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《电磁波》电话电磁波的海洋广播、电视、移动通信信息之路（1）组成（2）工作原理（3）电话交换机作用（4）通信方式模拟通信数字通信性质产生传播无线电广播电视移动电话（1）微波通信（2）卫星通信（3）光仟通信（4）网络通信信息的传递知识网络1．话筒、听筒的构造(1)话筒基本构造：老式话筒中有一个装着炭粒的小盒子，上面盖有膜片，如图所示。(2)听筒基本构造：听筒内有一个磁铁，磁铁上绕着线圈，磁铁前面有一个薄铁膜片，如下图所示。第一部分跟踪深化一、电话例1、在电话装置中，话筒和听筒的工作原理是：(C）A．都利用电流变化产生的磁场变化B．都是利用电阻发生变化使电流发生变化C．话筒是利用电阻变化引起电流变化，听筒是利用电流变化引起磁场变化D．话筒都是利用电流变化引起磁场变化，听筒是电阻变化引起电流变化2．电话的工作原理(1)话筒中有能振动的膜片和随话音跳动的炭粒。人们对着话筒说话时，膜片便随着声音的高低而发生振动，从而压缩炭粒一紧一松，这样就把强度不同的声波变成了相应大小的电信号。(2)听筒里有电磁铁和膜片。通话时，一方的话筒和另一方听筒是串联的。当对方强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便将电信号变成膜片的强弱振动，把传输的声音还原出来。例2、以下关于电话交换机的说法中，正确的是（A）A．程控交换机是利用电脑按照输入的程序“见机行事”的B．一台程控交换机只能同时转接两部长途电话C．打电话“占线”说明对方的话机一定在通话中D．电话上的“来电显示”是由用户手机设定的，不需要程控交换机去完成二、电磁波的三个特征量及应用：电磁波不同于声波，它能在真空中传播，在物理学中表示波的特性的物理量有三个，它们是：（1）波速：波传播的快慢称为波速。电磁波传播的速度等于光速。真空中的速度为c=3×108m／s。空气中的波速近似等于真空中的波速。应用电磁波，信息的传播速度可以接近光速。（2）波长：是相邻的两个波峰（或波谷）间的距离，用字母λ表示。在国际单位制中，波长的单位是米（m）。（3）频率：表示单位时间内振动的次数，用字母f表示。在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。波速、波长与频率的关系是：c=λf例1、探究电磁波电磁波是传播信息的载体，但看不见、摸不着，只有通过转换法来认识：①收音机检验法：打开收音机，转到没有电台的位置，将音量开大。取一节干电池和一根导线放在其附近，将导线一端与电池负极相连，另一端与电池的正极摩擦，从收音机中会听到“咔咔”的声响。说明导线中迅速变化的电流能够产生电磁波；②干扰法：“干扰”现象说明电磁波的存在；③真空罩法：用真空罩探究电磁波的传播，说明电磁波的传播不需要介质，这是电磁波与声波的根本区别。例3、某电磁波的波形如图所示．则该电磁波的波长是0.04m，频率是7.5×109Hz．例2、根据c=λf，的关系式，在同一介质中（A）A．电磁波的波长跟频率成反比B．电磁波的波速跟波长成正比C．电磁波的波速跟频率成正比D．以上说法都不正确．例4、打开收音机的开关,旋转至没有电台的位置,将音量开大.取一节干电池和一根导线,拿到收音机附近.先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与正极摩擦,使它们时断时续地接触这时,我们从收音机里能听到“咔咔”的声音,这说明电流的迅速变化可以在空间激发电磁波。例5、两年的物理学习结束后，小明回忆梳理了有关“波”的知识，列出了如下的比较表．其中说法错误的是①⑥（只填序号）．例6、如图8所示，将手机置于封闭的玻璃罩内．把罩内的空气抽气机抽走，使之成为真空，再拨打该手机号码，发现手机屏幕上显示有来电，但却听不到来电提示音，这说明声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播例7、甲乙两列电磁波，甲的波长是乙的50倍，则甲的频率是乙的，甲乙两列波的波速之比.我们生活在充满电磁波的世界中，我们的身边到处都是电磁波．不同频率的电磁波，它们在真空中传播时的速度是相同的，波长是不同的．遇到电磁波速=波长×频率的计算时，通常电磁波速是隐含量，一定要挖掘这个恒量，真空中电磁波速是3×108m/s波速与介质有关，频率与波源有关。三、信息之路1、微波通信：微波不能沿地球表面绕行，必须每隔50km左右建一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，在发射到下一站，以此类推2、卫星通信：用＿同步通信卫星＿做微波通信中继站的通信方式，实现全球通信，最少需要＿三＿颗同步卫星3、光纤通信：激光在光导纤维里传播，将信息传向远方的通信方式，如将光导纤维制成＿光缆＿，传递电视电话等多种信息4、网络通信：网络通信的形式是＿发送和接收电子邮件＿，＿因特网是世界上最大的计算机网络。例1、下列频段中，能传递频道容量最大的是（D）A、长波B、中波C、短波D、微波例2、如图为射频、视频、音频的波形示意图．