九年级物理第21章《信息的传递》全章课件

现代顺风耳——电话第二十一章第１节古代传递信息飞鸽传书

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

飞鸽传书家书抵万金烽火戏诸侯现代传递信息有线通信：电话、电报、电视

无线通信：收音机、对讲机

数字化通信：互联网、数字电视

纸张通信：书信、报纸

烽火台和现代通信基站1、电话的诞生

1876年贝尔发明了电话。最简单的电话由话筒和听筒组成，话筒能把声信号变成电信号，听筒能把电信号变成声信号。一、电话1876年贝尔发明了电话1892年，贝尔在纽约至芝加哥的电话开通仪式上一、电流把信息传到远方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2．电话的工作原理女孩的话筒男孩的听筒女孩说话话筒膜片振动炭盒电阻变化回路电流变化磁性强弱变化

听筒膜片振动男孩听到声音3．电流把信息传到远方（1）需要多少条电话线？（2）怎样才能减少电话线的数量？二、电话交换机的作用想一想画一画甲乙2、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。一般电话之间都是通过电话交换机来转接的发明电话交换机，提高线路效率电话交换机工作示意图程控电话交换机和操作台三、模拟通信和数字通信

电话分模拟和数字两种。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模拟信号。使用模拟信号的通信方式，叫做模拟通信。

用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号。使用数字信号的通信方式，叫做数字通信。1．模拟信号和数字信号电话信号分为模拟信号和数字信号两种。（1）模拟信号以电话信号为例：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频率、振幅变化的情况完全一样。

（2）数字信号

以电报信号为例：用点“·”和画“—”的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字。1·－－－－A·－2··－－－B－···3···－－C－·－·4····－D－··5·····E·

…………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。模拟通信的缺点：易受干扰放大失真形成噪音数字通信的优点：信号失真小便于存储传输数据处理简便（3）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（2）数字信号通信除了传输语音信号，还能传输文字、图片（2G信号）（1）模拟信号通信只能用来传输语音信号（1G信号）模拟信号手机第一代“大哥大”数字信号手机数字通信是当今通信发展的主要方向

3G数字网络（已普及）

4G数字网络（将普及）电磁波的海洋第二十一章第２节电磁波是怎样产生的？电磁波是怎样传播的？波长、波速、频率有何关系？移动电话依靠电磁波传递信息电视信号的传播依靠电磁波连续调节台灯亮度旋钮导线时断时续接触电池的一极收音机：发出“喀喀”声一、电磁波是怎样产生的听一听电磁波是怎样产生的实质：电磁场能量由近及远的传播。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。结论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？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？电磁波的传播不需要介质。二、电磁波是怎样传播的小实验结论

电磁波的产生及传播

产生：导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。

传播：电磁波的传播不需要介质，在真空中电磁波的传播速度是3×108m／s

2．电磁波的几个要素（1）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。单位：米

1．电磁波可以在真空中传播波峰波谷波长波长二、电磁波是怎样传播的

3．电磁波的传播速度真空中：c=2.99792458×108m/s空气中：接近真空光速（3）波速：波传播的快慢。

单位：米/秒（2）频率：在1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。单位：赫兹（Hz）千赫（kHz）兆赫（MHz）电磁波的波速计算

c=λf

λ表示波长

f表示频率

c表示波速

波长的单位是米(m)

频率的单位是赫兹(Hz)

波速的单位是m／s

频率的单位还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)注意：它们的本质相同，都是电磁波，不同的是波长的差别三、电磁波760nm400nm

可见光红外线

紫外线

射线X射线长波无线电波频率Hz波长m短波无线电波1001021041061081010101210141016101810201022102410810410010-410-810-1210-16

电

磁

波

谱电磁波在真空中的传播速度是一定的，因此波长与频率成反比，及频率越高的电磁波波长越短，频率越低的电磁波波长越长。光是一种电磁波光速即为电磁波传播速度真空光速：c=3×108m/s同一列电磁波在不同介质中频率相同，因此对于同一列电磁波，波长与波速成正比，即波速越大，则波长越长；波速越小波长越短。雷达工作依靠电磁波四、电磁波与我们的生活微波炉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。四、电磁波与我们的生活风扇波导管控制面板屏蔽网门磁控管广播和电视电磁波能够传递信息导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁

波。电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中传播。电磁波在真空中的传播速度

c=2.99792458×108m/s≈3×105km/s

课堂小结三、广播电视和移动通信

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

①无线电广播信号的发射由广播电台完成。由“声信号

电信号

加载到高频电磁波

电线发射”。信号的接收由收音机完成音频电流信号（频率低）产生高频射频电流（把音频电流“搭载”）总结：1、选台：天线可以接受各种频率的电磁波，如果把这些电磁波都变成声音，那将是一片嘈杂声，什么也听不清楚。利用收音机的调谐器可以选择出我们需要的某一种频率的电磁波，这一过程叫做选台。2、解调：在接受电磁波的过程中，需要从高频信号中取出音频信号，这一过程叫做解调。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、扬声器可以把音频信号转换成声音。5、天线的作用：用于发射和接受电磁波。

②电视是用电磁波传递图像信号和声音信号。图像信号是由“摄像机把图像变成电信号一发射机把电信号加载到高频电磁波一发射天线发射”。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并放大，再由显像管把它还原成图像。1、摄像机把景物反射的光信号转换成电信号。2、发射机把电信号加载到高频电流上。3、发射天线把带有声音图像的电磁波发射到空中。4、电视机的接受天线把这样的高频信号接收下来。5、通过电视机把图像信号取出并放大，有显像管把它还原成景物。电视用电磁波传递图像和声音信号。归纳总结：

③移动电话机既是无线发射台又是无线接收台。移动电话是由电磁波来传递声音信号。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，得到对方讲话的信息。移动电话通话时，要靠基地台转接。

手机和手机通过基地台进行沟通三、移动电话

四、信息之路

微波通信、卫星通信、光纤通信以及网络通信使信息之路越来越宽。

微波信号的波长在10m～1mm之间;微波信号的频率在30MHz～3×105MHz之间。一、微波通信信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息越多。微波几乎沿直线传播微波中继通信示意图太远（信号衰减），不方便解决方案：人造卫星通信问题：能否用月亮做中继站，实现微波通信？只有当两通信点同时看到月球时，才能完成这两处的通信。通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星二、卫星通信用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号光是比微波频率高得多的电磁波。光通信的“高速公路”更宽广。利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。三、光纤通信各种光导纤维光沿着水流传播实验演示——光可以沿着水流传播光导纤维光在光导纤维中的传播光纤通信的优点：（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）频率稳定，信号传输质量高；（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。四、网络通信通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。计算机计算机服务器Ａ计算机甲服务器Ｂ计算机计算机计算机乙网络通信导线光缆微波电磁波频率越高，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。微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。课堂小结中考真题赏析例1（11柳州）广播、电视、手机等通过__________传递信息。物理学中用振幅来描述物体的振动幅度，物体的振幅越大，产生声音的_______越大。大多数人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz，人们把高于20000Hz的声音叫做__________。例2、（11连云港）地面卫星控制中心向“嫦娥二号”发送指令时，是利用_______传递指令信号的（选填“电磁波”或“声波”）；家用电视遥控器是靠__________实现对电视机的控制的（选填“紫外线”、“红外线”或“可见光”）。超声波响度电磁波电磁波红外线中考真题赏析例3（11·长春）科学家研制了一种新型装甲飞车——飞行悍马（如图所示），它是汽车和直升飞机的结合体。地面行驶空中飞行（1）“飞行悍马”飞行时与地面联系是通过______传递信息的。（2）“飞行悍马”在加油时，驾驶员会闻到柴油的气味，这是____现象。（3）在水平地面上匀速行驶的“飞行悍马”5s内通过125m，它的速度是______m/s；在这段时间内牵引力做功3.5×l05J，发动机的功率是________W。地面行驶

