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(共49张PPT)
电话的基本结构
电话把信息传到远方
电话的工作原理
女孩的话筒
男孩的听筒
电流将信息传向远方
使用电话时，话筒和听筒处的信号是怎样转换的
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
话筒将 信号转换为 信号，听筒将 信号转换为 信号。
声
电
电
声
发电机
电动机
有线电话
话筒
听筒
：金属盒、碳粒、膜片
：永磁体、线圈、膜片
——把声信号变成电信号
——把电信号还原成声信号
滑动变阻器
教师总结（3分钟）
交换机交换方式的发展历程
人工电话交换机
自动电话交换机
程控电话交换机
二、电话交换机
电话信号：模拟信号与数字信号
模拟信号和模拟通信
以电话信号为例：在话筒将声音转换成信号电流时，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。
电话信号：模拟信号与数字信号
数字信号和数字通信
以电报信号为例：用点“ · ”和画“—” 的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字。
1 ·－－－－ A ·－
2 ··－－－ B －···
3 ···－－ C －·－·
4 ····－ D －··
5 ····· E ·
…… ……
发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字0和1，磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号。
电话信号：模拟信号与数字信号
模拟通信的缺点：
易受干扰
放大失真
形成噪音
传输能耗大
数字通信的优点：
信号失真小
便于存储
传输数据处理简便
安全性高
科学认证：优！
一、最简单的电话的组成：由话筒听筒组成 电流把信息传到远方
话筒：
声信号
电信号
听筒：
电信号
声信号
二、电话交换机
提高线路的利用率
交换方式的发展历程
人工电话交换机
自动电话交换机
程控电话交换机
三、模拟信号和数字信号
1. 模拟信号和模拟通信
数字信号具有抗干扰能力强、易于处理、加密、交换和存储等优点，所以各国都在积极发展数字通信。
2. 数字信号和数字通信
教师总结（3分钟）
第二十一章知识点总结
第一节
电话的组成：话筒和听筒
话筒：声信号转变为电信号
听筒：电信号转变为声信号
电话交换机：自动电话交换机（电磁继电器）
现代自动电话交换机（电子计算机）
电话信号：
模拟信号：电流传递信号（容易被干扰，导致图像失真，声音失真……）
数字信号：用不同符号的不同组合表示信号（抗干扰能力强）
数字信号应用：现代电话、电视节目
1．电磁波的几个要素
（1）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。单位：米
波峰
波谷
波长
波长
电磁波是怎样传播的
（2）频率：在1 s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。 单位：赫兹（Hz） 千赫（kHz） 兆赫（MHz）
　　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？如果需要的话，如何来验证？
我们通过真空罩中闹钟来验证声音的传播需要介质，你受到启发了吗？
电磁波的传播
　　电磁波的传播不需要介质。
演示实验：
结　论
真空罩中的手机（视频来自网络）
实验现象：
真空罩中的空气被抽完之后，里面的手机还是能够接通。
电磁波的传播速度
在真空中，电磁波的波速为c，其数值大约为30万千米每秒。c 是物理学中一个十分重要的常数，目前公认的数值是
c＝2.99792458×108m/s
想一想 从电磁波传播的速度等于光速你想到了什么？
光也是一种电磁波
三、电磁波
通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。
波速 ＝波长×频率
一、电磁波是怎样产生的
导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。
二、电磁波是怎样传播的
1.
2.
电磁波的传播不需要介质
3. 电磁波在真空中的传播速度
光也是一种电磁波
v＝λf
波长、频率和波速；波速 ＝波长×频率
c＝2.99792458×108m/s
教师总结（3分钟）
拓展：电磁波与我们的生活（5分钟）
1. 电磁波能够传递信息
电磁波中的χ射线、γ射线在工业上被用于金属探伤，电磁波中的红外线的用途更加广泛。
通过电磁波传递信息的技术还被广泛运用于航空飞行定位、宇宙空间探测、气象云层扫描等众多领域。
2. 电磁波能够传递能量
我们生活中常见的微波炉，就是利用电磁波来加热食品的。
微波炉可以产生很强的电磁波，食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高。
实质：将电磁波的能量转化为食物的内能。
注意：微波炉中不能使用金属容器，因为微波能在金属中产生强大电流，会损坏微波炉微波。
第二十一章知识点总结
第二节
电磁波
能够在真
空中传播
单位：赫兹（Hz）、千赫、兆赫
导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
应用:广播电台、收音机。电视机、移动电话、月球通信
☆：光也是一种电磁波
计算公式：V=λf（ λ 波长 f 波速）
150页演示实验结论：电磁波的存在
天线：发射和接受电磁波
一、无线电广播的发射和接收
1）无线电广播信号的发射由广播电台完成。话筒把播音员的声音信号转化成电信号，通过电线产生的电磁波发射到空中。
