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(共22张PPT)
第一节 电磁波
第十五章 怎样传递信息——通信技术简介
知识点
电磁波的产生
1
1. 电磁波的产生 变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。
2. 电磁波的特点 看不见，摸不着，但电磁波确实可以为我们传递信息。
3. 类比于水波和声波的产生 木棍在水面上振动会产生水波；说话时声带的振动在空气中形成声波。同理，当电路中有迅速变化的电流(振荡电流)时，便会在周围空间激起电磁波。
类比思想
关联思考 请举例说明什么情况下可以产生电磁波
关联结果
当导体中电流迅速变化时，导体周围空间会有电磁波产生，并周期性向外传播。例如直流电开关闭合或断开的瞬间、交流电等都会产生电磁波。
例 1
如图1所示，打开收音机的开关，转动选台用的旋钮，调到一个没有节目的位置，使收音机收不到广播节目，然后开大音量，拿导线头迅速在钢锉上移动，这时收音机会发出“ 喀喀”的响声，
表明有______产生，由此可知产生
电磁波的条件是导体中有
_________________。
电磁波
迅速变化的电流
解题秘方：根据电磁波的产生条件解答。
解析：在收音机附近，拿导线头迅速在钢锉上移动时，由于钢锉表面是粗糙的，导致电路中电流时有时无，即电路中有迅速变化的电流，从而在周围空间产生电磁波，这些电磁波被收音机接收而发出“喀喀”的声音，说明迅速变化的电流会产生电磁波。
1. 下列几种情况中不可能产生电磁波的是( )
A. 开关手电筒时
B. 用手电筒正常照明时
C. 雷雨时的闪电
D. 电冰箱启动和停止时
B
知识点
电磁波的类型及用途
2
1. 电磁波谱 手机、收音机、汽车导航仪都是通过电磁波来传播信息的。电磁波是一个大家族，γ 射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等都是电磁波，每种电磁波的波长各不相同。
可见光中各种颜色不同的色光其本质是它们的频率不同。
包括长波、中波、短波和微波。
人们常把电磁波按波长从小到大的顺序依次排成一列，这就是电磁波谱(图2)。
2. 应用
(1)无线电波：广播、电视和移动电话等。
(2)红外线：遥控、遥感等。
(3)紫外线：杀菌、验钞等。
(4)X射线：用于医疗上诊断是否骨折等。
(5)γ射线：金属探伤。
易错提醒
●无线电波是电磁波中的一种，通常会错误地认为电磁波指的是无线电波。
●可见光也是电磁波家族中的一员，不能错误地认为光和电磁波是两种不同的物质。
[中考·牡丹江] 遥感卫星利用______(填“红外线”或“紫外线”)遥感设备探测海水温度，再通过______把信息传输到地球。
例 2
解题秘方：理解各种电磁波在生活中的应用，注意区别电磁波和声波。
红外线
电磁波
解析：遥感卫星利用红外线遥感设备探测海水温度，卫星与地面之间的通信是靠电磁波完成的，则遥感卫星也是通过电磁波把信息传输到地球的。
2. [中考·苏州] 在轨运行的中国空间站，与地面进行实时信息传输所使用的是(　　)
A. 电磁波 B. 红外线
C. 超声波 D. 次声波
A
知3－讲
知识点
电磁波的传播
3
1. 传播特点 电磁波的传播不需要介质，即电磁波可以在真空中传播。
2. 传播速度 真空中电磁波传播速度约为3×108 m /s，是宇宙间物质运动的最快速度。
知3－讲
3. 波速(c)、波长(λ)和频率(f)之间的关系
(1)频率：电磁波的频率在数值上等于单位时间内电流振动的次数，单位为赫兹(Hz)。
(2)波长：电磁波的波长是电流每振荡一次电磁波向前传播的距离，单位为米(m)。
(3)电磁波的波速c等于波长λ和频率f的乘积，即c＝λf。
知3－讲
深度理解
1. 电磁波在空气中的传播速度近似认为与在真空中的传播速度相同。
2. 电磁波在真空中传播速度是定值，由关系式c＝λf可知，电磁波的波长与频率成反比。
3. 不能认为电磁波的波速与波长和频率有关。
知3－练
如图3所示，真空中有甲、乙两种电磁波，甲的波长是乙的2倍，则甲、乙两种电磁波的频率之比为( )
A. 1∶1
B. 2∶1
C. 1∶2
D. 无法确定
例 3
