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第二十一章信息的传递本章核心素养提升科学知识梳理科学方法概览第二十一章信息的传递科学应用示例科学知识梳理知识框架本章核心素养提升信息的传递电话原理话筒：将声音信号转变成电流信号听筒：将电流信号转变成声音信号交换机的作用模拟通信：使用模拟信号的通信方式数字通信：使用数字信号的通信方式本章核心素养提升信息的传递电磁波的海洋电磁波的产生电磁波的传播电磁波的分类广播、电视和移动通信广播、电视无线电广播信号的发射和接收电视的发射和接收移动电话：既是无线电发射台又是无线电接收台本章核心素养提升信息的传递各种通信方式微波通信卫星通信光纤通信网络通信重点突破本章核心素养提升一、信息传递的五个基本概念1．模拟通信：使用________信号的通信方式。2．数字通信：使用________信号的通信方式。3．波速：用来表示____________的物理量叫做波速。模拟数字波传播快慢本章核心素养提升4．波长：邻近的两个________或________的距离叫做波长，用符号λ表示。5．频率：在某确定位置，1s内有多少次________或________通过，波的频率就是多少，频率用符号f表示。波峰波谷波峰波谷本章核心素养提升二、一种传递信息的“载体”信息时代信息的传递都是利用________来完成的，它是信息传递的载体。电磁波是由____________________产生的，它的传播________介质，可以在真空中传播，在真空中任何频率的电磁波的传播速度都是____________，同一频率的电磁波在其他不同介质中的传播速度________。描述电磁波特点的物理量有波速、波长和________，它们三者之间的关系是____________(填公式)。电磁波迅速变化的电流不需要3.0×108m/s不同频率c＝λf本章核心素养提升应用发射接收无线电广播话筒将________转变为________，________将音频电信号加载到高频电流上；再通过________产生电磁波发射到空中收音机的________能从空中收到各种频率的电磁波；________能从中选出特定频率的信号；通过________从高频信号取出音频信号；最后________把音频信号还原成声音三、三种电磁波的“应用”声音信号电信号调制器天线接收天线调谐器检波器扬声器本章核心素养提升电视话筒和摄像机把________和________转变为电信号，经发射机把电信号加载到高频电流上，再通过_______发射到空中电视的________把高频电磁波接收下来，并把________和________取出、放大，由________还原成图像，由________还原成声音移动电话移动电话既是无线电________又是无线电________：它用________把讲话的信息发射到空中，同时它又在空中捕获________声音信号图像信号发射天线接收天线图像信号声音信号显示器扬声器发射台接收台电磁波电磁波本章核心素养提升四、四条信息之路1．微波通信：传递信息的载体是________。微波的性质更接近________，大致沿________传播，不能沿地球表面________。故必须每隔50km左右就要建一个______________。2．卫星通信：传递信息的载体是________，通信卫星相当于微波中继站，因此能进行远距离传送信息。并且具有通信容量________、干扰________、功效高的优点。微波光波直线绕射微波中继站微波大小本章核心素养提升3．光纤通信：传递信息的载体是________，属于有线通信。其优点是传输损耗________、传输距离________、容量极大、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好。4．网络通信：把________联在一起可以进行网络通信，其优点是能传输文字、图像和声音，并且有交换性，能高速处理和传输信息。激光小长计算机本章核心素养提升科学方法概览物理研究方法该方法在本章的应用类比法学习和理解电磁波时，要将电磁波与水波、声波进行类比，从产生、传播、特征等方面类比认识电磁波，明确电磁波客观存在的同时，理解波长、波速及频率之间的关系本章核心素养提升科学应用示例夯基专训—易错概念辨析判断下列说法的正误，并对错误的说法分析指正。()1.不同波长的电磁波在空气中的传播速度不同。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。×电磁波的传播速度与频率、波长无关，所以不同波长的电磁波在空气中的传播速度相同本章核心素养提升()2.用不同数字的组合表示的信号叫做数字信号。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。×用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号本章核心素养提升()3.电磁波既能传递声音信号，也能传递图像信号。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。√本章核心素养提升()4.电视、广播和移动通信都是利用超声波来传递信息的。