19 走进信息时代 - (解析版)

第十九章走进信息时代素养目标素养目标1.了解人类信息和存储的发展历程。2.了解电话是怎样把信息传递到远方的。3.了解电磁波在信息传递中的作用。4.知道波长、频率和波速的关系，可以进行简单的计算。5.知道光是电磁波，记住电磁波在真空中的传播速度。6.了解现代电信网络。7.知道光纤是光载信息传递的有限途径。知识梳理知识梳理感受信息电话是利用电信号将人们的语言从一个地方传到另一个地方的装置。电话通常由话筒、键盘和听筒组成。话筒能把声信号转化为电信号，听筒能把电信号转化为声信号。让信息“飞”起来1.r射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波。2.医生用r射线做脑手术；用X光片判断是否骨折；电视机、空调等设备的遥控器都是红外遥控。3.波速：波传播的快慢叫波速。电磁波传播的速度等于光速，即c=3×108m/s。波长：相邻两个波峰（或波谷）间的距离（如图所示）。波长的单位是米（m）。频率：单位时间内振动的次数。频率的单位有赫（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz）。换算关系：1kHz=103Hz；1MHz=103kHz=106Hz。4.电磁波的波速一定（在同种介质中），所以电磁波的波长和频率成反比。在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的波长和频率成反比。波长越长，频率越低；反之，波长越短，频率越高。踏上信息高速公路1.光纤是传播光信号的介质，其优点是抗干扰能力强，能减小信号衰减，适用于远距离、大容量传输信息。原理是光的多次全反射。考点突破考点突破考点一电磁波1.2021年2月10日我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，成功实现“绕、着、巡”目标的第一步，环绕火星成功。火星探测器与地球之间通过______（选填“超声波”或“电磁波”）实现联系；发射过程中，火箭携带“天问一号”探测器加速升空，以地面为参照物，火箭是______（选填“运动”或“静止”）的。【答案】电磁波

运动

【解析】（1）因电磁波可以在真空中传播，所以从火星探测器与地球之间用电磁波传递信息；

（2）发射过程中，火箭携带“天问一号”探测器加速升空，以地面为参照物，火箭位置发生了改变，所以是运动的。

故答案为：电磁波；运动。2.关于电磁波和现代通信，请判断下列各表述是否正确。（1）电磁波的频率越高，在空气中传播的速度就越大。

(

)（2）微波不具有能量。

(

)（3）电磁波可以在真空中传播。

(

)（4）光纤通信具有传输信息量大、信号衰减小等特点。

(

)（5）固定电话的听筒把声音变成变化的电流。

(

)（6）移动电话是靠电磁波传递信息的。

(

)（7）微波传输时要靠微波中继站才能传输较大的距离。

(

)（8）卫星只能作为传送电视信号的中继站。

(

)【答案】(1)×；(1)×；(3)√；(4)√；(5)×；(6)√；(7)√；(8)×。

【解析】(1)电磁波的速度与介质有关，与电磁波的频率无关，不同频率的电磁波在空气中的传播速度相同，故(1)错误；

(2)微波是电磁波的一种，传播速度与电磁波速度相同，具有能量，故(2)错误；

(3)电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故(3)正确；

(4)光纤通信是利用电磁波在光导纤维中反射，实现信息传输的，它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和通信质量高等优点，故(4)正确；

(5)固定电话的听筒是把变化的电流转化为声音信号，是利用电流的磁效应工作的，故(5)错误；

(6)移动电话就是靠发射和接收电磁波来传递信息的，故(6)正确；

(7)因为微波基本上是沿直线传播的，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等，微波传输时要靠微波中继站才能传输较大的距离，故(7)正确；

