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单元复习
第二十一章 信息的传递
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
第二十一章 信息的传递 单元复习
一、知识框架
二、核心知识点梳理
(一)现代顺风耳 —— 电话
电话的组成与工作原理:电话主要由话筒和听筒组成。话筒的作用是把声信号转化为电信号,其工作原理是利用电磁感应,当人说话时,声波使话筒中的膜片振动,带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流;听筒的作用是把电信号转化为声信号,通过电磁铁吸引薄铁片振动发声 。
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。一个地区的电话都要接到同一台交换机上,使用时靠交换机来接通,现在使用的是程控电话交换机,它是利用电子计算机技术,能按用户所拨的号码自动接通话机 。
模拟信号与数字信号:模拟信号是随时间连续变化的信号,其特点是信号的频率、振幅变化情况模仿声音信号的频率、振幅变化;数字信号是用不同符号的不同组合表示的信号,如用 “0” 和 “1” 的组合来传递信息 。数字信号抗干扰能力强,便于存储、处理和传输。
(二)电磁波的海洋
电磁波的产生与传播:迅速变化的电流能够产生电磁波。电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,在真空中的传播速度约为\(3×10^{8}m/s\),与光速相同 。
电磁波的波速、波长与频率的关系:波速(\(c\))、波长(\(\lambda\))和频率(\(f\))之间的关系为\(c = \lambda f\)。其中波速在真空中是定值,频率越高,波长越短 。
电磁波谱:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫做电磁波谱。包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等,不同波段的电磁波有不同的特性和应用 。
(三)广播、电视和移动通信
无线电广播的发射与接收:无线电广播的发射过程是在广播电台完成的,话筒把声音信号转换成电信号,然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上,再通过天线发射到空中;接收过程是收音机的天线接收到各种各样的电磁波,通过调谐器选出特定频率的信号,经放大后由扬声器还原成声音 。
电视的发射与接收:电视用电磁波传递图像信号和声音信号。摄像机把图像变成电信号,发射机把电信号加载到频率很高的电流上,通过发射天线发射到空中;电视机的接收天线把高频信号接收下来,通过电视机把图像信号取出并放大,由显像管把图像信号还原成图像 。
移动电话的工作原理:移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台,它用电磁波把讲话的信息发射到空中,同时它又在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息。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,它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫做基地台 。
(四)越来越宽的信息之路
微波通信:微波的频率比中波和短波的频率更高,可以传递更多的信息。微波大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射,因此每隔 50km 左右要建一个微波中继站,把上一站传来的信号处理后,再发射到下一站去,一站一站地传下去,将信息传到远方 。
卫星通信:在地球的周围均匀地配置 3 颗同步通信卫星,就可以实现全球通信。卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成,用卫星做微波通信的中继站,可大大增加微波通信的灵活性 。
光纤通信:光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式。光导纤维是很细很细的玻璃丝,激光在里面传播时会发生多次全反射,把携带的信息传到远方。光纤通信具有通信容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少等优点 。
网络通信(互联网、电子邮件):互联网是一个全球性的网络,它把全球数万个计算机网络连接起来,实现资源共享。电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式之一,人们可以通过互联网把邮件发送到对方的信箱中,对方可以随时上网到邮箱中读取 。
三、典型例题精讲
(一)电话与信号例题
例 1:关于电话的工作过程,下列说法正确的是( )
A. 话筒的作用是把电信号转化为声信号
B. 听筒的作用是把声信号转化为电信号
C. 电话交换机的作用是提高线路的利用率
D. 模拟信号比数字信号抗干扰能力强
答案:C
解析:话筒的作用是把声信号转化为电信号,A 错误;听筒的作用是把电信号转化为声信号,B 错误;电话交换机可以提高线路的利用率,C 正确;数字信号比模拟信号抗干扰能力强,D 错误。
(二)电磁波例题
例 2:某电磁波的频率为\(3×10^{9}Hz\),则它的波长是多少?
