21 信息的传递（原卷版）

第二十一章信息的传递学习目标学习目标1.了解电话是怎样把信息传递到远方的。2.知道波长、频率和波速的关系。3.了解移动电话是怎样工作的。4.通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学习科学的兴趣。002预习导学一、电话1、电话的组成话筒：把声信号转换成变化的电流信号。听筒：把变化的电流信号转换成声音信号。2、工作原理：声音→话筒→产生变化的电流→听筒→振动（声音）。3、电话交换机：（1）为了提高电话线路的利用率而发明，用来实现两部电话之间的转换。（2）电话“占线”原因：①对方正在通话；②电话交换机忙碌。二、模拟通信和数字通信1、模拟信号：话筒将声音转换成电流信号时，信号电流的频率、振幅变化情况和声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声音的“一举一动”，这种电流传递的信号叫模拟信号。例如，传统的市话通话，长途通话。2、数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号，例如，电子计算机利用二进制码识别信息和处理信息。3、模拟通信在加工、放大和传输过程中抗干扰能力差、噪声大、失真大，而数字信号形式简单，抗干扰能力强，噪声小，失真小。三、电磁波的产生1、电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波，不变化的电流不能激起电磁波。2、周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波。四、电磁波的传播1、电磁波的传播不需要介质，可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。2、电磁波传播速度，电磁波的波长为，波速c=f，其中f是电磁波的频率。3、电磁波波谱：Y射线，X射线，紫外线，红外线，微波，短波，中波，长波。五、电磁波的应用1、微波炉：利用电磁波（微波）来加热食物。2、雷达：利用无线电波测定物体位置。3、无线电波：用于广播、电视和移动电话等无线电技术中使用的电磁波。六、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，无线电广插信号的接收由收音机完成。2、信号发射：话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波上，再通过天线发射到空中。3、信号接收：收音机天线接到电磁波，经过收音机的调谐器选出特定频率的信号，进行放大，由扬声器把音频电信号转换成声音。七、电视信号的发射和接收1、电视信号的发射由电视台完成，电视信号的接收由电视机完成。2、图像信号产生过程：摄像机把图像转换成电信号，发射机把电信号加载到高频电磁波上，再通过天线发射到空中。3、图像信号接收过程：电视机接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号提取并放大，由显像管还原成图像。4、声音信号的产生、传播和接收与无线电广播的工作过程相似，与无线电信号一样，单独的图像信号不能在空中传播，必须以电磁波为载体。八、移动通信1、基本原理：移动电话利用电磁波将声音信号发射到空中，同时可以在空中捕获电磁波，得到对方声音的信号。2、优点：利用电磁波传递信息，只要在电磁波辐射区域都可以进行通话。3、缺点：为了保证通话质量，必须建立基地台进行信号转换。4、移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台。九、网络通信1、概念：计算机技术和通信技术相结合而形成的新型通信方式，主要满足数据通信需要。2、人们经常使用的网络通信形式是电子邮件，每个电子邮箱都有自己的“地址”，这样才能把邮件送到正确的地方。3、网络通信广泛应用于网络购物、查阅资料、远程教育、远程医疗等方面。十、光纤通信1、概念：利用激光携带信息，从光导纤维一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这种通信方式叫做光线通信。2、光导纤维：很细的玻璃丝，有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中发生全反射。3、激光属于电磁波，光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。十一、卫星中继通信1、概念：利用地球同步通信卫星作微波中继站，接收地面站送来的信号，并进行放大，然后转发给其他地面站，实现信息传递。2、卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成，在地球周围均匀布置3颗同步卫星可以实现全球通信。