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第二十一章 信息的传递
第1节 现代顺风耳——电话
人教版 九年级下册
同学们,当你想了解远方的同学或朋友的近况,你可以怎样做:
新课导入
电话是现代生活中的重要通讯工具,它为什么能传声?它的主要构造是什么?
电话机的主要构造是话筒和听筒
进行新课
电话
观察话筒和听筒,想想电话是怎样传声的呢?
当人对话筒说话时,声音使膜片振动,膜片忽松忽紧压碳粒,使金属盒的电阻发生变化,在电路里就产生了随声音振动而变化的电流,使声信号转化为电信号.
当电路中随声音变化的电流通过听筒的螺线管时,电磁铁产生随之变化的磁场,对膜片上的薄铁片吸引力随之发生变化,膜片振动发出声音,使变化的电信号转化为声信号.
电话：话筒把声信号变成电信号。
听筒把电信号变成声信号。
思考一个问题：一个地区有5部电话，如果一部话机只能固定地同另一部话机通话，要使其中任意两部都能互相接通，要架设多少对电话线？
思考一个问题：一个地区有5部电话，如果一部话机只能固定地同另一部话机通话，要使其中任意两部都能互相接通，要架设多少对电话线？
一共10条
怎样减少通话线路,但仍保证供给电话中的任意两部可以互相通话?人们采用了一种装置——交换机。
我们来计算一下使用交换机后的线路。
一共5条
交换机能大大减少接入线路，提高通话质量。交换机早期是使用人工接线，效率低，现在的交换机使用电脑，接线效率显著提高。
同学们回忆看的电影，见过这样的镜头吗？
在通信中，有两种信号：
模拟信号和数字信号。
模拟信号：
在话筒将声音转化为信号电流时，电流的频率、振幅的变化与声音完全一样，这种电流传递的信号叫模拟信号。
数字信号：
用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号。
莫尔斯电码：
最著名的数字信号传递信息的就是摩尔斯电码，下图就是常见的摩尔斯电码：
现在的数字信号都是由0和1组成。你能把下面的莫尔斯电码用0和1表示出来吗？课后请同学们设计一种数字信号进行信息传递的游戏。
课后作业
1.从教材中选取；
2.完成练习册中本课时的习题.
只要心还在跳，就要努力学习。
——张海迪
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第二十一章 信息的传递
第2节 电磁波的海洋
人教版 九年级下册
同学们用过手机吗?手机是怎样实现通话的?我们看电视,你知道电视的信号是怎样传送过来的吗?
新课导入
手机信号和电视信号都是通过电磁波来传送的,电磁波是怎样产生的呢?我们来类比一下水波和声波.
水波
声波
进行新课
电磁波
水波由一圈圈凸凹相间的波纹向外传播，声波由疏密相间的波纹向外传播。
水波
声波
声波看不见，摸不着，但声波可以在空气中传播，引起我们的听觉。电磁波也看不见，摸不着，那么电磁波是怎样产生和传播的呢？
实验：我们用收音机，干电池和导线进行实验。当导线一端与电池负极相连，另一端与电池正极相摩擦时，收音机中会听到“喀喀”声，这就是由产生的电磁波引起的现象。
电磁波的产生
产生电磁波的原因：
电线与电池摩擦时，在电路中产生了变化的电流。
如果将实验里的闹钟换成手机,同时进行抽气，然后拨打里面的手机,会得出什么样的结果?
实验现象:
抽去玻璃罩内的空气，拨打里面的手机,手机信号不变.
实验结论:
电磁波在真空中能传播.
月球上没有空气,声音无法传播,但是电磁波能传播,所以宇航员在月球上用电磁波来通信.
下图是电磁波传播的方式，由图中可以看出，电磁波的传播很有规律。
电磁波的概念包括波峰、波谷、波长、频率、波速等。如下图：
波长（λ）：相邻波峰（波谷）间的距离。
频率（f）：波在1秒内出现的波峰（波谷）数。
波速（v）：波的传播速度，波在真空中的传播速度为c.
周期
电磁波在空气中的速度一般也为：
波长：频率、波速间的关系为：c= λf
频率的单位：赫兹（Hz），千赫（kHz），兆赫（mHz）。
电磁场是一个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。
阅读课本152页《科学世界》“微波炉”，回答下列问题：
1、微波炉的原理是什么？
2、微波炉适宜于加热什么食物？
3、微波对人体有害，使用微波炉时，应怎样做好防护？
同学们课外可以查阅资料，互相交流。
课后作业
1.从教材中选取；
2.完成练习册中本课时的习题.