答案:
根据\(c = \lambda f\),可得\(\lambda = \frac{c}{f}\),已知\(c = 3×10^{8}m/s\),\(f = 3×10^{9}Hz\),则\(\lambda = \frac{3×10^{8}m/s}{3×10^{9}Hz} = 0.1m\)。
(三)现代通信技术例题
例 3:下列通信方式中,利用电磁波传递信息的是( )
A. 光纤通信
B. 卫星通信
C. 有线电话
D. 网络通信
答案:B
解析:光纤通信是利用激光在光导纤维中传播,激光属于电磁波,但主要是在光纤中传输,A 不符合;卫星通信是利用电磁波来传递信息的,B 符合;有线电话是通过电流来传递信息的,C 不符合;网络通信包含多种方式,其信息传输不一定都利用电磁波 ,D 不符合。
四、复习建议
区分概念本质:对比模拟信号与数字信号、不同通信技术的特点,通过列表梳理的方式,明确各概念的本质差异,避免混淆,如对比微波通信与光纤通信的传输介质、传输特点等 。
理解工作原理:结合生活中常见的通信设备,如手机、电视、网络路由器等,深入理解电话、广播、电视、移动通信等的工作原理,将抽象知识与实际应用结合,强化记忆 。
掌握公式应用:牢记电磁波波速、波长与频率的关系公式\(c = \lambda f\),通过练习不同类型的计算题,掌握已知两个量求解第三个量的方法,注意单位的统一 。
关注技术发展:信息传递技术发展迅速,可通过查阅资料、观看科普视频等方式,了解 5G 通信、量子通信等前沿技术,拓宽知识面,加深对信息传递领域的整体认识 。
这份单元复习对 “信息的传递” 核心内容进行了系统梳理。若你觉得某些知识点讲解不够详细,或想补充更多例题,欢迎随时告诉我。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
电流把信息传到远方
电话 电话交换机
数字通信
模拟通信
引出
电磁波的产生(演示实验:变化的电流产生电磁波)
微波通信、卫星通信
光纤通信、网络通信
电磁波的传播;电磁波的速度;电磁波的频率
应用
应用
无线电广播、电视信号
的发射和接收 移动电话
应用
第二十一章 信息的传递
现代顺风耳—电话
电 话
模拟通信
数字通信
①话筒:把声信号转化为电信号.
②听筒:把电信号转化为声信号.
③同一部电话中,话筒和听筒是并联的;
话筒与对方的听筒是串联的。
减少电话线的数量,提高线路的利用率。
①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用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号。
这种通信方式叫数字通信。
电话交换机
知识结构
第1节 现代顺风耳—电话
最简单的电话由话筒和听筒组成。为了完成通话,话筒和听筒之间要连上一对电话线。
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。
在另一端,电流使听筒的膜片振动,
携带信息的电流又转换成了声音。
1. 电话的结构及工作原理
第1节 现代顺风耳—电话
知识点一、电流把信息传到远方
(1)话筒
①主要组成:碳粒和膜片等。
②作用:把声信号变成电信号(即变化的电流)。
③工作原理:当人对着话筒讲话时,声波使膜片振动,电阻随之发生变化,在电路中产生随声音振动而变化的电流,话筒相当于一个可变电阻器。
(2)听筒
①主要组成:电磁铁、膜片。
②作用:把电信号还原成声信号。
③工作原理:当从话筒中传来随说话声音的振动而产生强弱变化的电流时,电磁铁对膜片的吸引力大小也发生变化,使膜片振动起来,产生和对方说话声音相同的声音,把电信号转换为声信号。
知识点一、电流把信息传到远方
第1节 现代顺风耳—电话
2. 电话工作电路图
同一部电话中,话筒和听筒是并联的,话筒与对方的听筒是______的,对方的话筒与自己的听筒是______的。
知识点一、电流把信息传到远方
第1节 现代顺风耳—电话
串联
串联
1. 电话交换机的作用
采用电话交换机,可以减少线路数量,提高线路的利用率,每部电话与交换机相连就可以实现任意两部之间的通话。
2. 电话交换机的连接
(1)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。
知识点二、电话交换机
(2)如果在两台交换机之间连上若干电话线,这样两个不同交换机的用户就能互相通话。
第1节 现代顺风耳—电话
3. 电话交换机的发展
人工电话交换机 自动电话交换机 自动电话交换机
4. 电话“占线”的原因
常常是两台交换机之间有太多的用户要通话,它们之间的电话线不够用了。
第1节 现代顺风耳—电话
知识点二、电话交换机
1. 模拟通信
(1) 模拟通信
在话筒将声音转换成信号电流时,这种信号电流的频率、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_____信号,使用模拟信号的通信方式叫做______通信。
A
知识点三、模拟通信和数字通信
(2)模拟信号的特点
模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中,信号电流的波形会改变,从而使信号丢失一些信息,表现为声音、图像的失真,严重时会使通信中断。
第1节 现代顺风耳—电话
模拟
模拟
2. 数字通信
(1)用不同符号的不同组合表示的信号叫
_______,这种通信方式叫数字通信。
(2)数字信号的组成
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。
数字信号只包含两种不同的状态,形式简单,抗干扰能力特别强。由于电子计算机是以数字形式工作的,数字信号可以很方便地用电子计算机加工处理,发挥计算机的巨大威力。
第1节 现代顺风耳—电话
知识点三、模拟通信和数字通信
数字信号
电磁波的海洋
电磁波
的产生
①电磁波的产生:导线中电流的迅速变化
会在空间激起(产生)电磁波.
