第十七章 电磁波与现代通信1.信息与信息传播 教案+练习(含答案)

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名称 第十七章 电磁波与现代通信1.信息与信息传播 教案+练习(含答案)
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文件大小 66.6KB
资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2019-07-30 17:15:28

文档简介

《信息与信息传播》同步练习
1.下列传播信息的方式中,传递信息的速度最快的是( ) A.利用古代的驿站的形式传播 B.利用发电报的形式传递信息 C.利用打电话的形式传播 D.飞鸽传书 2.电话机中听筒的作用是( ) A.碳粒电阻随声音强弱变化,使电流随声音强弱变化 B.将声音转变为电阻 C.使线圈的磁性随电流而变化,使薄铁片发生振动而产生声音 D.使电流直接转变为声音
3.电话机中话筒和听筒分别相当于( )
A.电源 B.开关
C.电磁铁 D.可变电阻
4.电话的听筒主要应用了电流的( )
A.热效应 B.磁效应
C.化学效应 D.以上说法都不正确
5.关于模拟通信和数字通信,说法不正确的是(  ) A.电子计算机是以模拟形式工作的 B.数字信号还可以用不同的编码进行加密 C.现代的电话已经全部采用数字进行传输和处理,但在交换机和家庭间的线路上,还是在使用模拟信号 D.模拟信号传输信息,容易使信号丢失一部分信息
6. 在传递信息的过程中,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”着声音信号的“一举一动”,这种电流传递的信号叫?______________?,使用这种信的通信方式叫做______________?;除了以上这种方式传递信息外,还可以用不同符号的不同组合表示信号,例如”,这种信号叫做?______________??,这种通信方式叫??______________.。
7.人类特有的信息是语言、__________????、__________????,例如在新闻报道中,利用摄像机就可以把这三种信息组合起来,它的信息含量就会大大增加。
8. 模拟信号在长距离_______和_______、_______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_______、_______的失真,严重时会使通信中断。
9.数字通信是一种既现代又古老的通信方式,现代电话已全部采用数字信号进行处理。若用“0”和“1”代表“开”和“关”这两个动作,组成一组数字信号,可以表达一句话。例如:“我相信你能行”的数字信号为“0、01、1、10、00”。 / 请参照此代码和上述例子,用另一组信号表达你想说的一句话:_____________________?,其数字信号为____________________________??。
答案与解析
1. 解:A、古代的驿站的形式传播最慢,故A不正确; B、发电报的形式传递信息,虽然不是很慢,但是相对电话也不快,故B不正确; C、打电话的形式传播最快,几十秒的时间,故C正确; D、飞鸽传书也是很慢的传递信息的形式,故D不正确。 故选C。
2. 解:电话的话筒把声音的信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去,再通过听筒中的电磁铁,把强弱变化的电流信号变成薄铁片振动的声音的信号,即将电流还原成声音. 故选C.
点评:话筒把声音的信号转变为强弱变化的电流的信号,理解电话机工作时的工作原理是解题的关键。
3. 解:话筒工作原理:当对着话筒讲话时,声波使膜片振动,膜片忽松忽紧地压挤碳粒,电阻随之发生改变,在电路里产生了强弱按声音振动而变化的电流,即话筒相当于可变电阻。
听筒工作原理:当从话筒传来按说话声音的振动而强弱变化的电流时,电磁体对铁片的吸引力也发生强弱变化,使铁片振动起来,产生和对方说话的声音相同的声音,即听筒相当于电磁铁。
故选CD。
4. B
提示:听筒里有一个永磁体,它的两个磁极上套着螺线管,在磁极前面有一个薄铁片.通话时,由于磁体的吸引,薄铁片弯向磁极,听筒和对方的话筒串联在一个电路里,当从话筒传来大小按声音而变化的电流时,磁体对铁片的吸引力也发生了强弱变化,这吸引力就来自变化电流对螺线管的磁效应,所以选项B正确。
故选B。
5. 解:A、计算机所处理的数据是二进制的数字信号,是以数字信号工作的,故该选项说法不正确,符合题意; B、数字信号可以用不同的编码进行加密,有很强的保密性,故该选项说法正确,不符合题意; C、现代的电话已经全部采用数字进行传输和处理,但在交换机和家庭间的线路上,还是在使用模拟信号,故该选项说法正确,不符合题意; D、模拟信号传输信息,容易使信号丢失一部分信息,故该选项说法正确,不符合题意. 故选A.