知3－练
解题秘方：由公式c＝λf分析三者间的关系。
解析：真空中电磁波的波速c一定，由公式c＝λf知，f甲∶
f乙＝λ乙∶λ甲＝1∶ 2。
答案：C
知3－练
方法点拨：由甲、乙两种电磁波的波长之比求频率之比，可以用比例法求解。由于电磁波在真空中的传播速度一定，由关系式c＝λf可得：λ甲f甲＝λ乙f乙。进一步分析可得，两电磁波的频率之比等于它们波长比的倒数。
知3－练
3. 如图是甲、乙两种不同电磁波在空气中传播的振幅与距离关系图像， 下列说法正确的是(　　)
A. 甲电磁波的传播速度较快
B. 甲电磁波振动的幅度较大
C. 两电磁波的振动频率相同
D. 甲电磁波振动的波长较长
D
电磁波
电磁波
分类
应用
产生
传播(共28张PPT)
第三节 现代通信技术及发展前景
第十五章 怎样传递信息——通信技术简介
知识点
移动通信
1
1. 移动电话 移动电话(通常称为手机) 由电磁波传递信息，可以在信号覆盖的任何地方使用。手机既是发射机又是接收机，但是它的发射功率很小，又不具有交换能力，必须依靠一组大功率的固定电台( 基地台) 和交换中心来转接。
2. 移动通信的工作方式 如图1所示，手机1发射的信号被离它最近的基地台1 接收，然后由光缆把信号传到交换中心，寻找到选定的通话对象，
再由光缆把信号传到离对象最
近的基地台2，最终由这个基地
台把信号传给对象, 即手机2。
3. 移动通信的优点 方便了移动体(如人、车、轮船等) 之间或移动体与固定体之间的通信。
知识图解
基地台作用示意图(图2)：
例 1
关于移动电话，下列说法中正确的是( )
A. 移动电话与固定电话的工作原理完全一样
B. 移动电话只能作为接收机使用
C. 移动电话既是发射机，又是接收机
D. 移动电话发出的信号不能在真空中传播
解题秘方：紧扣移动电话与电磁波的关系。
解析：移动电话与固定电话工作原理基本一样，只是声音信息不是由导线中的电流来传递的，而是由空间的电磁波来传递的。
答案：C
1. 手机是人们常用的通信工具， 移动网络让我们的生活悄悄发生改变， 打电话、微信聊天等这些服务是通过______(填“超声波”“次声波”或“电磁波”)来传递信号的，它在真空中的传播速度为_______km/s；使用手机时，_____能转化为电能。
电磁波
3×105
化学
知识点
网络通信
2
1. 互联网 互联网(如因特网)是一个由计算机、通信网络及其附属设备连接起来的全球通信网络(如图3)。
2. 互联网的主要作用 信息查询、收发电子邮件、视频会议、远程登录、文件传送、远程教育、网上聊天、网上购物等。
知识拓展
在移动通信领域，常听到“2G”“4G”的术语。“G”是“Generation”的简写，每一个“G”，都代表了移动通信的一个发展阶段，也是一个时代。在5G时代，“人”与“人”，“人”与“物”，“物”与“物”将会共存在一个有机的数字生态系统当中，数据和信息传递的速度加快。
九年级(3)班的同学们上完信息课，从微机室中出来，大家议论纷纷，有以下几种说法，你认为不正确的是( )
A. 利用上网可以查阅所需的各种资料，比资料室中要全多了
B. 利用上网可以看到不断更新的新闻，比报纸要快多了
C. 利用上网可以发送电子邮件，把人们的空间距离缩短了
D. 只有收件人的计算机打开着，我们才能向他发送电子邮件
例 2
解题秘方：计算机可以高速处理各种信息，把计算机连接在一起，可以进行网络通信，可以做到资源共享。
解析：网络上的资料内容丰富，而且新闻每时每刻都在进行更新，信息容量大。电子邮件还可以向远在千里之外的人发送，进行联系。电子邮件随时都可以发送，收件人可以在任何时候打开信箱，查看邮件。
答案：D
2. 5G网络是第五代移动通信网络的简称，其采用的电磁波频率比4G网络更高，网络下载速度比4G 网络快10 倍以上。以下关于5G 网络的说法错误的是( )
A. 5G网络信号可以在真空中传播
B. 5G网络信号在空气中的传播速度是340 m/s
C. 5G电磁波的波长比4G更短
D. 5G网络使用微波进行传递信息
B
知3－讲
知识点
光纤通信
3
1. 光纤通信 光纤通信是利用光波(激光)在光导纤维中传输信息的一种通信方式。
(1)光导纤维：能够传输光信号的极其纤细的材料。
(2)光缆：由多根光导纤维制成的光信号传输线。
