九年级物理第21章《信息的传递》全章课件

1、第一节第一节 现代顺风耳现代顺风耳电话电话第二十一章第二十一章 信息的传递信息的传递古代传递信息古代传递信息飞鸽传书飞鸽传书 政府配置的驿站、民间代捎书信政府配置的驿站、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，烽火等传递信息以灯光，火光，如孔明灯，烽火等传递信息 飞鸽传书飞鸽传书家书抵万金家书抵万金烽火戏诸侯烽火戏诸侯现代传递信息现代传递信息有线通信：电话、电报、电视有线通信：电话、电报、电视无线通信：收音机、对讲机无线通信：收音机、对讲机 数字化通信：互联网、数字电视数字化通信：互联网、数字电视 纸张通信：书信、

2、报纸纸张通信：书信、报纸 1876年贝尔发明了电话年贝尔发明了电话1892年，贝尔在纽约至芝加哥的电话年，贝尔在纽约至芝加哥的电话开通仪式上开通仪式上一、电流把信息传到远方一、电流把信息传到远方1、电话的诞生、电话的诞生 1876年年贝尔贝尔发明了发明了电话。最简单的电电话。最简单的电话由话由话筒话筒和和听筒听筒组组成，成，话筒能把声信号变话筒能把声信号变成电信号成电信号，听筒能把电信号变听筒能把电信号变成声信号。成声信号。女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的？女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的？1电话的基本结构电话的基本结构2电话的工作原理电话的工作原理女孩的话筒女孩的话筒男孩的听筒男孩的

3、听筒女孩说话女孩说话话筒膜片振动话筒膜片振动炭盒电阻变化炭盒电阻变化回路电流变化回路电流变化磁性强弱变化磁性强弱变化 听筒膜片振动听筒膜片振动男孩听到声音男孩听到声音3电流把信息传到远方电流把信息传到远方（1）需要多少条电话线？需要多少条电话线？（2）怎样才能减少电话线的数量？怎样才能减少电话线的数量？二、电话交换机的作用二、电话交换机的作用想一想想一想 画一画画一画甲甲乙乙2、电话交换机、电话交换机 为了为了提高线路的利用率提高线路的利用率，人们发明了人们发明了电话交换电话交换机。机。一般电话之间都是通过电话交换机来转接的一般电话之间都是通过电话交换机来转接的1模拟信号和数字信号模拟信号和数

4、字信号 电话信号分为模拟信号和数字信号两种。电话信号分为模拟信号和数字信号两种。（1）模拟信号模拟信号 以电话信号为例：以电话信号为例：在话筒将声音转换成信号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。频率、振幅变化的情况完全一样。三、模拟通信和数字通信三、模拟通信和数字通信（2）数字信号数字信号 以电报信号为例：以电报信号为例：用点用点“ “ ” ”和画和画“” ” 的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字。汉字。1 A 2 B 3 C 4 D 5 E

5、发声、发光的长短，电压、电流的有无，发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字数字0和和1，磁体的，磁体的N、S极等不同符号信息都可极等不同符号信息都可组成数字信号。组成数字信号。模拟通信的缺点：模拟通信的缺点：易受干扰易受干扰放大失真放大失真形成噪音形成噪音数字通信的优点：数字通信的优点：信号失真小信号失真小便于存储便于存储传输数据处理简便传输数据处理简便（3）比较两种信号传输的优缺点）比较两种信号传输的优缺点2模拟信号和数字信号的传输模拟信号和数字信号的传输 （2）数字信号通信除了传输语音信号，还能）数字信号通信除了传输语音信号，还能传输文字、图片（传输文字、图片（2G信号）信号）（1）模拟

6、信号通信只能用来传输语音信号）模拟信号通信只能用来传输语音信号（1G信号）信号）模拟信号手机模拟信号手机第一代第一代“大哥大大哥大”数字信号手机数字信号手机数字通信是当今通信发展的主要方向数字通信是当今通信发展的主要方向3G数字网络数字网络（已普及）（已普及）4G数字网络数字网络（将普及）（将普及）第二节第二节 电磁波的海洋电磁波的海洋电磁波电磁波是怎样产生的？是怎样产生的？电磁波电磁波是怎样传播的？是怎样传播的？波长、波速、频率有何波长、波速、频率有何关系？关系？移动电话依靠移动电话依靠电磁波电磁波传递信息传递信息电视信号的传播依靠电视信号的传播依靠电磁波电磁波连续调节台灯亮度旋钮连续调节台

