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第十九章 电磁波与通信
第一～二节　模拟通信与数字通信　电磁波
知识点1 模拟通信
1．最简单的电话：1876年，美国科学家贝尔发明了电话．最简
单的电话由_____和_____组成．话筒和听筒的连接方式：电话
通话时，说话方的话筒与受话方的听筒_____，受话方的话筒则
另外与说话方的听筒_____．
听筒
话筒
串联
串联
【指点迷津】
1．话筒
(1)结构：话筒里有一个装着炭粒的小盒子，上面盖有一个膜片．
(2)作用：把声信号转换成电信号．
(3)工作原理：声波振动→膜片相应振动→炭粒忽松忽紧→电阻
忽大忽小→电流忽弱忽强．
2．听筒
(1)结构：听筒里有一个电磁铁，电磁铁吸引一块薄铁膜片．
(2)作用：把电信号转换成声信号．
(3)工作原理：电流忽弱忽强→磁性忽弱忽强→薄铁膜片受磁
力而振动→还原成声音．
2．模拟信号和模拟通信： 使用电话时，电流的变化模仿着声
音信号的变化，这种电流传递的信号叫作_________，使用模拟
信号的通信方式叫作_________．模拟信号广泛应用于电视机中
的检测器、发射器和_________等设备中．
3．模拟信号的不足：模拟信号易因信号电流的波形改变而造成
声音、图像失真甚至通信中断．
模拟信号
模拟通信
监控系统
知识点2 数字通信
1．数字信号和数字通信：用不同符号的不同组合表示的信号叫
作_________，采用数字信号的通信方式叫作_________．
2．数字信号的应用：烽火、旗语、电报、现代电话、数字电视、
___________．
3．数字信号的优势：形式简单、_____________、可加密、可
以方便地使用电子计算机处理．
数字信号
数字通信
电子计算机
抗干扰能力强
知识点3 电磁波的产生
导线中电流的_________会在周围空间产生_______．
迅速变化
电磁波
知识点4 电磁波的传播
1．特征
(1)波长
①定义：邻近的两个_____(或_____)间的距离，用λ表示．
②波形图
波峰
波谷
③单位：国际单位m.
(2)频率
①定义：在1 s内有多少个_____________通过，用f表示．②单
位：_____(Hz)，常用单位有千赫(kHz)、兆赫(MHz)．
(3)波速
①定义：用来描述___________的物理量，用c表示．②单位：
m/s.
(4)三者关系：c＝λf.
波峰(或波谷)
赫兹
波传播快慢
【指点迷津】
电磁波在真空中的波速是一个定值，波长越长，频率越小．
2．传播
(1)电磁波在真空中_____传播．
(2)电磁波的传播_______介质．
(3)真空中电磁波的波速为__________．
可以
不需要
3×108 m/s
【指点迷津】
电磁波的传播速度只与介质有关，与电磁波的波长和频率无关．
知识点5 电磁波的应用
1．分类(按照频率由低到高)：_________、_____、红外线、___
_____、_______、X射线、_______等．
2．应用：收音机、电视机、移动电话靠_______传递信息．
无线电波
微波
可
见光
紫外线
γ射线
电磁波
考点1 电话
典例1如图所示为一种老式电话机的话筒和听筒．关于这两部分的作用，下列说法正确的是( )
A．话筒能将声信号转化为电信号
B．听筒能将声信号转化为电信号
C．话筒和听筒都能将声信号转化为电信号
D．话筒和听筒都能将电信号转化为声信号
思路导析 老式电话机的话筒把声信号转变为电信号，听筒把电信号转变为声信号．关键是知道话筒和听筒的工作过程．
变式 关于电话的工作过程，有如下几句话，其合理的顺序是( )
①膜片忽松忽紧，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电磁铁对薄铁膜片的吸引力忽大忽小，使膜片振动，振动情形与说话情形相同
⑤在电路中产生强弱随声音的振动而变化的电流
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤
C．①②③⑤④ D．②①③⑤④
解析：话筒工作时，相当于发电机，将声音的机械能转化为电能，其工作时的具体过程为，声音带动膜片振动→膜片上的炭粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电路中电流忽大忽小；听筒的工作过程为电路中电流忽大忽小→电磁铁对膜片的吸引力忽大忽小→膜片振动产生声音．所以合理的顺序为②①③⑤④，故D符合题意，A、B、C不符合题意．故选D.