②电磁波传递信息:可以给我们传递各种信息.
①传播速度:电磁波在真空中可以传播。速度为
c =3×108m/s,与光在真空中的传播速度相同.
②单位:赫兹(Hz)。常用单位还有kHz、MHz.
③电磁波家族:无线电波、红外线、可见光、
紫外线、X射线、 γ射线等。
④无线电波: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.
无线电波、红外线、微波、紫外线、X射线、γ射线等.
电磁波
的传播
电磁波
的应用
知识结构
第2节 电磁波的海洋
1. 电磁波的产生
与水波、声波的形成相似,导线中_____的迅速变化会在空间激起(产生) 电磁波。
2. 电磁波传递信息
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。
一、电磁波是怎样产生的
第2节 电磁波的海洋
电流
1. 波长、频率、波速
(1)波长
在一列波的传播中,凸起的最高处叫做波峰;凹下的最低处叫做波谷。
邻近两个波峰(或波谷)之间的距离叫做_______,用 λ 表示。
单位:米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)等。
知识点二、电磁波是怎样传播的
第2节 电磁波的海洋
波长
(2)频率
波在1秒内传播波长的个数叫做波的______,用字母 f 表示。
单位:赫兹(Hz)、千赫(kHz)、 兆赫(MHz)
(3)波速
用来描述波传播快慢的物理量叫做_____,用字母v表示。
单位:米/秒(m/s)
(4)波长、频率与波速间的关系
波速=________ v= λf
第2节 电磁波的海洋
知识点二、电磁波是怎样传播的
频率
波速
波长×频率
2. 电磁波的传播
电磁波的传播不需要介质,电磁波能够在真空中传播.
3. 描述电磁波的物理量
(1)电磁波的波速(电磁波波速不变)
真空中电磁波的波速为c,其数值大约为30万千米每秒(等于光速)。c =____________________________
(2)电磁波的频率
电磁波频率的单位是赫兹(Hz)。因为通常电磁波的频率都很高,所以常用的单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。
第2节 电磁波的海洋
知识点二、电磁波是怎样传播的
2.99792458×108 m/s=3.0×108 m/s
(1)电磁波家族
电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、 γ射线等。各种光和射线都是波长不同的电磁波。
4. 电磁波家族及电磁波的应用
(2)无线电波: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。波长从几毫米到几千米,通常把无线电波分成几个波段:长波、中波、短波、微波等。
第2节 电磁波的海洋
知识点二、电磁波是怎样传播的
(3)电磁波的应用
①无线电波:用于广播、电视和移动电话。②红外线:家电的遥控器。③微波:可用来加热食品。④紫外线:可用来灭菌、验钞。⑤X射线:医学上用来做透视检查。⑥γ射线:可用来金属探伤。
第2节 电磁波的海洋
知识点二、电磁波是怎样传播的
电视广播
发射:话筒→调制器→发射天线.
接收:接收天线→选台和解调→扬声器.
图像发射:摄像机→发射机→发射天线.
图像接收:接收天线→接收机→显示器.
移动电话:既是无线电发射台又是接收台.