空中飞行

7×l0425扩散电磁波中考真题赏析例4、（11芜湖）2010年，中央电视台“芜湖月·中华情”中秋晚会在芜湖成功举办。晚会通过中央电视台的CCTV-1、CCTV-4、CCTV-9三大频道同时并机直播，观众在家中选择不同频道观看电视直播时，实际上是在改变（）A、电视台发射的电磁波的波速B、电视机接收的电磁波的波速C、电视台发射的电磁波的频率D、电视机接收的电磁波的频率D课堂互动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3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz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CA课堂互动3、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AB课堂互动5、关于电磁波，下列说法正确的是()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。某手机发射的信号频率是1800MHz，那么信号的波长约为_______m。（保留小数点后两位）。C话筒听筒变化的电流电信号电磁波0.17课堂互动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，其频率越高，波长越

。介质在真空中电磁波3×108短课堂互动10、1947年，第一台微波炉问世，微波炉就是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁波，这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有“个性”，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，且不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但能透过，其能量反而会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波能穿透食物，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物“煮”熟了。这就是微波炉加热的原理。课堂互动（1）通过短文的阅读，在微波炉中应选用下列哪种容器来加热饭菜（）A．不锈钢盆子B．铁盆子C．玻璃盆子D．铜制盆子（2）微波在真空中传播速度是__________m/s；请你猜想，微波_____能量（选填“具有”或“不具有”）；（3）为安全使用微波炉应选用__________孔插座；（4）微波炉的外壳为什么用不锈钢等金属材料制成？可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康C3×108具有三课后巩固1、2010年1月17日零时12分，中国第三颗北斗导航卫星成功发射，它标志着我国卫星导航工程取得了重大进展。卫星导航在传递信息过程中主要依靠（）

A.光导纤维B.超声波C.次声波D.电磁波２、下列设备的运行与电磁波无关的是（）A．医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况B．“嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球C．汽车上安装有GPS（全球卫星定位系统）以确定行驶路线和距离D．在汶川大地震发生后救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系DA计算机计算机服务器Ａ计算机甲服务器Ｂ计算机计算机计算机乙网络通信导线光缆微波中考真题赏析例1（11柳州）广播、电视、手机等通过__________传递信息。物理学中用振幅来描述物体的振动幅度，物体的振幅越大，产生声音的_______越大。大多数人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz，人们把高于20000Hz的声音叫做__________。例2、（11连云港）地面卫星控制中心向“嫦娥二号”发送指令时，是利用_______传递指令信号的（选填“电磁波”或“声波”）；家用电视遥控器是靠__________实现对电视机的控制的（选填“紫外线”、“红外线”或“可见光”）。超声波响度电磁波电磁波红外线中考真题赏析例3（11·长春）科学家研制了一种新型装甲飞车——飞行悍马（如图所示），它是汽车和直升飞机的结合体。地面行驶空中飞行（1）“飞行悍马”飞行时与地面联系是通过______传递信息的。（2）“飞行悍马”在加油时，驾驶员会闻到柴油的气味，这是____现象。（3）在水平地面上匀速行驶的“飞行悍马”5s内通过125m，它的速度是______m/s；在这段时间内牵引力做功3.5×l05J，发动机的功率是________W。地面行驶

空中飞行

7×l0425扩散电磁波中考真题赏析例4、（11芜湖）2010年，中央电视台“芜湖月·中华情”中秋晚会在芜湖成功举办。晚会通过中央电视台的CCTV-1、CCTV-4、CCTV-9三大频道同时并机直播，观众在家中选择不同频道观看电视直播时，实际上是在改变（）A、电视台发射的电磁波的波速B、电视机接收的电磁波的波速C、电视台发射的电磁波的频率D、电视机接收的电磁波的频率D课堂互动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3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz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CA课堂互动3、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AB课堂互动5、关于电磁波，下列说法正确的是()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。某手机发射的信号频率是1800MHz，那么信号的波长约为_______m。（保留小数点后两位）。C话筒听筒变化的电流电信号电磁波0.17课堂互动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，其频率越高，波长越

。介质在真空中电磁波3×108短课堂互动10、1947年，第一台微波炉问世，微波炉就是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁波，这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有“个性”，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，且不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但能透过，其能量反而会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波能穿透食物，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，