注意：月球不能作为中继站，因为月球离地球太远，不利于接收。003探究提升知识点一：电磁波【探究重点】1.电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。2.电磁波的波速与波长和频率无关，同种介质中电磁波的波速是一定的。3.电磁波的波速、波长与频率的关系：c＝λf4.在真空中或在同一种介质中，波速一定时，波长与频率成反比。【例题精讲】（2022•临沂）当2022虎年的钟声敲响时，天和核心舱的三位航天员在太空为全国人民送上新年祝福（如图）。他们美好的祝福声传到地球靠的是（）A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线【巩固训练】（2023•南通）2023年5月17日10时49分，第56颗北斗导航卫星成功升空进入轨道。卫星的惯性（选填“会”或“不会”）消失，卫星通过地面通信站发出的接受指令，助推器喷气调整卫星的运行轨迹，说明力能改变物体的。040401强化训练1．（2023•蒙阴县三模）2022年新年钟声敲响之际，正在太空“出差”的神舟十三号宇航员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站通过视频为全国人民带来新春的祝福。空间站中宇航员的祝福语传到地面是利用了（）A．电磁波 B．红外线 C．超声波 D．次声波2．（2023•青羊区校级模拟）下列设备的运行与电磁波无关的是（）A．日常生活中，人们常利用手机进行通讯联系 B．医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况 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．“嫦娥二号”接收地面指挥中心的运行指令，实现变轨而奔向月球3．（2023•武进区校级模拟）据了解，到2022年山东将建成“5G”基站多达数万个，实现“5G”网络乡镇以上区域连续覆盖。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递，以下有关说法中错误的是（）A．电磁波既能传递信息也能传递能量 B．“5G”采用了比“4G”频率更高的电磁波来传输信息 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，使用过程中手机也会发热，是因为工作过程中部分电能转化为内能4．（2023•邗江区二模）电影《流浪地球2》中，电影人物接到“航天员紧急入列通知”时，手机显示“中国移动7G”，这项通讯技术在不久的将来有可能实现，下列说法正确的是（）A．7G无线电通讯是依靠电磁波传递信息的 B．无线电信号不能在真空中传播 C．无线电的频率越高，传播的速度就越大 D．只有无线电通讯可以传递信息5．（2023•芜湖模拟）2023年2月10日，国产C919飞机从上海浦东起飞，圆满完成了第一次超3000公里的航程。下列说法正确的是（）A．飞机是通过超声波与地面控制台取得联系的 B．飞机加速起飞时，飞机的惯性变大 C．飞机在高空受到的大气压强比在地面附近的大 D．飞机起飞时机翼上方空气流速大于下方空气流速6．（2023•路南区二模）关于声和电磁波，下列说法正确的是（）A．声音和电磁波在空气中的传播速度均为340m/s B．汽车的排气管上安装消声器是在传播过程中减弱噪声 C．医生为病人做超声检查，利用了超声波可以传递信息 D．我们可以分辨吉他和钢琴弹奏的乐曲是通过声音的响度7．（2023•西宁二模）手机已经成为一种人们沟通和交流的常用工具，下列关于手机说法正确的是（）A．手机是利用电磁波来传递信息的 B．给手机充电时，化学能转化为电能 C．使用手机时，消耗的电能是一次能源 D．手机掉入水中后，不要立即开机，是因为手机浸入水后电路可能发生断路8．（2023•怀化一模）下列关于电磁波的说法，不正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度是340m/s B．中国制造的北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的 C．“嫦娥四号”探测器能从月球上传输影像图，说明电磁波能在真空中传播 D．华为“5G技术”世界领先，该技术采用电磁波传输信息9．（2023•亭湖区校级二模）2023年5月30日上午9时31分，我国神舟十六号飞船成功发射，地面上科技人员对神舟十六号飞船的控制是利用（）A．超声波 B．微波 C．次声波 D．紫外线10．（2023•罗庄区一模）利用电磁波，让信息“飞起来”。下列关于电磁波的说法中，正确的是（）A．电磁波可以在太空中传播 B．电熨斗是利用电磁波工作的 C．频率越高的电磁波在空气中传播速度越大 D．