第21章课件 信息的传递（课件）(共35张PPT) -2023-2024学年九年级物理全一册同步精品课堂（人教版）

(共35张PPT)
第21章 信息的传递
想一想
从古代到现在人们传递信息的方式有哪些？
电话、电脑和手机靠什么传递信息的呢？
——电磁波
电磁波
活动1：电磁波的存在
打开收音机调到无电台处，再调节并增大音量。取干电池和导线一端与电池相连，另一端与电池另一极快速断续接触，听到了“咯咯的”声音。工作的收音机会发出“咯咯的”声的原因是什么？
收音机收到电磁波
当导体或电路中的某处电流发生迅速变化时，在该处就会向四周发射一种波，叫做电磁波。
电磁波
电磁波的波形图
波峰
波谷
频率：
波长：
电磁波
两个波峰（或波谷）之间的距离，用字母 λ 表示，单位：m
导体内每秒电流变化的次数叫，用字母 f 表示，单位：Hz。
电磁波
不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度都相同。
c＝λf
物理学家赫兹实验证实，真空中电磁波传播的速度等于3×108 m/s.
在真空中，电磁波波速一定，频率越高，电磁波波长越短。
电磁波波谱
紫外线
电磁波的应用
γ射线：频率极高，波长极短，能量极大。
原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于0.01埃的电磁波
γ射线辐照育种
γ射线金属探伤
X射线：频率范围30PHz~300EHz，对应波长为1pm~10nm，频率和能量仅次于γ射线。
电磁波的应用
X射线医学影像
X射线工业探伤
X射线可激发荧光、使气体电离、
使感光乳胶感光，
可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测
电磁波的应用
紫外线：频率为750THz~30PHz，波长为400nm~10nm辐射的，不能引起人们的视觉。
紫外线灭菌
单体、低聚体或聚合体基质光固化
防伪，验钞
电磁波的应用
可见光：电磁波谱中人眼可以感知的部分一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400~760nm之间。
遥感技术
可见光通信技术
云图
电磁波的应用
红外线：波长介于微波与可见光之间的电磁波，波长在760nm到1mm之间。
红外夜视仪
红外理疗灯
红外遥控
红外测温 红外取暖
红外成像 红外夜视
红外遥感……
电磁波的应用
微波：频率为300MHz-300GHz的电磁波，波长在1毫米~1米之间的电磁波
微波加热
微波雷达测速
电磁波的应用
无线电波：波长大于1m，频率小于300MHz的电磁波。
波　段
波　长
频　率
主要用途
长　波
3×104～3×103m
10～102kHz
超远程通信
中　波
3×103～2×102m
102～1.5×103kHz
无线电广播电报
中短波
2×102～50m
1.5×103～6×103kHz
短　波
50～10m
6 ×103～30×103kHz
微　波
10～10-3m
3×104～ 3×108kHz
电视、宇航通信
电磁波的应用
电磁波
产生
分类
应用
传播
课堂练习
在真空中传播的电磁波具有相同的(　　)
A．波速 B．波长
C．频率 D．能量
电磁波无处不在，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、__________、____________、________、________、X射线、γ射线
课堂练习
如图所示，A为信号源，B为接收器，A、B间有一真空区域。当信号源A分别发射出次声波、无线电波、可见光和紫外线信号时，接收器B不能接收到的信号是(　　)
A．次声波 B．无线电波
C．可见光 D．紫外线
课堂练习
如图所示是某学校为学生配备的智能学生证。智能学生证除了
记录学生个人信息资料外，还具有定位(判断学生“在校”或
“离校”)及紧急呼救等功能。智能学生证实现定位或呼救功能
时，主要是利用(　　)
A．超声波　　　 B．次声波
C．无线电波 D．红外线
课堂练习
远程信息传递技术已经广泛应用于我们的生活。例如，地面卫星控制中心是利用________向“嫦娥三号”传递指令的，倒车雷达利用________来判断到障碍物的距离，家用电视遥控器是靠________实现对电视机的控制的。(填“电磁波”“超声波”“紫外线”“红外线”或“可见光”)
课堂练习
看图回答问题：
(1)频率为数百千赫至数百兆
赫的电磁波叫无线电波，下列设备不是利用无线电波工作的是(　)
A.电视机 B.收音机 C.验钞机 D.移动电话
(2)家用电器的遥控器发出的“光”是__________，
用来检验金属中是否有缺陷的是____________。
(3)红外线的频率比紫外线的频率________，红外线的波长比紫外线的波长________。
课堂练习
无线电波的应用
波　段
波　长
频　率
主要用途
长　波
3×104～3×103m
10～102kHz
超远程通信
中　波
3×103～2×102m
102～1.5×103kHz
无线电广播电报
中短波
2×102～50m
1.5×103～6×103kHz
短　波
50～10m
6 ×103～30×103kHz
微　波
10～10-3m
3×104～ 3×108kHz
电视、宇航通信
无线广播和电视是怎样通过电磁波传递音频和视频的呢？
无线广播
声音信号
音频信号
加载到高频电流上形成调制信号
天线把载有音频电信号的电磁波发射出去
通过调频和检波还原声音
载波发生器产生高频电磁波
加载
无线广播
话筒把声音信号转换成音频电信号
(音频电信号频率低不能用来直接发射)
——类似于要发出的信件
载波发生器产生高频电磁波
——类似于要远飞的信鸽
调制器把音频电信号加载到高频电磁波上再通过放大器加上足够的能量。
——类似于把信绑在信鸽的身上并让它吃饱喝足
天线把载有音频电信号的电磁波发射出去
——类似于信鸽的放飞
收音机通过调频和检波还原声音
——类似于收到信，读信
电视
声音信号
图像信号
电信号
加载到高频电流上形成调制信号
天线把载有音频视频电信号的电磁波发射出去
电视机的接收天线接收高频信号
载波发生器产生高频电磁波
加载
取出图像和声音电信号并放大
现代通信方式
现代的通信方式有：卫星通信、光纤通信、微波通信和互联网等．
卫星通信
站得高，看得远
中继站
卫星通信
卫星把中继站送来的信号接收下来，进行放大，然后转发给另外的中继站。
卫星通信
绕地球转动且周期与地球的自转周期相同
三颗同步卫星，相隔120°均匀分布，卫星的直线电波将能覆盖全球绝大部分区域(除两极以外)，可构成全球通讯网。
同步卫星
卫星优点
卫星通信的应用：国内或国际通信，传输电报、电话、传真、电视和高速数据等。
1、覆盖面大
2、通信距离长
3、不受环境限制
卫星通信
北斗导航系统
光纤通信
光纤通信是利用激光通过光纤传递信号的一种通信方式。
光纤通信
光纤通信
玻璃或水到空气中时，空气中的角更大
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是'光的全反射'。
光纤通信
激光信号在光线中传输损耗小，距离长。光纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，而且保密性好。