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(共16张PPT)
跨学科实践　信息的编码与传递
义务教育教科书（五·四学制） 物理 九年级 下册
信息的编码与传递
用声波传递信息时易受到干扰，往往会导致信息失真（图1），用电磁波传递信息也会遇到类似问题。我国古代先民非常聪明，为了避免烽燧之间传递的信息走样，常用类似灯笼的信标——“烽”、点燃后冒着浓烟的柴草堆——“积薪”等易于辨识的信号组合起来传递军情（图2），这是一种古老的利用编码传递信息的方式。
图1 声音信息受到干扰而失真
图2 烽燧通过不同形式信号组合传递信息
19世纪中期，莫尔斯用“点”和“横”两种符号对文字进行编码（图3）。发送信息时，通过按压发报机的操控开关（图4）产生长短不同的电流来表示“点”和“横”，这种电码迄今为止仍在使用。
图4 发报机的操控开关
图3 莫尔斯电码
任务1：两人为一小组，一位同学作为发报员，另一位同学作为译报员。设计一个由电源、导线、小灯泡和开关等器材组成的简单发报机，画出电路图并按图连接器材。
发报员在收到写有单词的纸条后，按照莫尔斯电码将其转化为“点”和“横”，按动开关把这个单词发送出去。译报员则通过观察电路中小灯泡亮暗时间的长短，对照莫尔斯电码翻译出这个单词。
跨学科实践任务
尝试用莫尔斯电码发送“SOS”这串字符，分析“SOS”为什么能成为国际公认的紧急呼救信号。讨论在紧急情况下，如何利用手电筒等简单设施发送“SOS”求救信号。
任务2：小组讨论，为什么莫尔斯电码只用“点”和“横”两种符号对文字编码？进一步分析信息技术一般都用二进制编码的原因。
任务完成后形成报告，并进行交流展示。报告应包含以下内容：① 编码传递信息的优势。② 计算机用二进制编码存储和传递信息的大致原因。③ 未来是否会出现比二进制更先进的编码方式。
评价项目 评价要点（☆☆☆） 自评 互评
实践计划 能制订分工合理、任务明确、进度可行的实践计划
能在规定的时间内完成计划
实践成果 了解什么是编码传递信息
通过活动了解编码传递信息的优势
能准确发送和接收信息
能说明计算机用二进制编码存储和传递信息的大致原因
信息搜集 能有效搜索所需学习资源，注意数据的可靠性和时效性
能规范地标注引用数据、图片等相关信息的来源
评价与反思
评价项目 评价要点（☆☆☆） 自评 互评
交流合作 能利用数字设备开展交流活动
在完成各自任务的同时，能与其他成员团结协作，开展合作
在规定时间内完成展示，表达方式合理、流畅自然
评分方法：完全符合评价要点得☆☆☆，部分符合得☆☆，少量符合得☆
1. 电话听筒的工作原理是（　　）
A. 将声信号转化为电信号
B. 将电信号还原为声信号
C. 通过电磁感应传递信息
D. 利用光传感器转换信号
课堂练习
答案：B
解析：电话听筒属于接收端设备，其作用是将电流信息（电信号）通过磁场对电流的作用转化为膜片振动，从而还原声音。参考动圈式扬声器原理可知，电流变化驱动线圈运动发声。
B
2.下列设备中，利用传感器将光信息转换为电信号的是（　　）
A. 动圈式话筒
B. 城市路灯自动控制系统
C. 电冰箱温控器
D. 超声波测距仪
课堂练习
答案：B
解析：光传感器（如光敏电阻）可感知环境光照强度，并将光信号转化为电信号控制电路通断。城市路灯通过光传感器实现自动启闭。
B
3.关于信息编码，下列说法正确的是（　　）
A. 模拟信号抗干扰能力优于数字信号
B. 二进制编码用“0”和“1”表示信号的有无
C. 声音只能通过模拟信号传递
D. 数字信号在传输中不会失真
课堂练习
答案：B
解析：二进制是信息技术的基础编码方式，常用电磁波的有无、高低电平表示“0”和“1”。数字信号虽抗干扰强，但传输中仍可能因衰减失真，需中继器增强。
B
4.红外测温仪工作时，其传感器实现的是（　　）
A. 力信息→电信号
B. 热信息→电信号
C. 声信息→电信号
D. 光信息→电信号
课堂练习
答案：B
解析：红外测温仪通过热电偶或红外传感器检测物体辐射的热能（温度），并将其转化为电信号输出，属于热敏传感器。
B
5.下列跨学科实例与信息传递原理匹配错误的是（　　）
A. 5G通信——电磁波传递数字信号
B. 卫星电视——机械波传递图像
C. 无线网络（Wi-Fi）——射频电磁波传输数据
D. 光纤通信——光信号在玻璃纤维中反射传输
课堂练习
答案：B
解析：卫星电视利用微波（电磁波）传递信号，机械波需介质且无法在真空中传播。电磁波才是无线信息传递的主要载体。
B
6.设计家庭自动浇水装置时，需检测土壤湿度。应选用的传感器类型是（　　）
A. 声音传感器
B. 压力传感器
C. 湿度传感器
D. 红外传感器
课堂练习
答案：C
解析：土壤湿度检测需感知水分含量变化，湿度传感器（如电容式或电阻式）可直接将水分信息转化为电信号控制水泵。
C
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