(8)卫星中继通讯的应用范围很广；但卫星并不是只能作为传送电视信号的中继站，故(8)错误；

故答案为：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√(8)×。

分层提分分层提分题组A基础过关练1.下列用电器使用电磁波工作的是(

)A.电熨斗 B.电风扇 C.微波炉 D.洗衣机【答案】C

【解析】A、电熨斗是利用电流的热效应工作的，不是使用电磁波工作的。

B、电风扇是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，也不是使用电磁波工作的。

C、微波炉是利用微波使食物中的水分子振荡从而加热食物的，微波是一种电磁波，故利用了电磁波。

D、洗衣机主要部件是电动机，电动机是利用了通电线圈在磁场中受力运动的原理，不是利用电磁波。

故选：C。

2.下列信息存储介质中，保存信息的容量密度最大的是(

)A.竹简 B.纸 C.录音磁带 D.光盘【答案】D

【解析】解：竹简是人们早期使用的，不仅笨重，而且容量非常小；纸张对于我们很熟悉，存储量也不是很大；录音磁带是磁记录，储存的信息量较大；光盘是利用光记录信息，一张光盘能容下几十卷图书记录的信息。

故选：D。

3.2019年1月11日，“嫦娥四号”着陆器与“玉兔二号”巡视器在“鹊桥”中继星支持下顺利完成两器互拍，“嫦娥四号”通过“鹊桥”中继星传回地球“玉免二号”的照片如图所示，传递图片资料依靠的是(

)A.超声波 B.电磁波 C.红外线 D.次声波【答案】B

【解析】电磁波可以传递信息，“嫦娥四号”通过“鹊桥”中继星传回地球“玉免二号”的照片，传递图片资料依靠的是电磁波，故B正确，ACD错误。

故选：B。

4.如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机数据的无线传输。该产品底座里有一个电磁铁，底座通电后，上面的箱体就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是(

)

A.音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥

B.底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同

C.音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力

D.无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×【答案】B

【解析】A、音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故A正确；

B、底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场，而电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力转动，故B错误；

C、音箱悬浮时处于平衡状态受力平衡，它受到竖直向下的重力和竖直向上的磁场的作用力，是一对平衡力，故C正确；

D、电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，故D正确。

故选：5.下列关于电磁波和信息技术说法正确的是(

)A.北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的

B.由华为主导的5G技术不是利用电磁波进行信息传输的

C.电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号

D.手机话筒的主要作用是把声音信号变成恒定电流【答案】A

【解析】A、电磁波可以在真空中传播，北斗卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故A正确；

B、5G技术是利用电磁波进行信息传输的，故B错误；

C、电磁波能传递声音信号，也能传递图像信号，故C错误；

D、话筒的作用是把声音信号转换成变化的电流，故D错误。

故选：A。题组B能力提升练6.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【答案】A

【解析】解：电磁波对胎儿有副作用，所以医院里利用超声来检查病情和检查胎儿在母体中的情况。月球上是真空、卫星所在的太空没有介质，声在这样的环境中都无法传播，都采用电磁波在传递信息。故选：A。

7.关于生活中遇到的各种波，下列说法中正确的是(

)A.医院内常利用红外线灭菌

B.5G通讯主要利用超声波传递信息

C.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息

D.手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波【答案】D

【解析】A、紫外线的常见应用：消毒、使荧光物质发光；故A错误。

B、5G通信是用电磁波传递信息；故B错误。

C、电磁波与声波都能传递信息与能量；故C错误。

D、手机把信息的传递给对方的时候是利用电磁波，但是手机内部需要把声信号先转化为电信号；故D正确。

故选：D。

8.光纤是传播光的器件，其优点是________强，能减少信号______，适用于_________传输信息。【答案】抗干扰能力；衰减；远距离、大容量

【解析】光纤通信中使用的导线是光导纤维，光在光导纤维中经多次反射向前传播，光纤通信具有传输信息容量大，光能损耗小、抗干扰能力、能减小信号衰减等优点，适合远距离传输信息。

故答案为：抗干扰能力；衰减；远距离、大容量。题组C培优拔尖练9.如图所示是我国首台5G氢燃料无人驾驶拖拉机，它依托5G网络通过______(填“超声波”或“电磁波”)实现远程控制，采用氢燃料提供动力是因为氢的______(填“比热容”或