（2）電磁波可以在真空中傳播；（3）不能?！窘馕觥坑贸闅鈾C抽罩中空氣，罩內(nèi)成為真空，打電話呼叫罩中手機，不能聽到手機響鈴聲，說明聲音不能在真空中傳播，能接收到呼叫信號，這一個現(xiàn)象說明電磁波可以在真空中傳播。將手機放在密閉的金屬容器內(nèi)，金屬將屏蔽電磁波，手機不能接收到呼叫信號?！舻淅海?024·懷化）下列技術(shù)應(yīng)用中，不是利用電磁波工作的是（）。A．利用微波雷達跟蹤飛行目標(biāo)；B．利用北斗星導(dǎo)航系統(tǒng)進行定位和導(dǎo)航；C．用手機打電話；D．利用聲吶系統(tǒng)探測海底深度【答案】D。【解析】A、利用微波雷達可以跟蹤飛行目標(biāo)，微波屬于電磁波，故A不符合題意；B、利用微波雷達跟蹤飛行目標(biāo)時利用的是電磁波，故B不符合題意；C、手機可以發(fā)出電磁波，也可以接收電磁波，故C不符合題意；D、利用聲吶系統(tǒng)探測海底深度，聲吶發(fā)出的是超聲波，故D符合題意。故選D。★考點二：電磁波及其應(yīng)用（2024·貴州黔南）今日，科技正在變更人們的生活，下列有關(guān)新科技應(yīng)用說法正確的是（）。A.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航是通過光纖傳遞信息；B.智能機器人只能通過聲音信號限制；C.用5G手機上網(wǎng)通過電磁波傳遞信息；D.無人自動駕駛汽車行駛不須要消耗能量【答案】C?！窘馕觥緼．我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位、導(dǎo)航和通信等功能，它傳遞信息是利用電磁波傳遞信息的，故A錯誤；B．智能機器人具備形形色色的內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。除具有感受器外，它還有效應(yīng)器，作為作用于四周環(huán)境的手段，故B錯誤；C．5G手機上網(wǎng)屬于移動電話，所以它傳遞信息是通過電磁波來實現(xiàn)的，故C正確；D．無人自動駕駛汽車行駛也須要消耗能量，故D錯誤。故選C。◆典例二：（2024·廣元）下列關(guān)于電磁波說法正確的是（）。A.電磁波在空氣中的傳播速度是340m/s；B.電磁波只能傳播聲音信號，不能傳遞圖像信號；C.電磁波不能在真空中傳播；D.北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)既能放射也能接受電磁波【答案】D?！窘馕觥緼．電磁波在空氣中的傳播速度是3×108m/s，故A錯誤；B．電磁波作為載波運用時，既可以傳遞聲音信號，也可以傳遞圖像信號，故B錯誤；C．電磁波可以在真空中傳播，故C錯誤；D．衛(wèi)星接收和發(fā)送信號要靠電磁波傳遞，我國的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)也是利用電磁波來傳遞信號的，故D正確。故選D?！锟键c三：移動通訊（2024·四川樂山）在疫情防控期間，人們通過手機傳遞信息實現(xiàn)在線教化、視頻會議、無線對講等辦公服務(wù)，避開了人與人之間的干脆接觸，手機傳遞信息是利用了（）。A.紅外線 B.電磁波 C.超聲波 D.次聲波【答案】B。【解析】手機屬于移動電話，它既是電磁波放射臺也是電磁波接收臺，所以手機是利用電磁波來傳遞信息的。故選B?！舻淅海?024·南充）2024年6月23日9時43分，北斗3號最終一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星放射中心放射勝利（如圖），它是北斗3號系列的第三顆地球同步衛(wèi)星，主要用于無線電導(dǎo)航、無線電測定等。關(guān)于衛(wèi)星下列說法正確的是（）。A．該衛(wèi)星在加速升空的過程中，機械能不變；B．該衛(wèi)星進入同步軌道后，相對地表靜止；C．該衛(wèi)星運行一周的時間約為365天；D．該衛(wèi)星與地面基站可通過超聲波傳遞信息【答案】B?！窘馕觥緼、在衛(wèi)星加速升空的過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量不變，速度變大，動能變大；同時質(zhì)量不變、高度增加，重力勢能增大，所以機械能增大，故A錯誤；B、衛(wèi)星進入同步軌道后，地球同步衛(wèi)星和地球之間的位置沒有發(fā)生變更，衛(wèi)星相對于地表是靜止的，故B正確；C、地球同步衛(wèi)星和地球的自轉(zhuǎn)周期相同，即每隔24小時繞地球一周，故C錯誤；D、衛(wèi)星與地面站之間是真空，真空不能傳聲，所以只能利用電磁波傳遞信息，故D錯誤。故選：B?！锟键c四：信息之路（2024·貴港）中國高鐵、移動支付、共享單車、鯤龍4G600水陸兩棲飛機……當(dāng)今中國，科技進步使生活更精彩。