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考点30 信息的传递
1.了解信息传递的特点；模拟信号和数字信号；现代通讯特点。 2.理解电磁波的传播特点。 4.认识生活中常见的信息传递特点。
一、信息的传递 1．1876年贝尔发明了第一步电话。电话的基本结构：最简单的电话由话筒和听筒组成。 工作原理：话筒把声信号转化为变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，把声信号变成电信号；在另一端，电流使听筒的膜片振动，使膜片振动起来，在空气中形成声波，就可以听到对方讲话了。 2．电磁波的产生：导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。电磁波的传播电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。真空中电磁波的传播速度c=m/s。 3．电磁波的波速、波长和频率的关系 （1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。 （2）频率：一秒内电流振荡的次数叫做频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。 （3）波速：一秒内电磁波传播的距离叫做波速，用c表示，单位是m/s。 （4）波长、频率和波速的关系：。 4．电视信号的发射与接收 （1）电视用电磁波传送图像信号和声音信号，摄像机把图像信号转化成电信号，话筒把声音信号转化成电信号。 （2）发射器把两路电信号同时加载到同一电磁波上，这种载波的频率很高。 （3）通过发射天线把载有电视信号的电磁波发射到空中。 （4）电视机天线把这样的高频信号接收下来。 5．移动电话既是无线发射台，又是无线接收台。在你讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，此时相当于广播电台，同时它又从空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息，此时相当于收音机。移动电话不需要电话线，比固定电话更方便；移动电话与固定电话的工作原理基本相同，只是声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波来传递的。 6．越来越宽的信息之路 （1）微波通信 微波通信是无线通信的一种。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50 km左右就建一个微波中继站，用来把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，而且信号传递的距离越远，需要的中继站越多，在遇到雪山、大洋时，根本无法建设中继站，为了实现全球通信，人们建立了卫星通信系统。 （2）卫星通信 人们已经能够发射人造卫星了，用通信卫星做微波通信的中继站，实现了卫星通信的梦想。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理后，发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面。 （3）光纤通信 光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。 电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高，如用光束通信，它的前景更广阔，但是，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息。 光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光的频率比无线电波高得多，频率越高，传递信息的容量越大。 二、新材料 1．人们根据材料的不同特点将材料分为金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料四大类。 2．材料的物理性质： （1）弹性：材料受力发生形变，除去外力后，材料又自动回复到原状。 （2）硬度：描述材料的坚硬程度。 （3）延展度：材料具有的可以锻打成片、拉成丝的性质。 3．材料的导电性分类： （1）导体：容易导电。 （2）半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间。 （3）绝缘体：不容易导电。 4．半导体：半导体二极管具有单向导电性；半导体三极管可以用来放大电信号； 半导体的应用：（1）太阳能电池；（2）条形码扫描器；（3）微处理器 ；（4）机器人。 5．超导材料：电阻为零的材料。超导材料的应用：远距离输电、超导磁悬浮、增加磁性。 6．纳米材料特点：空间尺度小，硬度高、强度大。纳米材料的应用：使计算机运行速度加快，芯片体积减小。制造纳米机器人。
