搜索
第21章信息的传递第21章信息的传递第一节、现代顺风耳——电话从古到今人们是怎样传递信息？古代方法有：狼烟报警、飞鸽传书、快马传书、水兵旗语等现代方法有：电话、电视、电脑、传真等贝尔，就是发明电话的人。他１８４７年生于英国，年轻时跟父亲从事聋哑人的教学工作，曾想制造一种让聋哑人用眼睛看到声音的机器。１８７３年，成为美国波士顿大学教授的贝尔，开始研究在同一线路上传送许多电报的装置——多工电报，并萌发了利用电流把人的说话声传向远方的念头，使远隔千山万水的人能如同面对面的交谈。于是，贝尔开始了电话的研究。如今，电话走进了千家万户，你知道电话是谁发明的吗？贝尔发明电话的故事那是１８７５年６月２日，贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机，一个偶然发生的事故启发了贝尔。华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了，华生拉开弹簧时，弹簧发生了振动。与此同时，贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来，还发出了声音，是电流把振动从一个房间传到另一个房间。贝尔的思路顿时大开，他由此想到：如果人对着一块铁片说话，声音将引起铁片振动；若在铁片后面放上一块电磁铁的话，铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。这个波动电流沿电线传向远处，远处的类似装置上不就会发生同样的振动，发出同样的声音吗？这样声音就沿电线传到远方去了。这不就是梦寐以求的电话吗！贝尔和华生按新的设想制成了电话机。在一次实验中，一滴硫酸溅到贝尔的腿上，疼得他直叫喊：“华生先生，我需要你，请到我这里来！”这句话由电话机经电线传到华生的耳朵里，电话成功了！１８７６年３月７日，贝尔成为电话发明的专利人。贝尔一生获得过１８种专利，与他人合作获得１２种专利。他设想将电话线埋入地下，或悬架在空中，用它连接到住宅、乡村、工厂……这样，任何地方都能直接通电话。今天，贝尔的设想早已成为现实。一、电流把信息传到远方1、最简单的电话的组成：２、老式电话的工作原理：话筒、听筒、电池１）对话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫碳粒，使电阻时大时小，从而使流过碳粒的电流时小时大，这样，话筒把声信号变成电信号。２）通过电话线，传入听筒的电流流过电磁铁。电流时大时小，电磁铁对膜片的吸引力也时大时小，使膜片发生不同的振动，在空气中形成声波。这样，听筒把电信号变成声信号。女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的？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电话的工作原理分析：（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。资料介绍:利用电报传递信息,事先要约定信号所代表的意义.美国画家缪尔.莫尔斯在1837年发明电报后,又发明了一套电报的约定关系,这套系统被称为莫尔斯电码，在莫尔斯电码中有个表示紧急援助的信号．例如，海上船只遇到紧急情况需要援助，除了用无线电报发ＳＯＳ信号，也可以用灯光发出三短三长三短的信号，周围船只见到后会立即赶去援助，ＳＯＳ信号也可以用敲击物体发出三短三长三短的声音的方法来表示，１９０６年在柏林召开的国际会议上正式把ＳＯＳ规定为国际统一的呼救信号．知道ＳＯＳ信号的意义和发送ＳＯＳ信号的方式后，我们就可以在需要的时候使用它，例如，我们一旦遇到紧急情况就可以用三短三长三短的声音或灯光向他人求助；或者，如果我们听到或看到三短三长三短的信号，那就应该想到有人在紧急求助，应当一方面立即向有关部门报告，一方面尽自己的能力给予帮助．1、最简单的电话是由和组成。２、话筒是将信号变成信号，听筒是将信号变成信号。练习话筒听筒声电电声3、１８７６年由下列哪位科学家发明了电话（）Ａ、莫尔斯Ｂ、爱迪生Ｃ、伏打Ｄ、贝尔D第二节电磁波的海洋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1、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：c=3×108m／s空气中：接近真空光速雷达工作依靠电磁波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。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课外知识补充：2、电磁波的波速计算c=λfλ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)第三节、广播电视和移动通信声音和图像是怎样从电（视）台传来的？无线电广播信号的发射由广播电台完成一、无线电广播信号的发射和接收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1、无线电广播信号的发射依靠的是电磁波学校的电视演播室电视用电磁波传递图像和声音信号。二、电视的发射和接收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。手机和手机通过基地台进行沟通三、移动电话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。总结：无线电广播、电视、移动电话等信号的发射是由电磁波来传递声音信号。第四节越来越宽的信息之路微波信号的波长在10m～1mm之间;微波信号的频率在30MHz～3×105MHz之间。一、微波通信微波几乎沿直线传播微波中继通信示意图答案：太远，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？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。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堂堂清练习巩固：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CA3、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AB5、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0.178、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10、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11、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DA12、举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例。(每种电磁波各举一例)示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控。(1)无线电波：；(2)微波：；(3)紫外线：；(4)X射线：。收音机利用无线电波进行广播微波炉利用微波煮熟食物医院利用紫外线进行杀菌医