无线电广播
广播、电视
和移动通信
知识结构
第3节 广播、电视和移动通信
移动电话
无线电广播的工作过程
电视广播的工作过程
广播、电视、移动电话信号传递的异同
项目 广播 电视 移动电话
不同点 信号形式 声音信号 声音信号和 图像信号 各种形式的信号
载波特点 频率最小 频率最小 频率最大
发射和 接收设备 广播电台发射、 收音机接收 电视台发射、 电视机接收 移动电话发射、接收,基地台转接
相同点 载体 电磁波
发射过程 信号转换→调制→天线发射
接收过程 天线接收→调谐→解调
知识结构
第3节 广播、电视和移动通信
主要由三部分组成:话筒、调制器、天线。
无线电广播信号的发射由广播电台完成。话筒把播音员的声音信号转换成电信号,然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上,再通过天线产生 电磁波发射到空中。
1. 信号的发射——广播电台完成
知识点一、无线电广播信号的发射和接收
广播电台
话筒
天线
2. 信号的接收——收音机完成
(1)选台
为接收在空间传播的无线电波,收音机使用天线进行接收。但由于天线没有选择性,能接收传播过来的所有电磁波,如把天线接收的电磁波全部变成声音,那只是一片嘈杂声,什么也听不清。
利用收音机的___________,可以选出我们需要的某一频率的电磁波,这一过程叫做选台(调谐)。
(2)解调
由调谐器选出的信号含有高频电流成分,需要通过“_______”将其滤去,把音频信号留下。
知识点一、无线电广播信号的发射和接收
“调谐器”
解调器
(3)放大
把音频信号放大后送到扬声器里,这一过程叫做放大。
(4)扬声器把音频信号转换为声音信号。
天线
扬声器
选台和解调器
知识点一、无线电广播信号的发射和接收
1. 电视信号的发射
摄像机把图像信号变成______信号,发射机把电信号加载到频率很高的电流上,通过发射天线发射到空中。
知识点二、电视的发射和接收
由电视台完成
第3节 广播、电视和移动通信
电
2. 电视信号的接收
电视机的接收天线把高频信号接收通过电视机把信号取出并放大,由显示器把它还原成图像。
由电视机完成
第3节 广播、电视和移动通信
知识点二、电视的发射和接收
知识点三、移动电话
1. 移动电话的工作原理
移动电话是靠空间的_______来传递信息的。
移动电话既是无线电发射台,也是无线电______台(发射接收二合一) 。它用电磁波把讲话的信息发射到空中;同时它又在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息。
第3节 广播、电视和移动通信
2. 基地台
移动电话的体积小,发射功率小;天线简单,灵敏度不高。因此,它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台,跟电话交换机相连。
电磁波
接收
有一种可移动的电话叫无绳电话,座机和手机之间没有电话线,但各有一个天线,它们通过无线电波来沟通。无绳电话的主机接在市话网上,相当于一个小型基地台。手机不能离主机太远,工作区域大约在几十米到几百米的范围内。
3. 无绳电话
第3节 广播、电视和移动通信
知识点三、移动电话
(1)音频信号
由声音转换成的电信号,它的频率跟声音的
频率相同,在几十赫到几千赫之间,叫音频信号。
(2)视频信号
由图像转换成的电信号,它的频率
在几赫到几兆赫之间,叫做视频信号。
(3)射频电流
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差,需要把它们加载到频率更高的电流上,产生电磁波发射到天空中,这种电流叫做射频电流。
4. 音频、视频、射频和频道
音频、视频和射频
的比较(示意图)
第3节 广播、电视和移动通信
知识点三、移动电话
观看数字光碟DCD时不需要把信号发射到天空,可以直接把音频信号和视频信输给电视机,这时就要分别把DCD机送来的音频、视频信号接到电视机上标着A、V字母的插口上。
(4)频道
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。
第3节 广播、电视和移动通信
知识点三、移动电话
①微波:波长10m~1mm间,频率30MHz~3×105MHz间.
②利用微波进行的通信称为微波通信。
③需利用微波中继站传递信息.
①利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式
叫卫星通信。三颗同步卫星几乎可实现全球通信.
②组成:同步通信卫星、地面站和传输系统.
①激光:频率单一、方向高度集中.
②是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式.
网络通信是借助计算机网络进行通信的方式.
