人教版九年级物理全一册 第二十一章 信息的传递

第二十一章信息的传递第二十一章信息的传递考点精讲考点1：电磁波的运用电磁波是怎样产生的（1）迅速变化的电流能在周围产生电磁波。（2）实质：电磁场能量由近及远的传播。2.电磁波是怎样传播的（1）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。（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：国际单位：赫兹（Hz）常用单位：千赫（kHz）、兆赫（MHz）单位换算：1MHz＝103kHz＝106Hz③波速：波传播的快慢。单位：米/秒（3）电磁波的传播速度真空中：c=2.99792458×108m/s空气中：接近真空光速水中为真空的3/4，玻璃中为真空的2/3。电磁波（1）光是一种电磁波（2）光速即为电磁波传播速度真空光速：c=3×108m/s电磁波与我们的生活（1）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。（2）广播和电视：电磁波能够传递信息。（3）电视信号的传播依靠电磁波（4）移动电话依靠电磁波传递信息典例分析【例1】在疫情防控期间，人们通过手机传递信息实现在线教育、视频会议、无线对讲等办公服务，避免了人与人之间的直接接触，手机传递信息是利用了（）A.红外线 B.电磁波 C.超声波 D.次声波【答案】B【详解】手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以手机是利用电磁波来传递信息的。故选B。【例2】下列关于电磁波和信息技术说法正确的是（）A.电磁波既能传递信息也能传递能量B.电磁波的传播需要介质C.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息D.由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用超声波传递信息的【答案】A【详解】A．电磁波可以传递信息，也可以传递能量，故A正确；B．电磁波可以在真空中传播，不需要介质，故B错误；C．电磁波和声波都可以传递信息，故C错误；D．由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用电磁波传递信息的，故D错误。故选A。（1）电磁波的传播不需要介质,它在真空中传播速度最快,c=3×108m/s;在空气中的速度近似等于真空中的速度.（2）电磁波的波速、频率、波长三者的关系式:c=λf.不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同,频率越高的电磁波,其波长越短.（3）各种电磁波在生活中有很多的应用,如:我们听到的广播声、看到精彩的电视节目,都是通过电磁波传播过来的.1．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈．戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数．此过程利用了_____原理，将____能转化为电能．计步的数据还可通过__________传送到手机上．【答案】(1).电磁感应(2).机械(3).电磁波【详解】第一空．戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数．此过程利用了电磁感应的原理，第二空．此过程消耗机械能，获得电能，将机械能转化为电能．第三空．这种手环可发射电磁波，计步的数据通过电磁波传送到手机上．2．（2022·湖南邵阳市·中考真题）“中国天眼”是一个500米口径球面射电望远镜（FAST），是目前世界上最大，最灵敏的单口径射电望远镜，能够接收到137亿光年以外的信号，2022年3月31日0时起，已向全球天文学家征集观测申请，“中国天眼”成为“世界天眼”，它所接收的信号是（）A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．以上都不是【答案】C【详解】真空不能传声，射电望远镜能够接收到137亿光年以外的信号，所以它所接收的信号是电磁波，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3．（2022·四川成都市·中考真题）2022年5月15日，我国天问一号任务着陆巡视器成功着陆火星。如图是“祝融号”火星车拍摄传回地球的首批图片之一。这些图片信息传回地球主要依靠（）A．电磁波 B．激光 C．声波 D．电流【答案】A【详解】火星车和地面的联系靠电磁波，将图片等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面，所以它传递信息利用的是电磁波。故选A。考点2：现代通信技术无线电广播信号的发射和接收（1）无线电广播信号的发射由广播电台完成（2）收音机负责信号的接收与还原天线——接收各种各样的电磁波调谐器——选择需要电台的载波信号（解调）解调——从载波信号中复原音频信号扬声器——将音频电信号转换成声音电视的发射和接收电视用电磁波传递图像和声音信号。（1）图像信号工作过程摄像机——将图像转换成电信号发射机——将电信号加载到频率很高的电流上天线——将高频信号发射到空中（2）电视接收机工作过程天线——接收包含声、像信息的高频信号接收机——取出并放大图像和音频电信号显示器——复原图像信号音频放大——将微弱音频电信号放大并输出移动电话（1）移动电话：（发射接收二合一)手机既是无线电发射台又是无线电接收台。手机和座机借助基地台进行交流手机和手机通过基地台进行沟通（2）无绳电话座机接在市话网上，相当于小型基地台。工作区域在几十米至几百米的范围。越来越宽的信息之路（1）微波通信①微波信号的波长在10m～1mm之间;②微波信号的频率在30MHz～3×105MHz之间。③微波几乎沿直线传播（2）卫星通信①通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星②三颗同步卫星可以实现全球通信③用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号④中国北斗卫星导航系统5.光纤通信（1）光是比微波频率高得多的电磁波。（2）光通信的“高速公路”更宽广。（3）利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。（4）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。6.网络通信（1）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。（2）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。（3）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。典例分析【例1】今天，科技正在改变人们的生活，下列有关新科技应用说法正确的是（）A.北斗卫星导航是通过光纤传递信息 B.智能机器人只能通过声音信号控制C.用5G手机上网通过电磁波传递信息 D.