21.1 现代的顺风耳——电话21.2电磁波的海洋 (共32张PPT) -2023-2024学年九年级物理全一册同步高效助教课件（人教版）

(共32张PPT)
第1节 现代顺风耳—电话
传递信息方式的进步……
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，这一愿望得以实现。100多年来，电话技术有了很大的发展。现在，我们的生活已经离不开“现代顺风耳”——电话了
甲说话的声音是如何传到乙耳朵中的？
话筒把声音转换成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方
甲
乙
话筒:
听筒:
听筒
话筒
膜片
膜片
炭粒
电磁铁
把对方变化的电流变成声音。
原理：通电导体在磁场中要受到力的作用。
把讲话者的声音信号变成变化的电流。
原理：电磁感应。
2.工作原理：
⑴对着话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫碳粒，使电阻随之变化， 从而使流过碳粒的电流也相应改变，话筒就把声信号变成电信号
⑵通过电话线，传入听筒的电流流过电磁铁。电流时大时小，电磁铁对膜片的吸引力也时大时小，使膜片发生振动，形成声波。听筒把电信号变成声信号。
炭盒电阻变化
回路电流变化
听筒膜片振动
磁性强弱变化
甲说话
话筒膜片振动
乙听到声音
甲
乙
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
一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上号码。使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路断开。如果在一台交换机与另一台交换机之间连接上若干对电话线，这样，两个不同交换机的用户就能互相通话了
交换机的工作原理
电话交换机的交换方式有两种，第一种是人工交换，是依靠话务员手工操作进行接线和拆线，利用人工接转电话，效率低，而且劳动强度大
交换机
程控电话交换机
第二种是电话自动交换，电话自动交换机可通过电磁继电器进行接线，现代的程控电话机利用了电子计算机技术。
电话交换机的作用：将同一地区或两个不同地区间的需要通话的两部电话接通，当通话完毕时再将线路断开，可以减少两部电话之间的电话线的数量，提高线路的利用率
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
3.模拟通信与数字通信的区别
与声音的变化情况相仿
连续
信号易丢失、失真
传统
电话
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
第2节 电磁波的海洋
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？
打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大。取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近。先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触。从收音机里可以听到什么声音？
收音机：发出“喀喀”声
与水波、声波的形成相似，导线中电流的迅速变化会在空间激起（产生）电磁波
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
在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰，凹下的最低处，叫做波谷。邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫做波长，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
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
不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度都相同，
频率大的电磁波的波长短；
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
波长
波峰
波谷
波的图像
λ
λ
2.电磁波的传播
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
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
电磁波的应用于生活的实例。
电流信息传到远方
电话交换机
电话的工作原理
作用：减少两部电话之间的电话线的
数量，提高线路的利用率。
近代顺风
耳——电话
区别
模拟通信和数字通信
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
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
1
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
2
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
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