其中A表示的是音频，B表示的是视频，C表示的是射频三、信息之路例3、电话通信与网络通信（电子邮件）有许多相似之处，如图所示，两图表示出两种通信的工作原理，比较两者可以发现：（1）电话通信中电话机相当于网络通信中的（计算机）；（2）电话通信中电话交换机相当于网络通信中的（服务器）；（3）电话通信中通信线路相当于网络通信中的（导线、光缆、微波）．例4、用于卫星通信的人造卫星叫做通信卫星，下列关于通信卫星的说法中，正确的是（B）A．卫星通信的信号是由通信卫星发射的B．卫星通信的信号是微波信号C．微波信号在通过大气层时无能量损失D．通信卫星离地面高度没有特定要求例5、给已关机的手机打电话时，听到与基地台相连的交换机发出提示音是“您拨打的用户已关机”；若给不在服务区的手机打电话时，听到的提示音是“您拨打的电话暂时无法接通”．下列关于移动电话的说法中，正确的是（D）（1）手机关机时向基地台发射了一个关机信号，手机不在服务区时与基地台失去联系．（2）手机不在服务区时向基地台发射了一个不在服务区信号，手机关机时与基地台失去联系．（3）移动电话既能接收电磁波，也能发射电磁波．（4）移动电话发射功率非常大，其天线的灵敏度很高．A．（1）（4）B．（2）（3）C．（2）（4）D．（1）（3）·新课标例6、华人科学家高锟以“涉及光纤传输的突破性成就”获2009年诺贝尔物理学奖，下列关于光纤通信的说法正确的是（D）A．光在光纤中是沿直线传播的B．波长越长的光在光纤中传播的速度越大C．光纤通信与有线通信一样，都需要金属导线D．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息．例7、电话与电话交换机之间传输的是模拟信号，电话交换机与电话交换机之间传递的是数字信号，为什么？电话与电话交换机之间的距离短，信号失真小，传输的是模拟信号。电话交换机与电话交换机之间距离大，如果仍用模拟信号，模拟信号在传输过程中携带的信号丢失，可能会造成声音、图像信号失真，甚至通信中断。因此，在电话交换机与电话交换机之间传递数字信号，数字信号抗干扰能力强，能够很好的传输信息。例8、雷达为什么不能发现隐形飞机？隐形飞机并不是让我们的肉眼完全看不到，而是尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号，隐形飞机最重要的两种技术是形状和材料。首先，隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好采用凹面，这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。其次，隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。运用最新的材料，隐形飞机在雷达上反射的能量几乎能够做到和一只麻雀的反射能量相同，仅仅通过雷达就想分辨出隐形飞机是非常困难的。另外，应尽量减少机身的强反射点或者说是“亮点”、发动机的噪声以及机体本身的热辐射等，因为这些方面的存在也容易“出卖”飞机的存在。电磁波在现代社会中的应用无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波一般的电视和无线电广播、手机等的波段就是用无线电波。微波：多用在雷达或其它通讯系统。红外线：（1）热作用强。用于加热物体，例如浴室暖灯、红外线烤箱。（2）穿透能力强。用于遥控遥感，例电视遥控器、红外线测温仪、红外线夜视仪等。可见光：包括红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种可见光。紫外线：有助于合成维生素D，促进钙的吸收。其显著特点：（1）化学作用强，可使底片感光。（2）生理作用强，可用于杀菌消毒，如紫外线灯。（3）荧光效应强，可用于防伪鉴别，如验钞机。X射线：可用于医学诊断和窥探物质结构等领域。γ射线：穿透力很强，对生物的破坏力很大，其中γ射线探伤仪可以用来检查金属内部有无砂眼和裂纹。第二部分综合拓展例1：在现代信息传递中，电磁波扮演了重要角色．下列信息传递方式利用了电磁波的是：（A）①有线电话，②移动电话，③无线电广播电视，④卫星通信，⑤网络通信，⑥光纤通信A．②③④⑥B．①②③⑤C．①⑧④⑥D．②④⑤⑥例2：“蛟龙号”深海潜水器在海水里与海面上的母船传递声音、图象、文字等信息，是利用水声通信系统发出的声波，而不是电磁波，其原因可能是（D）A．电磁波不能传递图象信号B．电磁波不能传递声音信号C．电磁波不能在海水里传播D．因海水导电，电磁波传播的距离很有限例3：如图所示，A为信号源，B为接收器，A、B之间有一真空区域．当信号源A分别发射出次声波、紫外线、可见光和无线电波信号时，接收器B不能接收到的信号是（A）A．次声波B．紫外线C．可见光D．无线电波按图把仪器放好，激光器通上电源，调整塑料瓶的高度，使激光束穿过塑料瓶并正好从小孔穿出，射到旁边的墙壁上，我们可以看到与激光器等高的地方有一个亮点。说明光沿直线传播。把塑料瓶装满水，用手指堵住小孔，放到原来的地方，并检查激光束有没有射到小孔上，放开手指，让水流射到水槽里，此时我们发现原来墙上的红点不见了，而水流变成红色的，水槽底有一个红色的亮斑。说明光沿水流传播。第三部分实验探究