微波通信
卫星通信
光纤通信
网络通信
越来越宽的信息之路
知识结构
第4节 越来越宽的信息之路
知识点一、微波通信
1. 传输信息与频率的关系
信息理论表明,作为载体的电磁波,频率越高,相同时间内传输的信息就越_____。因此,现代通信技术所采用的频率越来越高,微波通信就是其中应用较广泛的一种。
2. 微波
(1)波长和频率范围
微波波长在 10m~1mm之间,
频率 30MHz~3×105MHz之间。
(2)性质
微波的性质接近光波,大致沿____传播,不能沿地球表面绕射。
第4节 越来越宽的信息之路
多
直线
3. 微波通信
(1)概念:利用微波进行的通信称为微波通信。
(2)微波中继站:微波大致沿直线传播,不能
沿地球表面绕射。因此必须每隔50km左右就要
建设一个中继站,可以把上一站传来的微波信号
经过接收、放大处理后,再发射到下一站去。
(3)微波通信的优点:频率高,传输信息的容量大;质量好,传送距离远;大致沿直线传播,受大气干扰小,能量损耗小,收到的信号强且稳定。
(4)微波通信的缺点:需要大量中继站进行信号传递。在遇到雪山、大洋,根本无法建设中继站时,微波通信几乎无法继续。
第4节 越来越宽的信息之路
知识点一、微波通信
1. 卫星通信的概念
利用通信卫星做微波通信的中继站进行通信的方式叫卫星通信。
2. 同步通信
地球同步卫星即地球同步轨道卫星,是运行在地球同步轨道上的人造卫星,距地球约36000km,卫星的运行方向与地球的____方向相同、运动周期与地球自转一周的时间_____,所以叫做“同步通信卫星”。
3. 全球通信
在地球周围均匀地配置三颗通信卫星,
就可以覆盖几乎全部的地球表面,实现
全球通信。
第4节 越来越宽的信息之路
知识点二、卫星通信
自转
相等
知识点二、卫星通信
4. 卫星通信的组成与原理
由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上,利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号,并对信号进行放大变频后转发给其他地面站,从而完成两个地面站之间的传输。
一颗通信卫星就是
一个微波中继站
第4节 越来越宽的信息之路
5. 卫星通信特点
通信范围大,只要在卫星发射的电磁波覆盖的范围内均可进行通信;不易受陆地灾害影响;易于实现广播和多址通信。
6. 中国北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设运行的全球卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。
第4节 越来越宽的信息之路
知识点二、卫星通信
A
知识点三、光纤通信
(1)激光的概念:频率单一、方向高度集中的光叫激光。
(2)激光通信容量更大
我们已经知道,电磁波的传播速度等于光速,实际上光也是一种电磁波。与微波相比,光的频率更高。如果用光来通信,这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。
2. 光导纤维
(1)光导纤维简称光纤,是一种非常细的
玻璃丝,激光可在光纤里传播,不受外界干扰。
1. 激光
第4节 越来越宽的信息之路
光导纤维
携带信息
的激光射入
携带的信息
随激光射出
(2)光导纤维传光原理
光导纤维传播激光的原理是____________。携带信息的激光从光导纤维的一端射入,在光纤内部传播时,发生的是全反射,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了远方。
知识点三、光纤通信
第4节 越来越宽的信息之路
光的全反射
3. 光纤通信
光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。由于光的频率很高,在一定时间内可以传输大量信息。
4. 光纤通信的优点
(1)传输频带极宽,通信容量很大;
(2)光纤衰减小,无中继设备,传输距离远;
(3)不受电磁干扰,通信质量高,保密性好。
5. 光纤通讯技术的发展
1960年,美国物理学家西奥多·梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器。1966年,华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想,并得以实现,高锟被誉为“光纤之父”。
知识点三、光纤通信
第4节 越来越宽的信息之路
A
1. 网络通信
计算机可以高速处理各种信息,把计算机联在一起,可以进行网络通信。计算机之间的联结,除了使用金属导线外,还用了光缆、通信卫星等各种通信手段。
世界上最大的计算器网络是______。
2. 计算机服务器
计算机服务器是指在计算机网络中
提供服务的一种计算机系统,它提供应
用程序的服务,可以接受客户端的请求并提供相应的服务功能。
知识点四、网络通信
第4节 越来越宽的信息之路
因特网
(1)电子邮件
①电子邮件是人们常使用的网络通信形式,它不仅可以传送文字,也可以把照片、语言及任何信息变成数字文件进行传送。
电子信箱地址的格式为:用户名、符号“@” 和域名三部分。
如 xiaolin@.cn,这表示信箱属于一个“xiaolin”的人,他的服务器名叫.cn。
②电子邮件的传送
发送方通过计算机输入信息并传送到与计算机相联系的服务器A→服务器A将信息传送到与接收方计算机相连接的服务器B→服务器B将信息再传送到接收方计算机中,即可显示发送方的信息。
3. 网络通信的应用
知识点四、网络通信
第4节 越来越宽的信息之路
A
(2)网络通信的一些应用
除了通过网络收发电子邮件外,还可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播,另外还可以通过网络进行远程教育、远程医疗等。
知识点四、网络通信
第4节 越来越宽的信息之路
考点1 电磁波
