中小学教育资源及组卷应用平台
2022-2023物理新课标九年级全册同步课时减负作业（人教版）
第二十一章 信息的传递
专题21.5 《信息的传递》单元复习策略
新课标要求
知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
解题方法规律
规律总结1：现代顺风耳——电话
1.电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话
（1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。
（2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）
2.电话交换机
为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。
3.模拟通信和数字通信
（1）模拟信号：声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
（2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。
模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。
在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。
规律总结2：电磁波的海洋
1.电磁波的产生——导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。
2.电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样，
c=3×108m/s =3×105km/s
3.电磁波波速、波长λ和频率f的关系：
（1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用λ表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。
（2）频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz
（3）波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。
（4）波长、频率和波速的关系c=λf λ= f =。
（5）电磁波的波长λ与频率f成反比。
4.电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。
无线电波特点：无线电波的波长从几毫米道几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括：长波、中波、短波、微波等，各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途，如下表所示。
规律总结3：广播、电视和移动通信
1.无线电广播信号的发射和接受：无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。
2.电视信号的发射与接收：电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。
3.移动电话：
移动电话由空间的电磁波来传递信息。
移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。
移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台。
4.音频、视频、射频和频道：
由声音变成的电信号，它的频率跟声音相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。
由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流教做射频电流。
不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。
规律总结4：越来越宽的信息之路
1.微波通信：
（1）微波：波长在10m--1mm之间，频率在30MHz--300000MHz之间的电磁波。
（2）优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。
（3）缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播，在地面的传播距离短。
（4）改进方式：需要大量的中继站，约50km一个。
（5）结论：不能用月球做中继站，但可以用卫星做中继站。
2.卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。同步卫星的优点是覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。
3.光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。但普通的光不可以：发散性，不单一。激光的特点是频率单一、方向集中，可以用来传递信息。
4.网络通信：把计算机连在一起，实现信息共享。
每个邮件地址的域名都会告诉你相应的信息，如:“Xiaodong@.cn”
（1）表示该电子邮箱属于Xiaodong,
（2）邮箱服务器名叫.cn,
（3）其中“cn”是China的简写，表示该
（4）服务器在中国注册．
世界上最大的计算机网络，叫做因特网。
计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。
宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。
考点与例题解析
考点一：电话
考点二：电磁波
1.产生：由迅速变化的电流产生，它是传递各种信息的载体。
2.分类：电磁波家族按波长由大到小可分为长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
3.传播：（1）传播不需要介质。 （2）c=λf
4.作用：广播、电视及移动通信，都是靠电磁波传递声音、图像信息。
【例题1】在相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。与4G相比，5G电磁波（ ）
A. 频率更高 B. 频率更低 C. 传播速度更小 D. 传播速度更大
【答案】A
【解析】电磁波在真空中传播速度是c=3×108m/s是不变的，由于c=fλ，因此频率高的波长短、频率低的波长长，因5G电磁波的波长比4G更短，所以5G电磁波的频率比4G更高，故A符合题意；BCD不符合题意。
【例题2】2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（ ）
A. 火箭升空过程中机械能不变
B. 火箭升空过程中机械能转化为内能
C. 控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D. 嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
【答案】 C
【解析】传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的。
A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，A不符合题意；
