北师大版九年级全一册物理第十五章 怎样传递信息-通信技术简介课件

第十五章怎样传递信息——通信技术简介

一、电磁波1.产生：___________能在周围的空间中产生电磁波.2.传播：可以在______中传播，不需要介质.变化的电流真空3.特征(1)波速(c)：电磁波___________________；电磁波在真空中的传播速度是c=__________m/s.(2)波长(λ)：相邻两个_____________的距离，单位是___.(3)频率(f)①定义：电磁波每秒内向前传播的________.②单位及换算：1MHz=____Hz,1kHz=____Hz.(4)波速、波长、频率之间的关系：_______.每秒向前传播的距离3.0×108波峰或波谷间波长数106103c=λfm【活学巧用】电磁波的产生与接收看电视节目时，如果闭合房间内电灯的开关，电视屏幕上会出现成串的不规则的雪花点，这是由于闭合开关的瞬间，电路中的_______迅速变化，因此就产生了_______，被电视接收到．提示：当闭合开关的瞬间，电路中的电流由有到无，变化的电流在空间激起电磁波；产生的电磁波被电视机接收，干扰了正常的画面，于是屏幕上会出现成串的不规则的雪花点.答案：电流电磁波

二、广播和电视1.广播(1)利用_______传递声音信息.(2)电磁波的发射在_________完成，接收由_______完成.2.电视(1)利用_______传递图像和声音信息.(2)电磁波的发射由_______完成，接收由_______完成.电磁波广播电台收音机电磁波电视台电视机三、现代通信技术1.移动通信(1)由_______传递信息(2)工作方式：手机→基地台→_________→另一基地台→另一手机2.网络通信(1)用户的计算机接到交换机和服务器上组成_______,再进而实现全世界的连接，成为_______.(2)作用：可传送_________，也能实现_________.电磁波交换中心局域网互联网电子邮件可视电话3.光纤通信(1)定义：利用______，在光纤中传递信息的一种通信方式.(2)优点：光纤传输信号能量损失___，抗干扰能力___，信息容量___，保密性好.4.卫星通信(1)定义：用__________作为微波中继站的一种通信方式；(2)条件：在地球周围某一高度上均匀布置______同步卫星就可实现全球通信；(3)应用：为船舶、飞机导航的_____________系统.

激光小强大通信卫星三颗全球卫星定位一、电磁波的特征及应用1.三个特征：波长、频率和波速，它们之间的关系为ｃ=λf.(1)电磁波在同种介质中的传播速度相同，与波长和频率无关.由公式可知，此时电磁波的波长和频率成反比关系，即频率越高，波长越短；频率越低，波长越长.(2)一种确定的电磁波在不同介质中的传播速度不同，而它的频率不变.由公式c=λf可知，波长改变．

2.应用(1)广播电视、卫星通信、光纤通信、移动通信等是以电磁波为信息载体的.(2)可见光、不可见光都是电磁波，它们的应用相当广泛.(3)所有射线，如X射线、γ射线也都是电磁波，在医学、农业、工业上的应用相当广泛.

【中考警示】区分电磁波和声波(1)传播介质不同.电磁波可以在真空中传播，而声音靠介质传播，不能在真空中传播.(2)传播速度不同.例如，在空气中，电磁波传播的速度远大于声速.(3)传递信息量不同.电磁波传递的信息量较大，而声波传递的信息量较小.【延伸拓展】电磁污染1．种类(1)天然电磁污染源，如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动的磁暴都能产生电磁干扰.(2)人为电磁污染源，如大功率输电线路、无线电或射频设备工作过程产生的电磁辐射.

2.危害(1)干扰电视的收看，使图像不清或变形，并发出令人难受的噪声；干扰通信系统工作，使飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制.(2)电磁辐射对人体危害程度因波长而异，波长愈短对人体作用愈强，微波作用最为突出.处于中、短波频段电磁场(高频电磁场)的操作人员，经受一定强度与时间的暴露，将产生身体不适感，严重者引起神经衰弱，如心血管系统的植物神经失调.3.防护(1)安设电磁屏蔽装置：安装屏蔽装置，使有害的电磁强度降低到容许范围内，这种装置为金属材料的封闭壳体.(2)其他综合性的防治对策，如工业布局合理，使电磁污染源远离居民稠密区；改进电气设备；在近场区采用电磁辐射吸收材料或装置；实行遥控.【典例1】(2011·鞍山中考)某电台的电磁波波长为3m，则它的频率是_______MHz.电磁波的家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等，它们与人们的生活息息相关，电视机遥控器是利用_________来工作的.【精讲精析】此题考查电磁波的波长、波速与频率的关系和频率不同单位的换算关系.电磁波的波速一定，c=3×108m/s，与波长和频率的关系是c=λf，波长与频率成反比，则电台电磁波的频率是f==1×108Hz=100MHz.电视机遥控器发出的是红外线，对电视机进行遥控.答案：100红外线二、现代通信技术1.移动通信：传递信息的载体是微波，其波长在1m～1mm之间，频率在300MHz～3×105MHz之间.主要用于广播、电视、移动通信、雷达、导航、加热等方面.2.卫星通信：传递信息的载体是微波.通信卫星相当于微波中继站，因此能进行远距离传送信息，并且通信容量大、干扰小、质量好、功效高.