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6. 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频率、振幅的情况是完全一样的,叫做模拟信号,这种通信叫模拟通信。另一种用不同符号的不同组合来表示信号叫数字信号,这种通信叫数字通信。
故答案为:模拟信号;模拟通信;数字信号;数字通信
7. 解:语言、符号和图象人类拥有特殊的三种信息。
故答案为:符号,图象。 8. 解:模拟信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样,模仿声信号的电信号。缺点:在传输、放大、加工的过程中易失真,从而使传递的信息发生变化。
故答案为:输;多次加工;放大;声音;图像。
9.分析:数字通信是用数字信号作为载体来传输消息,或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号,也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。 根据各数字的中文意义可知,另一组信号表达的一句话是:“你相信我能行”,其对应的数字信号为“1、01、0、10、00”.或:“我相信我能行”,其对应的数字信号为“0、01、0、10、00”,或:“你相信你能行”,其对应的数字信号为“1、01、1、10、00”。
《信息与信息传播》
本节教材内容是“信息与信息传播”,这一章所讲的知识大部分是高科技成果,限于学生的知识层次无法对原理内容做深层次的探究,因此教材中的知识技能目标层次较低,而应用内容较多,旨在突出对高科技的成果轻原理重应用,这本身体现了“教材本身不过分强调学科的理论逻辑特点”,也体现了《课程标准》中体验性目标的要求。
这一章是在前面学习了电学有关知识和 “电和磁”的基础上,来了解现代生活和工作中信息的传递,通过学习,使学生了解:电磁波是怎样产生和传播的?电磁波有那些应用?电磁波对人类生活和社会的发展有那些影响?本节内容最突出的特点是:与学生的学习生活以及社会的发展息息相关,真实体现了新《课程标准》“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。通过这一章的学习使学生知道每天都在使用的电话是怎样工作的,电话交换机的作用是什么? “动手动脑学物理”中“隐形飞机”和对电视机、录像机、VCD机的观察,“STS”中电视给我们带来了什么、我国光缆通信的发展)都反映了最新科技成果,通过学习不仅应使学生学到基本的知识、开阔眼界、拓宽知识面,更重要的是,通过学习使学生认识物理与生活、与科学技术的密切关系,使学生养成崇尚科学、反对迷信的科学态度。
【知识与能力目标】
1. 知道信息的定义,了解人类特有的信息有哪三种;
2.知道信息和信息传播活动经历的五次巨大变革,了解早期的信息传播工具,发现这些工具的优缺点。
【过程与方法目标】
1. 通过大量的图片,生动活泼地展现知识;
2.通过学生活动自制有线电报机和接收机让学生体验创新过程。
【情感态度价值观目标】
1. 培养学生的动手能力和创新意识,培养学生收集和处理信息的能力,进一步培养学生的信息素养。
2. 在实际操作过程中,培养学生的动手实践能力,增强学生动手动脑学习物理的意识,体验物理知识在实际之中的应用,从而认识科学技术对人类的价值。
【教学重点】
重点:信息和信息传播活动的五次巨大变革。
【教学难点】
难点:组装自制有线电报机与接收机,并解决运转过程中遇到的故障和问题。
多媒体课件、大量的图片,活动17-1的实验器材,新华字典等。
一、复习回顾:
1. 通电导线在磁场中受到的力的作用,力的方向跟电流方向和磁感线分向有关。
2.电动机由定子和转子两部分组成,它的工作原理是通电线圈在磁场里受力转动,工作中将电能转化为机械能。
3.发电机是根据电磁感应现象而设计制造的,发电机的诞生实现了机械能向电能的转化。
二、新课教学:
(一)创设情景,导入新课
放映一段录像(学生上课举手、汽车转向灯亮、电话铃声响、电视广告等)在刚才的录像中你知道哪些信息?对学生的回答给予肯定。你还能说出生活中一些例子来说明信息无处不在吗?那什么叫信息呢?学生观看并思考阅读“信息快递”且回答。
信息的定义:信息是各种事物发出的有意义的消息;消息中包含的内容越多,信息量越大。
古代传递信息的实例:飞鸽传书 、政府配置的驿站、民间代捎书信;以特殊声音,如钟声,鼓声,鞭炮声等传递信息; 以灯光,火光,如孔明灯,烽火等传递信息等。
现代传递信息的实例:有线通信:电话、电报、电视; 无线通信:收音机、对讲机等; 数字化通信:互联网、数字电视;纸张通信:书信、报纸等。??