B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，B不符合题意；
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，C符合题意；
D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，D不符合题意。
考点三：广播、电视和移动通信
1.无线电广播大致工作过程
（1）声信号→电信号→电磁波→发射→接收机→声信号
（2）但有两个问题：①信号弱；②频率低，传递性差
（3）解决方法：①放大；②加一载波，接收后再去掉
2.电视的发射和接收：传播过程与无线电广播基本相同，但多了图像信号，必须把图像转换为电信号，与声音一起发射
3.移动电话：即有发射功能，又有接收功能。（可以看做是广播电台与收音机的组合）
【例题3】广播电台、电视台以及移动电话（手机）靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，导线中的电流迅速变化会在空间产生 ．移动电话（手机）与固定电话的工作原理基本一样，只是移动电话的声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的 来传递的．
【答案】电磁波；电磁波．
【解析】（1）导线中的电流迅速变化会在空间产生电磁波；（2）移动电话在通话时，即是无线电波的发射台，又是一个接受台，故它是通过电磁波来传递信息的．
【例题4】手机己成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具，华为、几小米等自主品牌的手机越来越受到国内外用户的青睐。
(1)手机是利用_________传输信号实现通讯的，通话时声音信息在空中以_____m/s的速度传递给对方。
(2)“小米4”手机的散热材料是石墨烯晶体，因为它具有优良_____（导热/导电）性能，并且石墨烯 ____（有/没有）固定的熔点。
(3)“华为P40”手机的电池标有“标称电压3.8V”、“电池容量5000mA·h”的字样。“标称电压”是指手机工作时的电压，该电压对人体_____（属于/不属于）安全电压，“电池容量”是指电池所能容纳的最大电荷量，1mA·h=1mA×1h，则该手机一次充满电可储存的电能约为_____J。
【答案】电磁波；3×108；导热；有；属于；6.48×104。
【解析】(1)手机信号是通过电磁波传输的。
电磁波在空气中传播的速度是3×108m/s。
(2)石墨烯是晶体，晶体有固定的熔点，同时石墨烯是用作散热材料，故具有优良的导热性能。
(3)人体安全电压为36V，标称电压为3.6V，低于人体的安全电压，属于安全电压范畴。
电池容量5000mA·h=5×3600A·s=1.8×104A·s
该手机一次充满电可储存的电能W=UIt=3.6V×1.8×104A·s=6.48×104J。
考点四：宽广的信息之路
【例题5】卫星通信
由于微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等．因此，人们在用微波传输信息时，需每隔一定距离建一个微波中继站（如图甲），信息传输的越远，需要的中继站越多，在遇到雪山、大洋，根本无法建中继站又该怎么办？能否利用高悬的月球作为中继站呢？（如图乙）
1946年，有人用雷达向月球发射微波信号，第一次准确收到了从月球表面反射回来的微波．1959年，美、英和加拿大之间又进行了月面反射通讯实验，结果获得成功．但在实验中也发现：由于月球离我们太远，不但传输信号延迟时间太长，信号衰减也较严重，失真厉害，而且如果用月球作中继站，两个通信信号必须同时见到月球．
现在，人类可发射人造卫星，用通信卫星作微波中继站，实现了卫星通信梦想．通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信．（如图丙）
甲 乙 丙
请回答：
（1）在用微波传输信息时，为何每隔一定距离要建一个微波中继站？
（2）在同步通信卫星上建立微波中继站与在月球上建立微波中继站相比，有何优点？
（3）除了卫星通信外，你还知道哪些现代通信方式？
【答案】见解析。
【解析】（1）微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等．因此，人们在用微波传输信息时，需每隔一定距离建一个微波中继站.（2）由于月球离我们太远，不但传输信号延迟时间太长，信号衰减也较严重，失真厉害，而且如果用月球作中继站，两个通信信号必须同时见到月球．用通信卫星作微波中继站，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，不但通信质量高，而且覆盖范围广.可以实现全球通信．（3）微波通信、光纤通信、网络通信.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2022-2023物理新课标九年级全册同步课时减负作业（人教版）
第二十一章 信息的传递
专题21.5 《信息的传递》单元复习策略
新课标要求
知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
解题方法规律
规律总结1：现代顺风耳——电话
1.电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话
（1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。
（2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）
2.电话交换机
为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。
3.模拟通信和数字通信
（1）模拟信号：声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
（2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。
模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。
在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。
规律总结2：电磁波的海洋
1.电磁波的产生——导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。
2.电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样，
c=3×108m/s =3×105km/s
3.电磁波波速、波长λ和频率f的关系：
（1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用λ表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。
（2）频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz
（3）波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。
（4）波长、频率和波速的关系c=λf λ= f =。
（5）电磁波的波长λ与频率f成反比。