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量【答案】C【详解】A．我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，故A错误；B．智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段，故B错误；C．5G手机上网属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的，故C正确；D．无人自动驾驶汽车行驶也需要消耗能量，故D错误。故选C【例2】今年5月，珠峰高程测量登山队登顶的视频画面首次通过5G网络与全球实时共享。信号传输利用的是（）A.超声波 B.次声波 C.微波 D.红外线【答案】C【详解】5G网络信号传输，是利用微波进行传递信息，微波属于电磁波。故选C。①光纤通信传输的信息量很大,主要应用于互联网、视频电话等数字传输系统;②无线电广播利用的是无线电波;③移动电话发射与接收信息是靠电磁波;④卫星通信中的微波就是频率较高的电磁波.1.（2022·湖北省随州市)在2022年特殊的经济形势下，“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命，“5G”产业是其中一项。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递，以下有关说法中不正确的是（）A.电磁波可以在真空中传播B.电磁波既能传递信息也能传递能量C.“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快D.即使先进的“5G”手机，使用过程中也会发热，是因为工作过程中部分电能转化为内能【答案】C【详解】AB．电磁波传播不需要介质，能在空气中传播，也能在真空中传播，既能传递信息，也能传递能量，AB均正确，但不符合题意；C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它的频谱带宽增加了，电磁波的波速是相等的，C错误，符合题意；D．手机在使用的过程中出现发热现象，是由于电阻做功，电能转化为内能，D正确，但不符合题意。故选C。2.（2022·甘肃省金昌市)下列关于电磁波和信息技术说法正确是（）A.电磁波既能传递信息也能传递能量B.电磁波的传播需要介质C.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息D.由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用超声波传递信息的【答案】A【详解】A．电磁波可以传递信息，也可以传递能量，故A正确；B．电磁波可以在真空中传播，不需要介质，故B错误；C．电磁波和声波都可以传递信息，故C错误；D．由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用电磁波传递信息的，故D错误。故选A。3.（2022·云南省）2022年6月23日，我国完成了北斗全球卫星导航系统收官卫星的发射，全面建成了北斗系统。该系统通过“星间链路”——也就是卫星与卫星之间的连接“对话”，为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务。关于图所示的情景，说法正确的是（）A.北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，动能增大，势能减小B.星箭分离前，卫星相对于运载火箭是静止的C.北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用D.卫星与卫星之间的连接“对话”利用了光纤通信【答案】B【详解】A．当北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，卫星的质量不变，速度减小，所以，动能减小，相对于地球的高度增加，所以，重力势能增大，故A错误；B．由于星箭分离前，二者的位置是固定的，卫星相对于运载火箭并没有位置的变化，所以卫星相对于运载火箭是静止的，故B正确；C．北斗卫星绕轨道运行时做圆周运动，由于运动状态不断改变，所以，受的力不是平衡力，故C错误；D．卫星与卫星之间的连接“对话”利用了卫星通信，而不是光纤通信，故D错误。故选B。4.（2022·新疆生产建设兵团）在相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。与4G相比，5G电磁波（）A.频率更高 B.频率更低 C.传播速度更小 D.传播速度更大【答案】A【详解】ABCD．电磁波在真空中传播速度是c=3×108m/s是不变的，由于c=fλ，因此频率高的波长短、频率低的波长长，因为5G电磁波的波长比4G更短，所以5G电磁波的频率比4G更高，故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。5.（2022·山东省枣庄市)“北斗”导航系统是我国自行研制的通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.激光【答案】A【详解】真空不能传声，排除超次声波，激光可用于隧道挖掘时做激光准直，远距离传输主要依靠电磁波．6.（2022·湖北省天门、仙桃、潜江、江汉油田）5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高，下载速度比4G网络快数百倍，与4G相比5G电磁波的波长更____（选填“长”或“短”；如图是一款华为折叠屏5G手机其折叠屏主要是由____材料制成的柔性发光二极管（选填“导体”“半导体”或“超导体”）｡【答案】(1).短(2).半导体【详解】[1]因为5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高，所以与4G相比5G电磁波的波长更短。[2]因为二极管具有发光特性，所以折叠屏主要是由半导体材料制成的柔性发光二极管制作。7.（2022·广东省广州市)图甲为紫外线的三个波段示意图，其中UVC对人体伤害最大，UVC能通过石英玻璃，普通玻璃可有效阻碍UVC的传播。图乙中家用消毒柜的紫外线灯可发出波长为254nm的紫外线。(1)波长为254nm的紫外线属于______波段（选填“UVC”“UVB”“UVA”）；(2)波长为254nm的紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，柜门透明部分的材料应选______，透明灯管的材料应选______（选填“石英玻璃”“普通玻璃”）。【答案】(1).UVC(2).普通玻璃(3).石英玻璃【详解】[1]由图甲可知，紫外线波长在200nm~280nm属于UVC波段，280nm~315nm属于UVB波段，315nm~400nm属于UVA波段，故波长为254nm的紫外线属于UVC波段。[2][3]由题意知，UVC能通过石英玻璃，普通玻璃可有效阻碍UVC的传播。波长为254nm的紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，则透明灯管的材料应选