1. 中考考场内常用的电波钟通过接收无线电
信号来进行自动校正,从而实现所有考场时
间显示的精准性和一致性。电波钟接收的信
号是( )
C
A. 红外线 B. 超声波 C. 电磁波 D. 次声波
返回
2. 、 分别为两种电磁波,其部分
波形如图甲所示,其中 是红外线。
结合图乙,下列分析正确的是( )
A. 可能是微波
B. 两种电磁波在真空中的波速可能
不同
C. 能使荧光物质发光
D. 相比, 的频率更大、波长更短
【点拨】相比, 的频率更大,由图乙可知,频率越大,波长越短。
D
返回
3.[2024·山西]小亮发现进入电梯后手机信号会变弱,老师
告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮
想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用,
他设计如下实验进行探究。
步骤一:收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭
盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二:将一部手机分别放入密闭盒中,用另一部手机拨打
该手机并记录现象如下表。
盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔
能否打通 能 能 能 不能 不能 不能
步骤三:从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机,手机立刻打通。
(1)手机是用________传递信息的。通过实验,可得出初
步结论:____________________________________________
_________________________________________。
电磁波
金属材质的密闭容器对手机信号有屏蔽作用,非金属材质的密闭容器对手机信号没有屏蔽作用
(2)过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地
方需要进行电磁波屏蔽,如:为减少微波泄漏,微波炉玻璃
门上安装有致密的细金属网;医院 室为防止射线泄漏,房
门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息,请你提出
一个可探究的科学问题:______________________________
_________?
对电磁波的屏蔽效果与金属的材质有关吗
返回
考点2 多种通信方式
4. 北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信
系统,目前已经具备全球导航、定位和授时功能。关于北斗
卫星导航系统,下列说法正确的是( )
A
A. 北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同
B. 北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传输信息
C. 北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D. 北斗卫星导航系统在传输大量信息时,其传输频率较低
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5.光纤通信主要利用波长很____(填“短”或“长”)的激光传
输信息。如图所示,激光从光纤一端射入,在内壁上多次
______,从另一端射出,把信息传到远方。无线电广播的音
频信号在发射出去之前,必须加载到频率更____
(填“高”或“低”)的电流信号上。
短
反射
高
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主题一“桥”架地月 天堑变通途
中国探月工程开启星际逐梦,鹊桥中继通信卫星化身宇宙“信
使”,无惧浩瀚,保障通信,诠释大国探索的坚定信念。
1.“海上生明月,天涯共
此时”,月亮的同一面
始终对我们“微笑”,这
是因为月球公转和自转
B
周期相同。如图甲所示,地月连线 与月球表面的交点为
、,当月球公转的角度为 时,点绕 转过的角度也为
,我们始终看不到月球上___(填“”或“” )点。
【点拨】由题意可知,当
月球公转的角度为 时,
点绕月球中心转过的角
度也为 ,即地月连线
与月球表面的交点始终面对地球,交点 始终背向地球,
根据光的直线传播可知,我们始终看不到月球上 点。
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2. [多选]在探月工程中,当探测器在月球背面工作时,我们无法通过
电磁波直接给它发指令。如何解决这个问题?如果给月球发射一个绕月
圆形轨道卫星 作为信号传输中转站,如图乙所示,那么卫星 作为信号
中转站的不足之处有____。
BC
卫星 离地球太远,信号无
法到达
B. 当卫星 转到地月之间时,
无法把信号传给探测器,造成
信号中断
C. 当卫星转到月球背面时,
地面站无法把信号传给卫星 ,
造成信号中断
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3.为避免这些问题,我国于2018年5月21日发射了“鹊桥”号中继通信卫星,
其轨道在月球背面,如图丙所示。在“鹊桥”号的帮助下,同年12月8日发
射的“嫦娥”四号探测器实现了世界首次月球背面软着陆和巡航探测,“鹊
桥”号距地球约,距月球约 ,电磁波传播速度约
为 ,“嫦娥”四号通过“鹊桥”号与地面站来回传递一次信息大
约需要多少秒?
【解】由题意可知,单向信号传输的总距离
,
来回传递一次信息的时间 。
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