下列說法正確的是（）。A.“復(fù)興”號高速列車因為速度很大所以慣性很大；B.鯤龍AG600水陸兩棲飛機在高空所受的大氣壓強，比水面旁邊的大氣壓強大；C.運用共享單車時，用手機掃描二維碼開鎖，二維碼位于手機攝像頭的一倍焦距以內(nèi)；D.用手機進行移動支付時，是利用電磁波傳遞信息的【答案】D?！窘馕觥緼．物體的慣性只跟質(zhì)量有關(guān)，且質(zhì)量越大，慣性越大，質(zhì)量越小，慣性越小。因此，“復(fù)興”號高速列車質(zhì)量不變，其慣性不變，故A錯誤；B．大氣壓強隨高度增加而減小，故B錯誤；C．用手機掃描二維碼實質(zhì)是照相機的應(yīng)用，而照相機的成像原理是物距大于2倍焦距，所以二維碼應(yīng)位于手機攝像頭2倍焦距之外，故C錯誤；D．用手機進行移動支付，說明電磁波可以傳遞信息，故D正確。故應(yīng)選D?！舻淅海?024·無錫）無錫是我國首個移動物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模超千萬的地級市。移動物聯(lián)網(wǎng)用戶可以通過手機實現(xiàn)遠(yuǎn)程限制。手機傳遞信息是利用了（）。A.紅外線 B.電磁波 C.超聲波 D.次聲波【答案】B?！窘馕觥渴謾C既是電磁波放射臺也是電磁波接收臺，所以手機是利用電磁波來傳遞信息的，故B正確?！锾嵘?xùn)練1.（2024·十堰）如圖所示的用電器中，利用電磁波工作的是（）。A.電風(fēng)扇 B.節(jié)能燈C.洗衣機 D.微波爐【答案】D?！窘馕觥侩姶挪ㄔ谏钪杏兄鴱V泛的應(yīng)用，如：無線電廣播、電視、手機都是靠電磁波來傳遞信息的，微波爐利用微波加熱食物等。A、電風(fēng)扇工作時電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，不是利用電磁波來工作的，故A錯誤；B、節(jié)能燈工作時，消耗電能轉(zhuǎn)化為光能，不是利用電磁波來工作的，故B錯誤；C、洗衣機工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，不是利用電磁波來工作的，故C錯誤；D、微波爐利用微波使食物中的水分子振蕩從而加熱食物的，故利用了電磁波，故D正確。故選：D。2.（2024?淄博）關(guān)于信息和能源的說法，正確的是（）。A．手機掃碼支付是利用超聲波傳遞信息的；B．光在光導(dǎo)纖維內(nèi)壁上多次折射傳遞信息；C．化石能源和核能都屬于不行再生能源；D．核反應(yīng)堆通過可控聚變反應(yīng)釋放核能【答案】C?！窘馕觥緼、手機掃碼支付是利用電磁波來傳遞信息，故A錯誤；B、光纖通信是利用激光從光纖的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射后在另一端放射出來，然后在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后復(fù)原原信息，故B錯誤；C、化石能源、核能屬于不行再生能源，故C正確；D、核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時放出的核能來發(fā)電的，故D錯誤。故選：C。3.（2024·懷化）下列技術(shù)應(yīng)用中，不是利用電磁波工作的是（）。A．利用微波雷達跟蹤飛行目標(biāo)；B．利用北斗星導(dǎo)航系統(tǒng)進行定位和導(dǎo)航；C．用手機打電話；D．利用聲吶系統(tǒng)探測海底深度【答案】D?！窘馕觥緼、利用微波雷達可以跟蹤飛行目標(biāo)，微波屬于電磁波，故A不符合題意；B、利用微波雷達跟蹤飛行目標(biāo)時利用的是電磁波，故B不符合題意；C、手機可以發(fā)出電磁波，也可以接收電磁波，故C不符合題意；D、利用聲吶系統(tǒng)探測海底深度，聲吶發(fā)出的是超聲波，故D符合題意。故選：D。4.(2024·廣東)汽車GPS導(dǎo)航儀與通訊衛(wèi)星之間通過_______來傳遞信息，其中真空中的傳播速度為_________m/s；如題10圖所示是表示音頻、視頻和射頻三種信號的波形示意圖，頻率最高的是________信號?！敬鸢浮浚?）電磁波；（2）3×108；（3）射頻。【解析】電磁波被廣泛用來傳遞信息，且電磁波可以在真空中傳播。所以汽車GPS導(dǎo)航儀與通訊衛(wèi)星之間通過電磁波來傳遞信息；電磁波在真空中的傳播速度與光速相同，為3×108m/s；如圖所示是表示音頻、視頻和射頻三種信號的波形示意圖，在相同時間內(nèi)變更次數(shù)最多的頻率最高，所以頻率最高的是射頻信號，實際應(yīng)用時射頻信號攜帶著視頻和音頻信號放射出去，將信息傳遞到遠(yuǎn)方。5.（2024·貴陽）用手機通話和面對面說話，都是信息溝通方式，傳遞信息時前者主要靠電磁波，后者主要靠聲波。從傳遞能量的形式看，電磁