4.电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。
无线电波特点：无线电波的波长从几毫米道几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括：长波、中波、短波、微波等，各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途，如下表所示。
规律总结3：广播、电视和移动通信
1.无线电广播信号的发射和接受：无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。
2.电视信号的发射与接收：电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。
3.移动电话：
移动电话由空间的电磁波来传递信息。
移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。
移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台。
4.音频、视频、射频和频道：
由声音变成的电信号，它的频率跟声音相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。
由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流教做射频电流。
不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。
规律总结4：越来越宽的信息之路
1.微波通信：
（1）微波：波长在10m--1mm之间，频率在30MHz--300000MHz之间的电磁波。
（2）优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。
（3）缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播，在地面的传播距离短。
（4）改进方式：需要大量的中继站，约50km一个。
（5）结论：不能用月球做中继站，但可以用卫星做中继站。
2.卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。同步卫星的优点是覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。
3.光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。但普通的光不可以：发散性，不单一。激光的特点是频率单一、方向集中，可以用来传递信息。
4.网络通信：把计算机连在一起，实现信息共享。
每个邮件地址的域名都会告诉你相应的信息，如:“Xiaodong@.cn”
（1）表示该电子邮箱属于Xiaodong,
（2）邮箱服务器名叫.cn,
（3）其中“cn”是China的简写，表示该
（4）服务器在中国注册．
世界上最大的计算机网络，叫做因特网。
计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。
宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。
考点与例题解析
考点一：电话考点二：电磁波
1.产生：由迅速变化的电流产生，它是传递各种信息的载体。
2.分类：电磁波家族按波长由大到小可分为长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
3.传播：（1）传播不需要介质。 （2）c=λf
4.作用：广播、电视及移动通信，都是靠电磁波传递声音、图像信息。
【例题1】在相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。与4G相比，5G电磁波（ ）
A. 频率更高 B. 频率更低 C. 传播速度更小 D. 传播速度更大
【例题2】2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（ ）
A. 火箭升空过程中机械能不变
B. 火箭升空过程中机械能转化为内能
C. 控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D. 嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
考点三：广播、电视和移动通信
1.无线电广播大致工作过程
（1）声信号→电信号→电磁波→发射→接收机→声信号
（2）但有两个问题：①信号弱；②频率低，传递性差
（3）解决方法：①放大；②加一载波，接收后再去掉
2.电视的发射和接收：传播过程与无线电广播基本相同，但多了图像信号，必须把图像转换为电信号，与声音一起发射
3.移动电话：即有发射功能，又有接收功能。（可以看做是广播电台与收音机的组合）
【例题3】广播电台、电视台以及移动电话（手机）靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，导线中的电流迅速变化会在空间产生 ．移动电话（手机）与固定电话的工作原理基本一样，只是移动电话的声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的 来传递的．
【例题4】手机己成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具，华为、几小米等自主品牌的手机越来越受到国内外用户的青睐。
(1)手机是利用_________传输信号实现通讯的，通话时声音信息在空中以_____m/s的速度传递给对方。
(2)“小米4”手机的散热材料是石墨烯晶体，因为它具有优良_____（导热/导电）性能，并且石墨烯 ____（有/没有）固定的熔点。
(3)“华为P40”手机的电池标有“标称电压3.8V”、“电池容量5000mA·h”的字样。“标称电压”是指手机工作时的电压，该电压对人体_____（属于/不属于）安全电压，“电池容量”是指电池所能容纳的最大电荷量，1mA·h=1mA×1h，则该手机一次充满电可储存的电能约为_____J。
考点四：宽广的信息之路
【例题5】卫星通信
由于微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等．因此，人们在用微波传输信息时，需每隔一定距离建一个微波中继站（如图甲），信息传输的越远，需要的中继站越多，在遇到雪山、大洋，根本无法建中继站又该怎么办？能否利用高悬的月球作为中继站呢？（如图乙）
1946年，有人用雷达向月球发射微波信号，第一次准确收到了从月球表面反射回来的微波．1959年，美、英和加拿大之间又进行了月面反射通讯实验，结果获得成功．但在实验中也发现：由于月球离我们太远，不但传输信号延迟时间太长，信号衰减也较严重，失真厉害，而且如果用月球作中继站，两个通信信号必须同时见到月球．
现在，人类可发射人造卫星，用通信卫星作微波中继站，实现了卫星通信梦想．通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信．（如图丙）
甲 乙 丙
请回答：
（1）在用微波传输信息时，为何每隔一定距离要建一个微波中继站？
（2）在同步通信卫星上建立微波中继站与在月球上建立微波中继站相比，有何优点？
（3）除了卫星通信外，你还知道哪些现代通信方式？
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