考点2 动圈式话筒与扬声器
典例2 [2024·南京三模]如图所示是扬声器的结
构图，线圈运动带动纸盆振动，从而还原声音．
选项中与此工作原理相同的是( )
思路导析 通电导体在磁场中会受到磁场力的作用；电动机和扬声器是利用该原理来工作的．
变式 [2024·安徽]如图所示为动圈式话筒的简化示意图．磁铁固定在适当的位置，线圈与膜片连接，声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动，线圈中就产生感应电流，实现声信号到电信号的转变，其工作原理是( )
A．磁场对通电导线的作用
B．电流的热效应
C．电流的磁效应
D．电磁感应
考点3 电磁波的产生
典例3 [2023·内蒙古模拟]关于电磁波的产生，下列说法正确的是( )
A．导线中没有电流，可以在空间激起电磁波
B．导线中有电流，就可以在空间激起电磁波
C．导线中有迅速变化的电流就可以在空间激起电磁波
D．以上三种情况都可以产生电磁波
思路导析 电磁波产生的条件：迅速变化的电流会激起电磁波．
变式1 下列情况，不可能产生电磁波的是( )
A．打开或关闭灯时
B．电饭锅从加热状态自动到保温状态时
C．电炉子在正常工作时
D．电冰箱在电路接通或断开时
变式2 [2024·武汉]如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声．关于这个实验，下列说法错误的是( )
A．这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做
B．迅速变化的电流能够产生电磁波
C．收音机可以接收到电磁波信号
D．电磁波只能在空气中传播
考点4 电磁波的传播
典例4 [2024·广州三模]如图所示是电磁波及其应用事例，下列说法正确的是( )
A．电视机遥控器用γ射线遥控
B．红外线是红色的
C．体检胸透用的电磁波频率比无线电波高
D．可见光在真空中的传播速度比无线电波在真空中的传播速度小
思路导析 知道电磁波的特点及应用；知道红外线的特征及应用．
变式1 [2024·广州三模]如图所示是一台收音机的屏板，当在
FM段波段时，向右调指针(图中黑块)，所接收到的电磁波( )
A．波速变大，波长不变
B．波速不变，波长变小
C．波速不变，波长变大
D．波速变小，波长变小
变式2 [2025·广州]某广播电台发射频率为1.027×108 Hz的电磁波，根据如图信息，该电磁波属于( )
A．无线电波 B．红外线
C．紫外线 D．γ射线
变式3 [科技前沿][2025·江西]“中国天眼”是目前地球上最
大的通过接收_______来探索宇宙的仪器，接收的这种波在真空
中的传播速度c约为______ m/s.
电磁波
3×108(共22张PPT)
第三～四节　 广播、电视与移动通信　
现代通信
知识点1 无线电广播信号的发射和接收
1．发射：无线电广播信号的发射由_________完成．话筒把播
音员的声音信号转换成_______，然后用_______把音频信号加
载到_____________上，再通过天线发射到天空．
2．接收：收音机的天线能接收到各种各样的_______．收音机
从接收的电磁波中选出某一频率的信号，将其中的音频信号取
出，扬声器将音频电信号转换成_____，我们就听到广播电台的
节目了．
广播电台
电信号
调制器
高频率的电流
电磁波
声音
知识点2 电视信号的发射和接收
1．电视信号：电视用电磁波传递_____信号和_____信号．
2．发射：电视信号的发射过程由_______完成，发射机把_____
_____加载到频率很高的电磁波(载波)上，通过发射天线发射到
空中．
3．接收：电视机的_________把高频信号接收下来，通过电视
机把_________取出并放大，由_______把它还原成图像．
图像
声音
电视台
电流
信号
接收天线
图像信号
显示器
4．说明：电视机声音信号的产生、传播和接收跟___________
的工作过程是相似的．
5．生活中常见的有线电视通过_____等把电视节目传送到千家
万户．
无线电广播
电缆
知识点3 移动通信信号的发射与接收——移动电话
1．工作原理：移动电话是利用空间的_______来传递信息的．
移动电话既是_____________，又是_____________．
2．特点：移动电话的体积很___，发射功率_____，它的天线也
很简单，灵敏度_____．它与其他用户的通话要靠_____转接．
3．注意：移动电话是靠_______传递信息的，而固定电话是利
用_____传递信息的．
电磁波
无线电发射台
无线电接收台
小
不大
不高
基站
电磁波
电流
知识点4 卫星通信
1．卫星通信：利用_________做微波通信的中继站进行通信．
在地球周围均匀配置3颗_________卫星，就可以实现全球通信．
