21_1 21_2现代的顺风耳——电话电 磁波的海洋 (课件) (共43张PPT)【2023-2024年度人教版九全物理高效实用备课】

(共43张PPT)
人教九全物理同步精品课件
人教版九年级
第二十一章 信息的传递
第1、2节
现代顺风耳—电话 电磁波的海洋
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结①
1
2
3
4
课堂小结②
1.了解电话是怎样把信息传递到远方的
2.了解电话交换机的作用
3.模拟通信和数字通信的区别
4.知道电磁波的产生和传播
5.知道波长、频率和波速以及电磁波在真空中的传播速度
6.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响
学习目标
难点
重点
重点
难点
根据上图说一说古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息？
新课引入
一、电流把信息传到远方
1892年，贝尔在纽约至芝加哥
的电话开通仪式上
1876年贝尔发明了电话
新知学习
女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的？
思考
1．电话的基本结构
话筒把声音信号变成变化的电流
听筒把变化的电流变成声音
炭盒电阻变化
回路电流变化
听筒膜片振动
磁性强弱变化
女孩说话
话筒膜片振动
男孩听到声音
2.电话的工作原理：
电话机的作用：
从能量转化的角度看：机械能转化为电能，电能再转化为机械能
从信号转换的角度看：声信号转化为电信号，电信号再转化为声信号
归纳
1.关于话筒，下列说法中正确的是（ ）
A．话筒把变化的电流变成声音
B．老式话筒中有炭粒和膜片
C．话筒是利用电流的磁效应来工作的
D．以上说法都不对
B
针对训练
二、电话交换机
要使这5部话机互相通话，要架设多少对电话线
能否尽量减少线路的数量
交换机的工作原理
电话交换机的作用：减少电话之间的电话线数量，提高线路的利用率
电子计算机程序控制
电话交换机
（发展史）
手工操作
自动控制
电磁继电器控制
话务员
三、模拟通信和数字通信
1.模拟通信
以电话信号为例：在话筒将声音转换成信号电流时，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
以电报信号为例：用点“ · ”和画“—” 的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字
2.数字通信
1 ·－－－－ A ·－
2 ··－－－ B －···
3 ···－－ C －·－·
4 ····－ D －··
5 ····· E ·
…… ……
发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字0和1，磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号
信号与声音的关系 信号电流的形式 优缺点 应用
模拟 信号 与声音的变化情况相仿 连续 信号易丢失、失真 传统电话（大哥大）
数字 信号 用不同符号的组合表示声音的变化 离散 抗干扰能力强，易加工处理 电报、手机
3.认识模拟通信与数字通信
针对训练
下列不是现代通信采用数字通信的原因的是（ ）　　
A．模拟信号传输不方便
B．模拟信号容易丢失信息
C．模拟信号容易失真
D．模拟信号保密性差
A
1.最简单的电话是由_______和________组成的。
2.话筒是将 　信号变成　　　信号，
听筒是将 　 　信号变成　　　信号。
话筒 听筒
声 电
电 声
3.电话交换机的作用： 。
4.电话信号分 和 两种。
模拟信号
数字信号
提高线路的利用率
课堂小结
1.学了本节知识后，同学们对模拟信号和数字信号展开了讨论，以下四个结论中你认为正确的是 （ ）
A．由于模拟信号是以电流传递的信号，因此在长距离传输中性能好，而且稳定性强
B．数字信号就是以数字进行传输的信号
C．在现代的电话通信中，无论是远距离或短距离通信中，全部采用数字信号进行传输，因为数字通信较为稳定
D．用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号
D
随堂练习
2.如果图21.1-7电码中的点和画分别用数字0和1表示，现要根据图21.1-8的汉字电报码表示一个“学”字，其数字码是怎样的？
答：由表知，“学”的对应电码为：1331，其数字码为：01111、00011、00011、01111。
3. 为了探究电话的炭粒话筒的原理是将声音信号转化成电流信号，小文设计了如下实验。
①将电源、小灯泡、两根炭棒连成如图所示的电路，把一根炭棒