7、灯亮度旋钮导线时断时续接触电池的导线时断时续接触电池的一极一极收音机：发出收音机：发出“喀喀喀喀”声声一、电磁波是怎样产生的一、电磁波是怎样产生的听一听听一听电磁波是怎样产生的电磁波是怎样产生的实质：电磁场能量由近及远的传播。实质：电磁场能量由近及远的传播。电磁波产生演示实验电磁波产生演示实验迅速变化的电流能在周围产生电磁波。迅速变化的电流能在周围产生电磁波。结结 论论声音的传播需要固体、液体、气体等介质。声音的传播需要固体、液体、气体等介质。电磁波的传播需要介质吗？电磁波的传播需要介质吗？把一个移动电话放入真空罩中，拨打这个手机把一个移动电话放入真空罩中，拨打这个手机的号码，手机有反应吗？的

8、号码，手机有反应吗？电磁波的传播不需要介质。电磁波的传播不需要介质。二、电磁波是怎样传播的二、电磁波是怎样传播的小实验小实验结论结论 1、电磁波的产生及传播、电磁波的产生及传播 产生：产生：导线中导线中电流的迅速变化电流的迅速变化会会在空间激起电磁波。在空间激起电磁波。 传播：传播：电磁波的电磁波的传播不需要介质传播不需要介质， 在 真 空 中 电 磁 波 的 传 播 速 度 是， 在 真 空 中 电 磁 波 的 传 播 速 度 是310108 8ms2 2电磁波的几个要素电磁波的几个要素（1 1）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。单位：米单位：米1

9、 1电磁波可以在真空中传播电磁波可以在真空中传播波峰波峰波谷波谷波长波长波长波长二、电磁波是怎样传播的二、电磁波是怎样传播的 3电磁波的传播速度电磁波的传播速度真空中：真空中：c =2.997 924 58 108 m/ /s 空气中：接近真空光速空气中：接近真空光速（3）波速：波传播的快慢。）波速：波传播的快慢。 单位：米单位：米/ /秒秒（2）频率：在）频率：在1 s内有多少次波峰或波谷通过，内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。波的频率就是多少。 单位：赫兹（单位：赫兹（Hz） 千赫（千赫（kHz） 兆赫（兆赫（MHz）2 2、电磁波的波速计算、电磁波的波速计算 c= ff 表示表

10、示波长波长 f f表示表示频率频率 c表示表示波速波速 波长波长的单位是的单位是米米(m) 频率频率的单位是的单位是赫兹赫兹(Hz) 波速波速的单位是的单位是ms 频率的单位还有频率的单位还有千赫千赫(kHz)、兆赫兆赫(MHz)三、电磁波三、电磁波760 nm400 nm 可见光可见光红外线红外线 紫紫外线外线 射射 线线X射线射线长波无线电长波无线电波波频率频率Hz波长波长m短波无线电波短波无线电波1001021041061081010101210141016101810201022102410810410010-410-810-1210-16 电电 磁磁 波波 谱谱光是一种电磁波光是一种

11、电磁波光速即为电磁波传播速度光速即为电磁波传播速度真空光速：真空光速：c c =3 =3 10108 8 m/sm/s 雷达工作依靠雷达工作依靠电磁波电磁波四、电磁波与我们的生活四、电磁波与我们的生活微波炉微波炉表面和内部同时加热（水分子共振）；表面和内部同时加热（水分子共振）；将电磁波的能量转化为食物的内能。将电磁波的能量转化为食物的内能。四、电磁波与我们的生活四、电磁波与我们的生活风扇风扇波导波导管管控制面控制面板板屏蔽网屏蔽网门门磁控磁控管管广播和电视广播和电视电磁波能够传递信息电磁波能够传递信息举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例。举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事

12、例。(每种电磁波各举一例每种电磁波各举一例) 示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控。示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控。(1)无线电波：无线电波： ；(2)微波：微波： ；(3)紫外线：紫外线： ；(4)X射线：射线： 。收音机利用无线电波进行广播收音机利用无线电波进行广播微波炉利用微波煮熟食物微波炉利用微波煮熟食物医院利用紫外线进行杀菌医院利用紫外线进行杀菌医院利用医院利用X射线检查人体健康射线检查人体健康第三节第三节 广播电视和移动通信广播电视和移动通信声音和图像是怎样从电（视）台传来的？声音和图像是怎样从电（视）台传来的？ 三、广播、电视和移动通信三、广播、电视和移动通