2．卫星电话：一种基于_____________来传递信息的电话，可
以填补有线、无线通信终端无法覆盖的区域，广泛应用于海洋
渔业、应急救援等场景．北斗卫星导航系统是利用_________来
发射和接收电磁波信号的．
通信卫星
地球同步
卫星通信系统
通信卫星
知识点5 光纤通信
原理：光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次_____后从另
一端射出，这样就把携带的信息传到了远方
反射
知识点6 水声通信与量子通信
1．水声通信：利用_____在水下传递信息．我国的载人潜水器
“奋斗者”号利用_________实现了信息的实时传递．
2．量子通信：一个物理量存在的不可分割的最小单位称为量子．
量子通信利用_____效应进行信息传递．量子通信的最大优势是
高安全性和高效率性．
声波
水声通信
量子
考点1 无线电广播信号的发射和接收
典例1 如图所示是我们听到中央人民广播电台新闻的过程示意
图，则图___是电台的发射示意图，图___是收音机的接收示意
图．
乙
甲
思路导析 话筒把播音员的声音信号转换成音频信号，经过调制和放大通过天线发射出去．而收音机将接收的电磁波转换成声音播放出来．据此进行解答．
变式1 转动收音机调谐器的旋钮是为了( )
A．选定某一频率的电台信号
B．调节收音机的音量
C．把音频信号转换成声音
D．把声音信号从高频调制信号中检出来
变式2 如图所示是无线电广播工作过程的简易图．话筒把播音员的___
___信号转换成_______信号，调制器把音频电信号加载到_____电流上
形成调制信号并以电磁波的形式发射到空中，收音机接收到各种电磁
波并从中选出特定频率的信号．通过解调将_________________信号留
下，通过_______把播音员的声音从收音机播放出来．
声
音
音频电
高频
某一频率的音频电
扬声器
考点2 电视信号的发射和接收
典例2 小明同学对如图所示的荷花世界电视录制和播放过程解释正确的是( )
A．摄像机是把电信号转化为光信号
B．话筒是把电能转化为声能
C．扬声器是把声信号转化为电信号
D．发射机发射电磁波把信号传给接收机
思路导析 摄像机把光信号转化为电信号；话筒把声能转化为电能；扬声器是把电信号转化为声信号；发射机发射电磁波把信号传给接收机．
变式1 电视机换台时，实际上是在改变( )
A．电视台的发射频率
B．电视机的接收频率
C．电视台发射的电磁波的波速
D．电视机接收的电磁波的波速
变式2 各地高高耸立的电视塔是地标性建筑，电视塔上天线的作用是( )
A．让声音、图像信号转化为电信号
B．让声音、图像信号加载到高频电流上
C．让音频、视频电信号加载到高频电流上
D．利用载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
变式3 电视信号包含图像信号和声音信号，电视信号从电视台
发射机到电视接收机的传递过程中，下列说法正确的是( )
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流上的
D．声音信号和图像信号都是加载在电磁波上的
考点3 现代通信
典例3 [2024·庆云二模]关于现代通信，下列叙述错误的
是( )
A．通信公司研究的5G技术是利用电磁波通信的
B．电磁波的频率越低，在空气中传播的速度越小
C．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信
D．光纤通信是利用激光在光纤中不断反射传递信息的
思路导析 了解现代通信的基本方式和特点；知道电磁波在同种介质中的传播速度与频率无关．
变式1 [2024·海安二模]从古至今，人类活动离不开对信息的
收集、传递和使用．下列说法错误的是( )
A．手机既能发射电磁波，又能接收电磁波
B．“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的
C．电磁波在真空的传播速度为3×108 m/s
D．光纤通信是利用光在光导纤维中进行多次折射来传递信息的
变式2 [2024·广州]如图所示，光导纤维在传递信息时，光从内芯的一端传输到另一端，其原理应用了光的( )
A．折射 B．反射
C．色散 D．直线传播
变式3 关于地球同步通信卫星，下列判断正确的是( )
A．同步卫星的转动周期和地球自转周期相同，相对于地面是静止的
B．同步卫星在空中静止不动
C．同步卫星和月球一样每天绕地球运转一周
D．同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只要4颗就能将信号覆盖全球

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