简称光纤
知3－讲
2. 光信号在光纤中传播
实验体验：如图4所示，在光纤的一端放上发光的灯泡，在光纤的另一端看到灯泡发出的光。
知3－讲
论证思考 光纤是怎样传输光信号的？是沿直线传播、折射传播还是沿反射传播的？
论证结果
如图4所示，光可以在弯曲的光纤中传播，即光不可能是沿直线传播的。光始终在光纤里面传播，没有从一种物质进入另一种物质，即不可能是沿折射传播的。显然，光只能是通过反射向前传播的。
知3－讲
3. 光纤通信的过程 先把电信号转变成光信号，通过光纤传递到接收端，再把光信号转变成电信号，从而实现信息传递。
4. 光纤通信的三个优点 (1)光纤通信的容量大。例如，一对头发丝细的光纤可同时传送上百万路电话信号。(2)光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰。(3)不怕潮湿、耐腐蚀、能量损耗低，通信质量比其他有线通信好。
知3－练
光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一。关于光纤以下说法正确的是( )
A. 光纤是超导体
B. 光波在光纤中不断折射向前传播
C. 光波在光纤中的传播速度为3×108 m/s
D. 光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰
例 3
知3－练
解题秘方：利用光纤的概念和特点解答。
解析：光纤是绝缘体，不导电，不会产生电磁感应现象，所以光纤通信不会受外界电磁场的干扰；光波在光纤中不断反射向前传播；光波在光纤中的传播速度小于3×108m/s。
答案：D
知3－练
3. 光纤通信前景广阔，下列关于光纤通信的说法正确的是( )
A. 光纤通信中所使用的光不是激光
B. 光纤通信传递信息的容量要比短波、微波大
C. 光纤通信不需要任何传导介质
D. 因为玻璃丝很容易折断，不宜用来做光导纤维
B
知4－讲
知识点
卫星通信
4
1. 定义 利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式。
2. 组成 由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。
知4－讲
3. 优点
(1)信号覆盖范围广。地球周围均匀地分布3 颗地球静止卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。
(2)远距离传输信息，通信容量大，干扰小，质量好，效率高，不受陆地灾害的影响，建设速度快。
知4－讲
深度理解
通信卫星属于微波中继站。微波大致沿直线传播，不能沿着地球表面绕射，故需要微波中继站将载有信息的微波接收处理再送到后面的微波中继站。
知4－练
长征三号乙运载火箭载着第44颗北斗导航卫星顺利
升空。“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航等服务。该系统在传递信息过程中主要依靠( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 紫外线
例 4
知4－练
解题秘方：日常生活中用的电视信号、手机信号以及卫星通信都是利用电磁波传递信号的。
解析：卫星和地面的联系依靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面，所以它传递信息利用的是电磁波。超声波与次声波都属于声波，不能在真空中传播，所以不能用于卫星与地面的联系。
答案：C
知4－练
4. [岳阳模拟] 我国“神舟号”载人飞船绕地球飞行过程中，测控部门利用了通信卫星和在国内布置的多个测控站，对飞船进行了连续跟踪和测控。在连续跟踪和测控中需要通信卫星的颗数至少是( )
A. 1 颗 B. 2 颗
C. 3 颗 D. 4 颗
C
现代通信技术及发展前景
越来越宽的信息之路
微波通信
卫星通信
光纤通信
网络通信(共19张PPT)
第二节 广播和电视
第十五章 怎样传递信息——通信技术简介
知识点
音频、视频和射频信号调制
1
1. 音频信号 由声音转换成的电流信号。
2. 视频信号 由图像转换成的电流信号。