水平地架在另一根上形成十字形，这时灯泡发光，表明电路接通。
②用手将上边的炭棒往下按，观察灯泡亮度
的变化。将炭棒按得越紧，灯泡越亮。则：
拓展延伸
答案：(1)两根炭棒压得越紧，灯泡越亮，表明接触电阻越小，电流越大，所以此实验说明改变炭棒接触的松紧程度可以改变电路中电流的大小。
(1)上述实验说明了什么？
(2)该实验是将压力转化成变化的电流，炭粒话筒是将声音转化成变化的电流，二者都是利用炭粒与炭粒之间的松紧程度的变化引起电阻的变化，从而将外界的变化转化成变化的电流。
(2)该实验与实际炭粒话筒的工作原理有哪些异同？
当我们听收音机，看电视节目时，是谁将播音员的话语、动听的音乐送进我们的收音机的？你们知道在这些现象中，人们是通过什么来传递信息的吗？
四、电磁波是怎样产生的
实 验 1
将收音机的开关打开，将旋钮调到没有台的位置，并音量放大。
将两根导线一端分别和干电池的正、负极连，再将两根导线的另一端时断时续地接触。
你从收音机里听到什么？这是为什么？
电磁场能量由近及远的传播。
迅速变化的电流能在周围产生电磁波。
结论
实质
广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波。虽然电磁波看不见、摸不到，但它确实可以给我们传递各种信息
下列过程中不能产生电磁波的是 （　　）
A．打开或者关闭电灯时
B．电炉子在关闭状态时
C．电冰箱的电路接通或断开时
D．电饭锅从加热状态自动跳到保温状态时
B
针对训练
五、电磁波是怎样传播的
在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少
水波不停的向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫做波速
波峰
波谷
1.电磁波的波长、频率
与水波、声波相似，电磁波也有波长、频率
（1）波长：振动一次波传播的距离（相邻两个波峰或波谷之间的距离）用字母 λ 表示。
（2）频率：1秒钟波振动的次数叫频率，用字母 f 表示
波长
波长
波峰
波谷
波的图像
λ
λ
波速、波长、频率三者的关系是：c =λf
c ：波速，真空或空气中为 3×108m/s
λ：波长，单位：m；f ：频率，单位：Hz
波长、频率成反比，频率大的电磁波的波长短
不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度都相同
2.电磁波的传播
实 验 2
把一个移动电话放在真空罩中，并给这个移动电话打电话。这个移动电话能够收到此信号吗
声音的传播要靠固体、液体、气体等介质，电磁波的传播需要介质吗
能看到手机提示灯闪烁，听不到钟罩中电铃发出的声音
电磁波能在真空中传播，或者说电磁波传播不需要介质。
声音不能在真空中传播
思考
从实验里能看到什么现象 你知道为什么会出现这种现象吗？
电磁波的传播速度等于光速，在真空中是c =3×108m/s= 3×105km/s
[联想]：由电磁波传播的速度等于光速你能得到什么猜想？
光就是一种电磁波！
3.电磁波的应用
思考
你还能举出一些电磁波的应用于生活的实例吗？
C
真空中电磁波的波速c 一定， 由公式c=λ f 知，f甲∶ f乙=λ乙∶λ甲=1 ∶ 2
1.如图所示，有甲、乙两种电磁波，甲的波长是乙的2 倍，则甲、乙两种电磁波的频率之比为（ ）
A. 1 ∶ 1 B. 2 ∶ 1 C. 1 ∶ 2 D. 无法确定
针对训练
产生：电流的变化会在空间激起电磁波
不需要介质
在真空中电磁波的波速c=3×108m/s
电磁波
的海洋
波长λ、频率f、波速c
传播
特征
波长、频率、波速之
间的关系：c=λf
课堂小结
随堂练习
1. 下列家用电器和通信设备，不是利用电磁波工作的是（ ）
A.电冰箱
B.微波炉
C.电视机
D.移动电话
A
2.关于电磁波的说法正确的是（ ）
A.电视遥控器发射的红外线是电磁波
B.不同频率的电磁波在真空中传播速度不相等
C.电磁波的频率越高，其波长越长
D.电磁波应用广泛是因为它不会给我们带来任何伤害
A
电磁波的频率与波长成反比
电磁波的传播速度与光速相同，与频率无关
人体在电磁场作用下会因吸收电磁波辐射而受到伤害
3. 在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据申磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4ms，这时目标与仪器之间的距离是多少 电磁波速度取3×105 km/s。
目标与仪器之间的距离s=vt=3×108m/s× ×2.8×10-7s=42m
谢谢
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