模拟通信和数字通信 区别模拟通信数字通信信号组成和声音频率、振幅变化情况一样的电流用电压（或电流）的有无两种状态的不同组合抗干扰能力长距离传输和多次加工过程中，信号会丢失，导致声音失真，甚至通信中断特别强信号处理采用人工处理，速度慢，效率低利用电子计算机处理，速度快，效率高
【母题1】（真题来源：新华区校级模拟）有关声和电磁波的应用、分析正确的是　　 A．摩托车的消音器，其作用是在人耳接收处咸弱噪声 B．用大小不同的力拨动吉他的同一根弦，其目的是改变音调 C．红外线、紫外线都属于电磁波，都能在真空传播 D．利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“超”相同 【分析】（1）减弱噪声方法有：①在声源处减弱噪声；②在传播过程中减弱噪声；③在人耳处减弱噪声； （2）音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性； （3）红外线、紫外线都属于电磁波，都能在真空传播； 【解答】解：、摩托车的消音器，其作用是在声源处减弱噪声，故错误； 、用大小不同的力拨动吉他的同一根弦，吉他弦振动的幅度会不一样，所以声音的响度就会发生变化，故错误； 、红外线、紫外线都属于电磁波，都能在真空传播，故正确； 、卫星导航系统传递信息利用的是电磁波，“超”是利用超声波，故错误。 故选：。
1．（真题来源：宝塔区校级期末）2022年1月26日，我国在酒泉卫星发射中心采用长征四号丙运载火箭，成功发射陆地探测号01组星。陆地探测号01组星与地球通信是利用　　
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．光纤
【分析】（1）太空中没有空气，真空不能传声，电磁波的传播不需要介质；
（2）陆地探测号01组星与地球通信是无线通信；
（3）人类用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。
【解答】解：太空中没有空气，真空不能传声，因此不能用超声波和次声波传递信息；陆地探测号01组星与地球通信是无线通信，没有用到光纤；电磁波的传播不需要介质，陆地探测号01组星与地球是利用微波传递信息的，微波属于电磁波，故错误，正确。
故选：。
2．（真题来源：政和县模拟）如图是空间站执行任务的宇航员王亚平，在2022年元宵晚会上用古筝演奏了一曲《茉莉花》，送上元宵祝福，下列说法正确的是　　
A．古筝是由于空气柱振动发声的
B．改变拨动琴弦的力度可以改变音调
C．王亚平能够听到琴声是因为真空可以传声
D．地球上的观众听到琴声是通过电磁波将信号从空间站传回地球
【分析】（1）弦乐器是由弦的振动发声的；
（2）用不同的力拨动琴弦可以改变古筝发声的响度；
（3）真空不能传声；
（4）空间站与地面通过电磁波来传递信息。
【解答】解：、古筝属于弦乐器，弦乐器是由弦的振动发声的，故错误；
、改变拨动琴弦的力度可以改变古筝发声的响度，但不会改变音调，故错误；
、王亚平能够听到琴声是因为空间站内有空气，空气能够传声，故错误；
、空间站与地面通过电磁波来传递信息，地球上的观众听到琴声是通过电磁波将信号从空间站传回地球，故正确。
故选：。
3．（真题来源：宿迁二模）从中国高铁铺轨的先进程度和效率，可见中国实力和速度。铺轨机（如图）应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是　　
A．红外线 B．紫外线 C．超声波 D．电磁波
【分析】卫星通信靠电磁波传递信息。
【解答】解：铺轨机与“北斗”定位系统间利用卫星做中继站来传递信息，靠的是电磁波，故错误，正确。
故选：。
4．（真题来源：漳州模拟）如图是我国“玉兔号”月球车在月面上行驶留下车辙痕迹的照片，照片拍摄后从月球传递到地球的载体是（　　）
A．超声波 B．微波 C．次声波 D．红外线
【分析】声音的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质。
【解答】解：太空中没有空气，超声波、次声波都属于声波，它们都不能在真空中传播；但电磁波可以在真空中传播，所以电磁波可以将信息传回地球，微波属于电磁波；红外线属于光，传播距离近，且遇到物体阻挡时不易通过，所以照片拍摄后从月球传递到地球的载体是微波。故ACD错误，B正确。
故答案为：B。