2）信号的接收，由天线完成。
3）转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。扬声器把音频信号转化成电信号。
4）频率不同，信号不同。（重点）
二、电视的发射和接收
1）电视用电磁波传递图像信号和声音信号。
2）摄影机把图像变成电信号。
3）电视机把电信号转化为图像信号。
三、移动电话
1）移动电话由空间的电磁波来传递。移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台。
2）基地台，跟电话交换机相连。
3）无蝇电话的座机和手机上各有一个天线，他们通过无线电波来沟通，手机不能离座机太远。
四、综合能力题备考
第二十一章知识点总结
第三节
无线电
发射：广播电台
接收：天线（接受电磁波）
频率不同，信号不同
扬声器把音频声信号转换成声音
电视用电磁波传递图像信号和声音信号
摄影机把图像变成电信号，电视机把电信号变成图像信号。
移动电话由空间的电磁波来传递。移动电话既是无线电
发射台，又是无线电接收台。
基地台跟电话交换机相连。
无绳电话通过无线电波沟通。
由声音转换成的电信号叫做音频信号。由图像转换成的电信号叫做视频信号。音频电流和视频电流加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，叫做射频电流。
无线电波（微波）
红外线
可见光
紫外线
X射线
γ射线
１．为什么要用微波通信？
信息理论表明:电磁波频率越高，相同时间内可以传递的信息就越多．而微波比中波、短波、的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息。
一、微波通信
微波信号的波长在
10 m ～1 mm之间;
微波信号的频率在30 MHz ～3 ×105 MHz之间。
一、微波通信
2．微波的波长、频率在什么范围内？
微波的性质更接近光波，在同种均匀介质中大致沿直线传播，而地球又是圆的，所以信号不能沿地球表面绕射。
那么怎么解决这个问题呢？
３.微波有什么性质
一、微波通信
微波中继通信
每隔50km建一个中继站，把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。
４．微波中继站的作用是什么
发射
接收
一、微波通信
右图是一个微波中继站，因为微波大致沿直线传播容易被山岳和高楼所阻隔，所以微波中继站通常都建在很高的地方。
长距离通信需要建立很多中继站。
遇到雪山、湖泊、高楼大厦，中继站遇到各种技术难题。
三颗同步卫星可以实现全球通信
二、卫星通信
1.要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星
远距离传递信息
通信容量大
干扰小、质量好、功效高。
二、卫星通信
2.卫星通信有哪些优越性
光导纤维
光在光导纤维中的传播
三、光纤通信
光纤通信的优点：
（1）传输频带极宽，通信容量很大，一对光纤可开通一亿路电话；
（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
四、网络通信
(1)电话通信中电话机相当于网络通信中的________；
(2)电话通信中电话交换机相当于网络通信中的__________；
(3)电话通信中通信线路相当于网络通信中的_____________________。
计算机
服务器
导线、光缆、微波等
第二十一章知识点总结
第四节
微波通信：沿直线传播。微波中继站将上一次站传来的信号处理后再发射到下一站去。月球是地球的卫星，可以反射微波。
卫星通信：电磁波/微波中继站。人类利用通信卫星做微波通信的中继站进行通信。利用卫星来发射和接收电磁波信号。
光纤通信:应用于长途通信。 利用频率单一，方向高度集中的激光。通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播。光的频率很高，在一定时间内可以传输大量的信息。
网络通信:应用:金属导线、光缆、通信卫星
实战演练
下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波在空气中的传播速度是340 m/s　
B.电磁波只能传递声音信号,不能传递图像信号
C.电磁波不能在真空中传播　
D.北斗卫星定位系统既能发射也能接收电磁波
D
A.紫外线属于可见光　
B.红外线的波长比可见光的短
C.X射线的频率比无线电波的低　
D.可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
(2021广东)电磁波的频率与波长的大致分布如图所示,下列说法正确的是( )
D
(2016广东)广播电台的发射线路靠迅速变化的交变电流向外发射电磁波,交变电流在每秒内周期性变化 1次,发射的电磁波频率为1 Hz.若某电台节目发射频率为88.2 MHz,说明发射线路中的交变电流每秒钟周期性变化　 　次.收音机通过　 　电磁波来工作,手机通过　 　(后两空均选填“发射”“接收”或“发射和接收”)电磁波来实现远距离通话.
　发射和接收　
　接收　
　8.82×107 　
电磁波家族成员很多,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等.电磁波与人们的生活密不可分,已渗透到我们生活的各个方面.关于电磁波的应用,下列说法正确的是( )
A.验钞机利用红外线来辨别钞票真伪
B.手机利用超声波传递信号
C.微波炉利用电磁波来加热食品
D.遥控器利用紫外线实现对电视机遥控
C
5G网络是第五代移动通信网络,5G芯片是由　 　(选填“半导体”或“超导体”)材料制成的.5G通信通过　 　传输信号,与4G相比,其载波的频率较高,因而波长较　 　(选填“长”或“短”).