3.光纤通信：传递信息的载体是激光，属于有线通信.其优点是：传输损耗小、传输距离长、容量极大、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好.4.网络通信：传递信息的载体是互联网，即利用有线通信线路和无线通信(电磁波)来传递计算机信号.优点：能传输文字、图像和声音，并且有交换性，能高速传输和处理.【中考警示】(1)移动通信以电磁波为信息载体，而有线电话是以电流为信息载体.(2)微波的传播特性与光波相近，沿直线前进，因而利用微波沿地球表面传输信号时，需要建立中继站；卫星通信可认为是以地球同步卫星为中继站的通信方式.

【延伸拓展】全球卫星定位系统(GPS)全球卫星定位系统(GPS)是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统，全球通用、全天候服务.GPS全球卫星定位系统由三部分组成：(1)空间段：GPS卫星.在太空中有24颗带有原子钟的卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里以上、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星.GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收7颗～9颗卫星的信号.(2)地面段：地面监控系统.保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计算.(3)用户段：GPS信号接收机.GPS系统最初是由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制的，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要部署.现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内了，而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域.

【典例2】(2012·绵阳中考)下列关于信息传递的说法，正确的是()A.声、光和电磁波都能够传递信息B.无论何种信息的传递都需要介质C.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递D.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是利用无线电波【思维导图】掌握固定电话、移动电话、广播、电视、微波通信、卫星通信、光纤通信及网络通信的载体是解决此题的关键，可按以下思路：【精讲精析】选A.本题考查信息传递的相关知识.声、光和电磁波都可以传递信息，A项正确；光、电磁波的传播不需要介质，真空也能传播，B项错误；固定电话是利用导线中的电流传递信息的，移动电话、广播和电视属于无线通信，是利用电磁波传递信息，C项错误；光纤通信利用光的反射传递信息，D项错误.一、电磁波及其应用1.(2012·南通中考)以下说法中正确的是()A.电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场B.电磁波的传播需要介质C.电磁波的频率越高,波长越大D.声呐是利用电磁波工作的【解析】选A.本题考查电磁波的特性.变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，电磁波就是变化的电磁场，A正确；电磁波可以在真空中传播，所以B错误；根据公式c=λf，因为波速一定，波长与频率成反比，则频率越高，波长越短，C错误；声呐是利用超声波来工作的，其原理是回声定位，D错误.2.(2011·株洲中考)关于电磁波在生活中的应用，下列说法不正确的是()A.用微波炉加热食品B.电视信号的发射与接收C.使用手机打电话D.做“B超”检查【解析】选D.微波是一种电磁波，它很容易被含有水分的物质吸收而转化成内能，微波炉就是利用这一原理加热物体的；电磁波还可以传递信息，电视就是通过发射与接收无线电波传递电视信号的；使用手机打电话也是通过电磁波传递声音信号的；做“B超”检查利用的是超声波.3．(2011·新疆中考)电视机换台时，实际上是在改变()A．电视台发射电磁波的频率B．电视台发射电磁波的波速C．电视机接收电磁波的频率D．电视机接收电磁波的波速【解析】选C.由于每一个电视台对外发射的电磁波的频率是不一样的，给电视机换台时，实际上是在改变电视机接收电磁波的频率，故选项C正确.4.(2012·广东中考)电磁波在真空中的传播速度是3×108____(填单位)；电磁波的波长越长，其频率就越___；电磁波____(选填“能”或“不能”)在空气中传播.【解析】本题考查电磁波的有关知识.电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，传播速度是3×108m/s.电磁波的波速相同，由电磁波的波长、频率与波速的关系c=λf知，波长越长时频率越小.答案：m/s小能5．(2010·烟台中考)某电磁波的波形如图所示．则该电磁波的波长是____________，频率是____________.【解析】两相邻波峰(或波谷)之间的距离叫做波长，用λ表示，单位是米(m).图中电磁波的波长是0.02m×2=0.04m；由波速c、波长λ、频率f之间的关系c=λf可得f==7.5×109Hz.答案：0.04m7.5×109Hz二、现代通信技术6.(2011·宜昌中考)关于光纤通信，下列说法错误的是()A.光纤通信中使用的“导线”是光导纤维B.光纤通信中使用的“导线”是金属导线C.在光纤中光是经过多次反射向前传播的D.采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息【解析】选B.本题考查光纤通信的相关知识.光纤通信中使用的“导线”是光导纤维，不是金属导线，以激光为载体在光纤中多次反射将大量信息传向远方.7.(2012·茂名中考)关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是()A.光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播B.移动电话靠电磁波传递信息C.电磁波的波长越大，频率越高D.电磁波的应用对人类有利无害【解析】选B.本题考查电磁波和现代通信.光纤通信的传输信息量大，主要用于传递信息而不是用于无线电广播，故A选项错误；移动电话发射和接收信息都是靠电磁波来进行的，故B选项正确；电磁波的波长与频率乘积等于光速，波长越长，频率越低，故C选项错误；电磁波的使用给人类带来好处的同时，其电磁辐射污染越来越引起人们的关注，故D选项错误.8.(2012·福州中考)现在车辆常安装GPS(全球卫星定位系统)接收器，可用来接收卫星发射的信号，实现对车辆的精确定位和导航.卫星向GPS接收器传送信息是通过()A．激光