电磁波在生活中应用广泛，电磁波对人类有利无害11．（2023•黄石港区校级模拟）如图为电磁波的频率及其应用实例，下列说法正确的是（）A．电磁波的传播不需要介质 B．电视机遥控器是利用了γ射线工作的 C．体检胸透用的X射线频率比可见光低 D．红外线在真空中传播速度比紫外线的快12．（2023•红山区校级三模）关于材料和信息技术，下列说法正确的是（）A．新型电热毯的电阻丝是用超导体材料制成的 B．玻璃、橡胶制品在常温下是导体 C．光纤通信中光在光纤里一直沿直线传播 D．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务1．（2023•娄底）通信科技日新月异，5G正隆，6G崭露，都基于电磁理论。下列科学家中，预言了电磁波的存在，并在理论上进行了分析总结的是（）A．牛顿 B．瓦特 C．焦耳 D．麦克斯韦2．（2023•临沂）2023年5月17日，我国成功发射了第56颗北斗导航卫星。对其进行在轨测试时，地面测试系统与该卫星之间的通讯利用了（）A．红外线 B．电磁波 C．超声波 D．次声波3．（2023•徐州）消防员戴的5G智能头盔可以把火灾现场的信息及时传回指挥中心。头盔传递信息是通过（）A．超声波 B．次声波 C．红外线 D．电磁波4．（2023•益阳）2022年中国科学院新一代远洋综合科考船“科学”号历经74天的航程，完成了一项基于北斗卫星的深海通讯实验。这次实验突破了海水深度达到6000米的大容量数据的即时传输，解决了水下无线通信的世界性难题。下列有关北斗卫星与深海之间数据传输的说法正确的是（）A．通过声波传递数据 B．通过电磁波传递数据 C．通过光纤传递数据 D．数据传输有较长时间的延迟5．（2023•福建）古有北斗星指方向，今有北斗卫星导航程。北斗卫星与地面间传递信息是利用（）A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．空气6．（2023•荆州）关于电磁波，下列说法正确的是（）A．5G通信是利用电磁波来传递信息的 B．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的 C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s D．遥控器发出的红外线不是电磁波7．（2023•仙桃）智能家居环境下用手机远程控制空调的使用，此过程中信息的传递主要依靠（）A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．空气8．（2023•苏州）在轨运行的“天宫二号”空间实验室，与地面进行实时信息传输所使用的是（）A．电磁波 B．红外线 C．超声波 D．次声波9．（2023•成都）2023年5月17日，我国北斗卫星导航系统迎来了新成员——第56颗北斗导航卫星。卫星向地面传递信息利用的是（）A．超声波 B．次声波 C．光纤 D．电磁波10．（2023•四川）手机是利用（选填“电磁波”或“超声波”）传递信息的，通话过程中手机发热是因为电流具有（选填“热效应”或“磁效应”）。11．（2023•牡丹江）遥感卫星利用（选填“红外线”或“紫外线”）遥感设备探测海水温度，再通过把信息传输到地球。12．（2023•辽宁）2023年5月30日，如图是搭载神舟十六号载人飞船的长征二号运载火箭点火发射时的情景。火箭在加速上升过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的能，所搭载的载人飞船的质量（填“变大”、“不变”或“变小”）。神舟十六号载人飞船与核心舱通过（填“超声波”或“电磁波”）进行联系，自主完成对接。13．（2023•滨州）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与中国空间站天和核心舱径向端口完成自主快速交会对接，空间站应用与发展阶段首次载人发射任务取得圆满成功。地面指挥中心与空间站是通过传递信息的。空间站的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电，太阳能是（选填“一次”或“二次”）能源。14．（2023•烟台）阅读短文，回答问题。中国空间站2023年4月24日是我国第八个“中国航天日”，中央广播电视总台联合中国载人航天工程办公室共同推出了中国空间站首次慢直播节目“天宫之镜”。目前中国空间站呈现“T”字构型，如图所示，两个尺寸、质量大体一致的实验舱形成“T”字的一横，天和核心舱作为“T”字的一竖。中国空间站为什么选用“T”字构型？“T”字构型结构对称，从姿态控制、组合实验舱体管理上都较为稳定，有利于组合体的飞行；太阳翼“T”字构型使各部分受到的地球引力、大气扰动等影响较为均衡，这样空间站姿态控制时消耗的推进剂和其它资源较少；不管空间站