13、信 无线电广播信号的发射由广播电台无线电广播信号的发射由广播电台完成。由完成。由“声信号声信号 电信号电信号 加加载到高频电磁波载到高频电磁波 电线发射电线发射”。信号。信号的接收由收音机完成。的接收由收音机完成。 电视是用电视是用电磁波电磁波传递传递图像图像信号和信号和声声音音信号。图像信号是由信号。图像信号是由“摄像机把图摄像机把图像变成电信号像变成电信号发射机把电信号加载发射机把电信号加载到高频电磁波到高频电磁波发射天线发射发射天线发射”。电视机的接收天线把这样的高频信号电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，由电视机将图像信号取出接收下来，由电视机将图像信号取出并放大，再由并放大，再

14、由显像管显像管把它还原成图像把它还原成图像。手机和手机通过基地台进行沟通手机和手机通过基地台进行沟通三、移动电话三、移动电话 移动电话机既是无线发射台又是移动电话机既是无线发射台又是无线接收台。移动电话是由无线接收台。移动电话是由电磁波电磁波来传来传递声音信号。递声音信号。 在讲话时，它用电磁波把信息发射在讲话时，它用电磁波把信息发射到空中，同时又从空中捕获电磁波，得到空中，同时又从空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。移动电话通话时，到对方讲话的信息。移动电话通话时，要靠基地台转接。要靠基地台转接。 第四节第四节 越来越宽的信息之路越来越宽的信息之路微波信号的波长在微波信号的波长在10 m 1

15、 mm之间之间;微波信号的频率在微波信号的频率在30 MHz 3 105 MHz之间。之间。一、微波通信一、微波通信微波几乎沿直线传播微波几乎沿直线传播微波中继通信示意图微波中继通信示意图答案：答案：太远，不方便太远，不方便解决方案：解决方案：人造卫星通信人造卫星通信问题：问题：能否用月亮做中继站，实现微波通信？能否用月亮做中继站，实现微波通信？通信卫星大多相对地球通信卫星大多相对地球“静止静止”同步卫星同步卫星二、卫星通信二、卫星通信用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号光是比微波频率光是比微波频率高得多的电磁波。高得多的电磁波。光通信的光通信的“高速公路高

16、速公路”更更宽广。宽广。利用频率单一、方向高度集中的激光进行利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。通信，效果很好。三、光纤通信三、光纤通信各种光导纤维各种光导纤维光导纤维光导纤维光在光导纤维中的传播光在光导纤维中的传播光纤通信的优点：光纤通信的优点：（1）传输频带极宽，通信容量很大；）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）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；距离远；（3）频率稳定，信号传输质量高；）频率稳定，信号传输质量高；（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。）光纤抗电磁干扰，保密性好。 计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在计算机可以高速处理各种信息，把

17、计算机联在一起，可以进行网络通信。一起，可以进行网络通信。四、网络通信四、网络通信通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。的新闻，查到所需的各种资料。 电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。课堂小结课堂小结当堂训练当堂训练1、下列说法正确的是（ ）A固定电话的听筒把声音变成变化的电流 B电磁波不能在真空中传播C移动电话是靠电磁波

18、传递信息的 D用电子邮件可以传输文字、声音文件，但不能传输图像文件2、嫦娥一号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率3.0 GHz、7.8 GHz、19.35 GHz和37.0 GHz的微波辐射，下列说法正确的是（ ）A微波属于电磁波 B微波是可见光C这四种微波在真空中波长一样 D这四种微波在真空中传播速度不同CA3、下列家用电器中应用电磁波工作的是( )A、微波炉 B、电熨斗 C、空调 D、洗衣机4、美籍华人高锟在光纤物理学方面取得的突破性成果，最终促使光纤通信问世，光纤通信（ ）A利用电流传输信息B利用光传输信息C传输信息量很小D传输信息时损耗大AB5、关于电磁波，下列说法正确的是( )

19、A光不属于电磁波 B电磁波的波长越短则频率越低C可以用电磁波传递信息和能量 D不同波长的电磁波在真空中传播速度不同6、最简单的电话是由 和 组成的,话筒将声音变成 ，再通过电话线把信息传向远方。听筒将 又变成了声音。7、现代社会，手机已成为人们普遍使用的通信工具，它是由_来传递信息的。C话筒话筒听筒听筒变化的电流变化的电流电信号电信号电磁波电磁波8、一天，小香同学所在的实验小组，将一手机的来电显示设为铃声和屏幕显示，然后将手机用线悬挂在真空罩中，将罩中的空气抽出后，用电话打该手机，结果只看到手机的屏幕显示而听不到铃声。该实验可以证明声音需要_传播，而电磁波可以_传播。9、2007年8月26日，南京市20名学生代表利用业余电台与太空中国际空间站上的宇航员成功对话对话时用电台发射并接收 来传通信息，这种波在真空中的传播速度为 m/s，其