　短　
　电磁波　
　半导体　
如图所示的是正在自动飞行的“亿航184”，它在飞行过程中的信息是通过________传递给地面指挥中心的，其传递信息速度与光速________(填“相等”或“不相等”)。
电磁波
相等
“共享单车”普及后，王老师由原来开汽车上班改成骑“共享单车”上班。如图所示的“共享单车”，它具有BDS定位功能，方便人们用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置，它的前车筐底板是一个太阳能电池板，为BDS功能供电。
(1)太阳能电池板工作时，把光能转化为
________能。BDS工作是靠________来实现定位的。
电
电磁波
(2)王老师上班骑车的平均速度为15 km/h，骑行时间为20 min，比以前开汽车走相同的路上班要减少二氧化碳排放________kg。(王老师开汽车上班的油耗为
10 L/100 km，燃烧1 L汽油要排放二氧化碳2.4 kg)
1.2
关于电话的工作过程，有如下几句话，正确的排列顺序是___________。
①膜片忽松忽紧地挤压炭粒；②人对着话筒说话时，声波使膜片振动；③电阻忽大忽小；④电磁铁对膜片的吸引力忽大忽小，使膜片振动，振动情形和对方说话相同；⑤在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流。
②①③⑤④
1965年，美国发射通信卫星les-1，由于故障导致卫星进入太空后与地球失去联系，18年后，科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les- 1发出的频率为2.5×108 Hz的信号。该信号(　　)
A．属超声波，周期为4×10－8 s
B．属超声波，周期为4×10－9 s
C．属电磁波，周期为4×10－8 s
D．属电磁波，周期为4×10－9 s
D
(2018广东)汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过_______　 　来传递信息,其在真空中的传播速度为　 　m/s;如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,频率最高的是　 　信号.
　射频　
　3×108　
　电磁波　
在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水，在瓶内的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方
向，让光束正好能射中对侧的小孔（如图所示），揭下胶带，让水流到下面的盆里，你会看到光束随弯曲的水流照到盆底，在盆底形成一个
光斑。
（1)在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的 （填“内”或“外”）壁经过多次 （“反射”或“折射”），最后射到盆底；
（2)实验中从瓶中流出的水柱相当于光纤通信中的 ．由此说明用来进行光纤通信的光纤＿（填“能”或“不能”）弯曲；
（3)在光纤通信中，每一根光纤＿（填“能”或“不能”）同时传导多束激光信号而不致相互干扰．
内
反射
光导纤维
能
能
阅读下面有关手机的材料，并回答问题。
手机是部集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器，它大致可分为五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源，采用双向
异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波．根据国家计量标准局和有关方面的规定，某机发射频率890.0125MHz,接收频率
为935.0125MHz,双频间隔为45MHz.用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如果
进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游。
（1)当对着话简讲话时，手机天线作为 （选填“发射”或“接收”）天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线是作为 （选填“发射”或“接收”）天线使用。
（2)用一交换局业务服务区的另一部手机， （填“能”或“不能”）用890.0125MHz的发射频率．
（3)在飞行的飞机上不能使用手机的原因是：
发射
接收
不能
手机发射的电磁波被飞机上的仪器接收后，会影响飞机的正常飞行，诱发事故
手机信号屏蔽器
上初三的小明听去年参加高考的哥哥说，现在为了防止考生在考场内使用手机进行作弊，每个考场都会放置一个手机信号屏蔽器。爱动脑筋的小明想，手机信号屏蔽器的原理是什么呢？于是，他上网查阅了相关的资料。
手机工作时是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输，手机信号屏蔽器针对手机通讯的原理，屏蔽器在工作过程中以一定的速度从低端频率向高端频率扫描，该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。
（1)手机和基站之间联接的无线电波 （选填“属于”或“不属于”）电磁波；
（2)手机信号屏蔽器主要是阻碍无线电波传递 （选填“信息”或“能量”）；
（3)屏蔽器的作用频率有800MHz、900MHz、2000MHz等几个不同的频率，这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是 （选填“相同”或“不同”）的；
（4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，某同学设计了几个不同的探究方案，其中可行的是 ；
A.用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话
B.用屏蔽器覆盖范围内的固定电话拨打覆盖范围外的手机
C.在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机
D.在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话
属于
信息
相同
B
同步通信卫星是在商地面高度为3.6 10 m,绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同．
（1)同步通信卫星绕地球运行时 （ 选填“受”或“不受”）地球的引力，周期是 h.同步通信卫星相对于地面的建筑物是 的，＿颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。
（2)理论和实践表明，质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若同步通信卫星上的天线脱落，天线 （选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行。
（3)地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要 s.【电磁波的传播速度v=3x10 m】
受
24
静止
3
仍然
7
0.48
8

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