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。×电视、广播和移动通信都是利用电磁波来传递信息的本章核心素养提升()5.移动电话和电视、收音机一样，只有接收功能，没有发射功能。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。×移动电话既可以发射信号，又可以接收信号，故既是无线电发射台又是无线电接收台本章核心素养提升()6.使用电话交换机能提高线路的利用率。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。√本章核心素养提升()7.收音机的调谐器可以从电磁波中选出特定频率的信号。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。√本章核心素养提升()8.光导纤维和微波通信及卫星通信一样，都需要建微波中继站。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。×光纤通信是靠光在光导纤维内壁多次反射传递信息的，不需要建微波中继站，而微波通信和卫星通信都需要建微波中继站，它们不一样本章核心素养提升()9.用电子邮件可以传输文字、声音文件，但不能传输图像文件。分析指正：________________________________________________________________________________________________________。×用电子邮件可以传输文字、声音和图像文件提能专训—重点考点剖析本章核心素养提升考点一电磁波电磁波也是一种波，它与水波、声波有着许多相似之处：它们都有一定的波长、波速和频率；传播过程中都遵循波速＝波长×频率。电磁波与声波的不同点是：声波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质。电磁波在真空中的传播速度和光速一样。本章核心素养提升例12017·绵阳我国独立自主建立的“北斗”卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波的说法中正确的是()A．所有电磁波的波长都相等B．电磁波不能在玻璃中传播C．在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度D．作为载体，电磁波频率越高，相同时间内可以传输的信息越多D本章核心素养提升[解析]在一定介质中，电磁波的波速是一定的，波长λ与频率f成反比，因此各种电磁波的波长是不相等的，A选项说法错误；电磁波可以在玻璃中传播，B选项说法错误；无线电波和光分别是电磁波的其中一类，在真空中，它们的传播速度相等，C选项说法错误；从信息理论角度分析可知：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多，D选项说法正确。本章核心素养提升名称区别波长波速频率概念邻近的两波峰或波谷的距离电磁波在1s内传播的距离在某确定位置，1s内通过的波峰或波谷数表示符号λcf[方法技巧]从描述电磁波的物理量上分析电磁波本章核心素养提升单位米(m)米每秒(m/s)赫兹(Hz)特点在真空中，电磁波的波速一定，为3.0×108m/s，电磁波的频率越高，波长越短；反之，频率越低，波长越长三者关系波速＝波长×频率，即c＝λf本章核心素养提升考点二广播、电视和移动通信这一考点主要考查广播、电视和移动通信的发射与接收特点，以及电磁波在这期间的作用，往往以填空题、选择题的形式呈现。本章核心素养提升例2(多选)关于无线电广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程，下列说法正确的是()A．它们都是靠超声波传递信息的B．在发射时，都要把电信号加载到高频电流上C．它们的发射、接收过程类似D．移动电话和电视、收音机一样，只有接收功能，没有发射功能BC本章核心素养提升[解析]由于电磁波可以在真空中传播，所以生活中的无线电广播、电视、移动电话都是靠电磁波传递信息的。在发射时，音频信号和视频信号都是不能直接发射的，需要将这些信号通过调制器加载在高频电流上才能发射。无线电广播、电视、移动电话信息的发射和接收过程是类似的，在发射时，通过天线将带有音频信号和视频信号的电磁波发射出去；在接收时，也是通过天线先把带有音频信号和视频信号的电磁波接收下来，后经过处理还原成声音和视频。对于移动电话，既可以发射信号，又可以接收信号，故既是无线电发射台又是无线电接收台。本章核心素养提升考点三现代通信形式现代通信形式主要有微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信等，它们有各自的优点，在现代通信中起着重要的作用。本章核心素养提升例3关于光纤通信和网络通信，下列说法中正确的是()A．激光在光纤的内芯和包层间来回传播B．激光在光纤的内芯中只发生反射不发生折射C．电子邮件在目前只能传递文字，不能传递照片、语音和其他信息D．从网上只能收发电子邮件，查不到其他资料，因此上网是有局限性的B本章核心素养提升[解析]激光在光纤中只发生全反射，不发生折射，故激光只在内芯中传播，不会泄漏出去。