非淡泊无以明志，非宁静无以致远。
——诸葛亮
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第二十一章 信息的传递
第3节 广播、电视和移动通信
人教版 九年级下册
我们现在能利用电磁波来传递信息，那么人们原来是如何传递信息的呢？
新课导入
传递信息需要载体，无线电通信的载体是电磁波，电磁波传递信息又快又远，那么无线电波是怎样来传递信息的呢？
话筒的作用是什么？从话筒里出来的电流信号能不能直接变成电磁波发射出去？
进行新课
由于话筒出来的电流频率很小，它变成的电磁波的频率也很小，这样的电磁波在传播中能量损失很快，所以它传播不远。
要想在传播过程中能量损失小，电磁波的频率必须高，所以我们把频率较小的声音信号加载到频率较高的高频电流上，这种高频电磁波可以传送到很远的地方。
无线电广播信号发射的原理和类比
原理：无线电广播信号是由广播电台发射。话筒把声音信号变成音频信号，但音频信号不能用来直接发射电磁波，需要用调制器将它与载波进行调制，把音频信号加载到高频振荡电流上，由天线将高频振荡电流产生的电磁波发射出去。（如图）
广播信号发射
无线电广播信号发射的原理和类比
类比：1、音频信号相当于把信写好。
2、高频振荡电流相当于能够运载信件的信鸽、马车、飞机等工具。
3、调制解调器相当于把信件装在信鸽、马车、飞机等工具上。
无线电广播信号接收的原理和类比
原理：无线电广播信号是通过收音机来接收的，天线把电磁波接收下来后，先把我们需要的信号挑选出来，这就是检波，即选台。然后把这个电磁波所转变成的高频振荡电流再转回成低频的音频电流，即解调。然后再通过扬声器将电流信号变为声音。（如图）
无线电广播信号接受的原理和类比
类比：1、天线接收是把所有的送信使者都接 了下来。
2、选台就是看到带有你所需信件的使者。
3、解调就是把信件从使者身上解下来。
4、扬声器就是把信件打开让我们了解相关的信息。
电视节目的发射
节目中的声音信号通过话筒变为电流信号，通过加载到高频载波上经过发射机以电磁波方式发射出去，节目中的图像经过摄像机变为电流信号，也要加载到高频载波上，经过发射机以电磁波的形式发射出去。（如图）
电视节目的接收
电视机的接收天线把声音和图像信号同时接收后，属于声音的高频电流信号通过解调、放大等环节，再通过扬声器变成声音；属于图像信号的高频电流经过解调后，再通过显像管将电流信号还原成图像。（如图）
移动电话
为了方便,手机的体积还应比较小,为了安全,其发射功率也不大,它的天线应很简单.由于其功率不大,就需要基地把它的微弱信号放大,再与外界进行联系.
课后作业
1.从教材中选取；
2.完成练习册中本课时的习题.
立身以立学为先，立学以读书为本。——欧阳修
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第二十一章 信息的传递
第4节 越来越宽的信息之路
人教版 九年级下册
比较一下无线电广播和电视广播，在相同时间内哪个传递的信息量大？
信息理论表明：作为载体的电磁波的频率越高，运用范围越广泛，相同时间内传输的信息越多。
新课导入
为什么用微波来通信呢？
因为微波频率更高，因此传输的信息更多，它可以同时开通几千、几万路电话。
进行新课
微波通信有什么特点？
微波沿直线传播，衰减很快，要使它传到远方，必须建立中继站。
为了实现更远距离通信，人们建立了卫星通信。
卫星通信是利用人造卫星作为中继站。做中继站的卫星是不能随便移动的，它相对于地球静止，称为同步通信卫星。
卫星系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。全球通信至少需要三颗通信卫星。
但为了得到更好的通信质量，能对信号进行全球定位，通常卫星通信由更多的卫星组成。
通信卫星就象一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。
现代社会中，我们需要传递越来越多的信息，这就需要频率比微波更高的电磁波，于是人们发明了光纤通信。
光纤通信的特点：
1、光纤通信使用频率单一，方向高度集中的激光作为载波。
激光
光纤通信的特点：
2、光纤通信是使用激光在光导纤维中传播来传递信息。
光纤通信的特点：
3、在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输，光纤通信容量大，通信质量高，保密性好，发展非常迅速。
由于计算机的发明及全球信息网的建立，人们利用电脑建立了网络通信。
1、世界上最大的计算机网络叫做因特网，这样能做到资源共享。
2、在因特网上可以收发电子邮件、看新闻、购物以及远程教育等等。
3、电子邮件的传递方式：
课外作业：请同学们向你自己的好友发送一篇有关学习体会的电子邮件。
课后作业
1.从教材中选取；
2.完成练习册中本课时的习题.
没有一个大学，是比拥有我们从未使用过的能力的大自我和人类意志与理智所创造的现实，更能包罗万象的了。
——高尔基