进行新课:
信息和信息传播
人类特有的三种信息: 语言、符号、图像;信息和信息传播经过的五次巨大的变革:1)语言的诞生;2)文字的诞生;3)印刷术的诞生;4)电磁波的应用;5)计算机技术的应用。
贝尔发明了电话
话筒:把声信号转化为电信号,结构与麦克风相同;听筒:把电信号转化为声信号,结构象喇叭;利用电话交换机可以大量减少线路。
教师剖开一个老式话筒,让学生观察内部的结构。原来里面装着碳粒,上面有膜片。指出碳粒的作用:相当于一个滑动变阻器,用来改变电流的。剖开听筒,让学生观察内部结构。原来是一个喇叭:由磁铁、线圈、膜片组成的。教师利用多媒体及电话示教板分别演示话筒怎样把声信号转变为电信号;听筒怎样把电信号转变为声信号的。
归纳:膜片时紧时松地压迫碳粒,它们的电阻随之发生改变,从而改变电流强弱,形成随声音大小而变化的电流信号,这个信号通过导线传到听筒的线圈,使线圈在磁场中不断地振动而产生声音。总结:话筒:由声信号→电信号;
听筒的工作过程是由电信号→声信号。我们想跟别人通电话,那么这两台电话该怎样?答:把它们用导线连通就可以。两台电话互相通话时需要多少条电话线?一条。如果三台电话相互都可以打电话,那需要多少条电话线?三条。如果有五台、十台、一千台……电话都可以相互通话,那么需要多少条电话?教师展示五台电话,让学生思考并连线。其实,以前打电话时,真的需要一个负责接线的人,我们叫他话务员,这种依靠人工操作来接线和拆线的效果很差,劳动强度大。这时它被叫做人工交换机。在1891年出现了自动电话交换机,它通过电磁继电器进行接线。现代的电话交换机是利用电子计算技术,只要事先给交换机中的电脑输入所需的程序,电脑就能“见机行事”,按照用户所拨打的电话接通电话。现在的程控交换机的功能有很多,请同学们一起来想一想。
模拟信号和数字信号
模拟信号:信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样,模仿声信号的电信号。缺点:在传输、放大、加工的过程中易失真,从而使传递的信息发生变化。数字信号:利用数字的组合来代表信息的信号。特点:一般只有两个数字,在传输、放大、加工的过程中很稳定,容易编辑。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频率、振幅的情况是完全一样的,叫做模拟信号,这种通信叫模拟通信。另一种用不同符号的不同组合来表示信号叫数字信号,这种通信叫数字通信。
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。模拟信号在经过长距离传输和多次加工、放大的过程中,信号电流的波形会发生变化从而使得信号丢失一些信息,表现为声音、图像失真,严重时还会使通信中断。而数字信号抗干扰能力强、传输量大。目前电话已经全部采用数字信号进行传输和处理,市场上所称的数字电视只是电路板中一部分运用了数字电路来处理,它还是接收模拟信号的,而只有电视台用数字信号传输的电视才是真正的数字电视。现在,用数字传输的电视节目的技术也日益成熟了,不久将进入千家万户。
自制有线电报机和接收机
设计:请同学们利用桌上的实验器材设计一个电路,分别在自己一方按下开关时,对方一侧的电灯就会发光。指导完毕让学生看课本。请同学们判断一下这个图的设计是否符合设计要求?
参照课本上的莫尔斯电码指导学生发“电报”,等学生发完后问:这种有线电报的优点是什么?缺点是什么?请设想一下应该怎样传播信息才更加合理?
1、你知道蜜蜂是怎样传递信息的吗?
蜜蜂在传递信息时,是利用光、声进行信息的传递。光:蜜蜂对不同波长光波的识别能力取决于复眼中小眼感杆所含视色素的状况。蜜蜂视觉系统很敏感,颜色作用于视觉系统成为发现蜜源的一种信号。
2、你知道蚂蚁是怎样传递信息的吗?
蚂蚁是靠它那灵敏的触角来传递信息的。因为同一巢穴里的气味是一样的,所以他们很容易就能辨别敌友。
3、人类是怎能样来传递信息的?
人类是靠语言、手势、表情、颜色、符号、图像等传递信息的。在人类历史上信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革:1)语言的诞生;2)文字的诞生;3)印刷术的诞生;4)电磁波的应用;5)计算机技术的应用。
三、课堂总结:
通过这节课你学到了什么?学生回答或与同学们进行交流,老师恰当总结。
1、人类特有的三种信息: 语言、符号、图像;信息和信息传播经过的五次巨大的变革:1)语言的诞生;2)文字的诞生;3)印刷术的诞生;4)电磁波的应用;5)计算机技术的应用。
2、话筒:把声信号转化为电信号,结构与麦克风相同;听筒:把电信号转化为声信号,结构象喇叭;利用电话交换机可以大量减少线路。
3、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频率、振幅的情况是完全一样的,叫做模拟信号,这种通信叫模拟通信。另一种用不同符号的不同组合来表示信号叫数字信号,这种通信叫数字通信。