【母题2】（真题来源：莱西市一模）电话的工作原理，如图是老式电话机的原理图。碳粒话筒相当于一个变阻器，膜片振动把碳粒压紧和放松时，相当于图中膜片带动滑片左右移动，使滑动变阻器的电阻随之发生变化，接通电源后电路中便产生了强弱变化的 　 　。听筒中有一个电磁铁，当电流变化时，它的 　　发生变化，对旁边铁质膜片的引力也随着改变，使膜片来回运动。将话筒和听筒 　　（填“串联”或“并联” 在电路中，二者电流的变化相同，听筒中膜片往返运动的频率跟话筒膜片振动的频率便相同，这样，从听筒中就听到了对方说话的声音。 【分析】话筒把声信号转换成电信号，听筒将电信号转换成声信号，话筒和听筒是串联关系。 【解答】解：碳粒话筒相当于一个变阻器，膜片振动把碳粒压紧和放松时，相当于图中膜片带动滑片左右移动，使滑动变阻器的电阻随之发生变化，对着话筒说话时，电路中便产生了强弱变化的电流； 听筒中有一个电磁铁，当电流变化时，它的磁力发生变化，对旁边铁质膜片的引力也随着改变，使膜片来回运动。 将话筒和听筒串联在电路中，二者电流的变化相同，听筒中膜片往返运动的频率跟话筒膜片振动的频率便相同，这样，从听筒中就听到了对方说话的声音。 故答案为：电流；磁力；串联。
1．（真题来源：香坊区期末）固定电话是人们常用的通讯工具，下列说法不正确的是　　
A．电话的听筒把机械能转化为电能
B．固定电话是靠变化电流传递信息
C．电话的话筒是声音传感器
D．电话的听筒可以把电信息转化为声信息
【分析】（1）听筒是把变化的电流转化为声音的装置；声音是由物体的振动产生的；振动的物体具有机械能。
（2）对于固定电话一般是有话筒和听筒组成，即话筒将声信号变为变化的电流；而听筒是将变化的电流还原为声信号，故据此能判断出固定电话中信息传递是靠什么进行的。
（3）声音传感器就是通过将声音转化为变化电流的装置。
【解答】解：、听筒里有电磁铁和膜片，当对方强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便把电信号变成膜片的振动，把传输的声音还原出来。所以，电磁铁把电能转化为膜片的机械能。故错误；
、固定电话传递的声音信息是由导线中的信号电流来实现的。故正确；
、电话的话筒就是一个声音传感器，将声音转化为随声音变化的电流。故正确；
、听筒内有一个电磁铁，电磁铁吸引一块薄铁膜片。由于线圈中的电流不断变化，电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片振动，把电信息转化为声信息。故正确。
故选：。
2．（真题来源：巴中一模）暑假，小明参加了学校组织的夏令营到北京，他准备在街上的电话亭向济南的家里打个电话告诉家人他已平安到达北京，可电话在“占线”。请你帮助小明分析一下，下列能造成这种现象的情况是　　
A．有人正在给小明所用的电话打电话
B．小明的家人正在用电话
C．北京和济南之间有太多的用户在通话
D．以上情况都有可能
【分析】两个电话若没有连起来，就会出现电话“占线”；
电话之间线路的接通就是通过电话交换机来实现的，若通话人较多时，电话交换机不能及时的将需要通话的两个电话连接起来，就会出现忙音。
【解答】解：
、有人正在给小明打电话，则这个打电话的人听到占线的声音，而小明不会感到“占线”，故错误；
、小明的家人正在使用电话，此电话正在使用，出现忙音，故正确；
、电话之间的通话都是通过电话交换机来实现的，若通话用户比较多时，电话交换机不能将这两部电话接通，就会显示忙音，济南和北京之间有太多的用户正在通电话会出现忙音，故正确；
、由的分析可知，是错误的。
故选：。
3．（真题来源：迁安市期末）我们在打电话时，　 　把声音信号变成变化的电流，　 　把变化的电流变成声音。
【分析】电话的话筒通过电磁感应把声音的信号变为强弱变化的电流，而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的
【解答】解：电话的话筒把声音的信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去，再通过听筒把强弱变化的电流信号变成声音的信号，把传输的声音还原出来。
故答案为：电话的话筒；听筒。
4．（真题来源：日照模拟）电话信号分　 　和　　两种。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，这种电流传递的信号叫　　。使用不同符号的不同组合表示的信号叫　　。
【分析】（1）模拟信号：在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率，振幅变化的情况根声音的频率，振幅变化的情况完全一样，这种电流传递的信号叫做模拟电信号；
（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。
【解答】解：
电话信号分模拟信号和数字信号两种；
信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声信号的电信号，叫做模拟信号；
利用数字的组合来代表信号的信号叫做数字信号。
故答案为：模拟信号；数字信号；模拟信号；数字信号。

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