3. 射频信号 高频率的振荡电流能够产生高频率的电磁波并向外发射，称这种电流为射频信号。
4. 调制 将音频或视频信号搭载到射频信号上的过程。
知识拓展
话筒和摄像机分别是把声音和图像信号转换成电流信号的装置。
例 1
如图1为射频、视频、音频的波形示意图。其中A表示的是_____，B表示的是_____，C表示的是_____。
音频
视频
射频
解题秘方：理解音频、视频、射频的概念是解题的关键。
解析：在射频、视频、音频中，音频信号的波长最长，射频信号的波长最短，视频信号的波长介于这两者之间，故A 是音频，B 是视频，C 是射频。
1. 通常，中、短波广播是用音频信号去控制射频信号，让射频电流的______随着音频电流变化，称为______。电视节目的声音和调频广播是用音频信号去控制射频信号，让射频电流的______随着音频电流变化，称为_______。
幅度
调幅
频率
调频
知识点
无线电广播信号的发射和接收
2
1. 无线电广播信号的发射
(1)由广播电台完成。
(2)话筒把播音员的声音信号转换成电信号。
(3)音频信号不能直接发射，要通过调制器加载到高频电流上，再通过天线发射到空中。
2. 无线电广播信号的接收
(1)由收音机完成。
(2)调谐器的作用：从众多电磁波中选出特定频率的电磁波，即选出所要收听电台的频率。
(3)收音机的扬声器将电信号转换成声信号。
知识链接
无线电发射和接收示意图如图2所示。
无线电广播工作过程中，话筒把播音员的_______转换成_____信号，调制器把音频信号加载到______电流上发射到空中，收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过______将音频信号留下，通过______把播音员的声音从收音机播放出来。
例 2
声信号
电
高频
解调器
扬声器
解题秘方：本题考查无线电广播信号的调制、调谐及解调，注意结合电磁波的相关知识，掌握信号发射及接收的过程。
解析：话筒将声信号转换为电信号，而后该信号经调制器后加载到高频电流上，然后由天线发射到空中；收音机接收装置收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号，通过解调器选出音频电信号，送到扬声器即可发出声音。
2. 无线电广播信号的接收装置中有调谐器, 其作用是( )
A. 产生高频率振荡电流
B. 使高频率电流随声音信号变化
C. 得到所需要的带有声音信号的电磁波
D. 把电信号还原成声音
C
知3－讲
知识点
电视信号的发射和接收
3
1. 电视信号的发射
(1)由电视台完成。
(2)电视台用话筒将声信号转换成电信号，用摄像机将图像转换成电信号。
(3)音频信号和视频信号都要加载到高频电流上，再通过天线发射到空中。
知3－讲
2. 电视信号的接收
(1)由电视机完成。
(2)电视机也有选台电路。
(3)扬声器将电信号还原出声音，显示器还原出图像。
知3－讲
知识链接
电视信号的发射和接收示意图如图3所示。
知3－练
用电磁波传递电视信号的大致过程如下：①用摄像机拍摄画面和录音；②制作电视节目；③发射电视节目的视频和音频信号；④接收并还原电磁波的图像和声音信息。图4 四幅图中对应③的是图_____，对应④的是图_____。
例 3
B
D
知3－练
解题秘方：注意对比广播信号的发射和接收与电视信号的发射和接收，对比电视信号的发射和电视信号的接收。
解析：图A 中用摄像机在拍摄，故和①相对应。图B 中有发射塔，是在发射信号，故和③相对应。图C 中画面上有多个图像，是电视台在制作节目，故和②相对应。图D 中电视机里出现图像的画面，故和④相对应。
知3－练
3. 电视信号包含图像信号和声音信号，电视信号从电视台发射到电视接收，下列说法中正确的是(　　)
A. 声音信号是加载在电流上的，图像信号是加载在电磁波上的
B. 图像信号是加载在电流上的，声音信号是加载在电磁波上的
C. 声音信号和图像信号都是加载在电磁波上的
D. 声音信号和图像信号都是加载在高频电流上的
D
广播和电视
信号的发射和接收
音频、视频和射频信号
广播
电视
移动电话

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