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电磁波和通信
第1课时　信息的传递和通信
我们的身边到处都有信息，我们生活在一个充满着信息的世界里。信息既不
是物质也不是能量，但是信息离不开　物质　也离不开　能量　。信息和物质、能量是构成我们社会的三大基元。
语言和文字的发明是信息传递方式的重大发展。文字既可以用于现场__交流_又可以记载和传递历史的　信息，所以文字为人类在已有文明基础上创造
新的文明提供了基础。
早期的电报和电话是有线电报和有线电话，后来逐渐发展成依靠无线电波　来传递信息的电报和电话。
1、信息及信息传递方式的演变，常见题型为选择题、填空题。
2、早期电报和电话的工作过程,常见题型为选择题、填空题。
考法1　生活中的信息
下列关于信息的传递和能量的利用说法正确的是（　　）
A．利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
B．作为信息载体的电磁波，频率越低，相同时间内可以传输的信息就越多
C．核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量
D．煤、石油、天然气、水能等都是不可再生能源
：A、声波传播信息需要介质，电磁波传递信息不需要介质，故A错误；
B、从信息理论角度分析可知：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多，故B错误；
C、核能是指重核裂变或轻核发生聚变时释放出的能量，故C正确；
D、在“煤、石油、天然气、太阳能”这些能源中，太阳能是可再生能源，煤、石油和天然气是不可再生能源，故D错误。
故选：C。
[题组冲关]下列有关信息的说法错误的是（　　）
A．信息、物质、能源是人类社会三大资源
B．信息来源具有多样性
C．信息可以通过多种方法获取
D．信息被存储后，就不能再加工了
根据信息基本概念和特征的理解，选项ABC说法都正确，选项D错误，信息被存储后，可以被加工得到更有价值的信息。
故选：D。
考法2
早期的电报和电话
下列叙述正确的是（　　）
A．听筒是将声信息转变成电信号
B．话筒是将电信号转变成声信号
C．听筒内部都是利用电磁铁来工作的
D．话筒是利用电磁铁的原理来工作的
2A、听筒将电信号转变成声信号，所以A错误；
B、话筒是将声信息转变成电信号，所以B错误；
C、听筒中有电磁铁，电路中忽强忽弱的电流→电磁铁对铁片引力强弱变化→铁片的振动→声音，所以C正确；
D、话筒是由声音引起膜片的振动，利用电磁感应现象产生变化的电流来工作的，所以D错误。
故选：C。
n-j-y
[题组冲关]1876年第一部电话问世，发明电话的科学家是（　　）
A．爱迪生
B．牛顿
C．欧姆
D．贝尔
：1876年，贝尔发明了电话，贝尔的电话由话筒和听筒两部分组成。爱迪生发明了电灯，牛顿发现了万有引力，欧姆发现了欧姆定律。
故选：D。
21教育名师】
1．（2021?遵义模拟）能源是人们生活和社会发展的基石，信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法正确的是（　　）
A．核电站是利用核聚变来发电的
B．我国自主建立的北斗卫星定位系统，主要是用超声波来传递信息的
C．光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
D．煤、石油和天然气是一次能源，也是不可再生能源
【解答】解：
A、核裂变是可控的，故目前世界上的核电站都是利用原子核分裂时释放出的能量发电的，故A错误；
B、北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的，故B错误；
C、光纤通信是利用激光在光导纤维中反射来传递信息的，故C错误；
D、煤、石油和天然气可以直接利用，属于一次能源；在使用后不能源源不断地获得，属于不可再生资源，故D正确。
故选：D。
2．（2020?玉林）关于信息传递，下列说法正确的是（　　）
A．一条光导纤维只能传输一条信息
B．5G网络通信必须通过光导纤维来传输信息
C．用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真
D．“北斗”卫星定位系统可提供全天候即时定位服务
【解答】解：A、一条光导纤维可以同时传输不同频率的光信号，即一条光导纤维可以同时传输多条信心，故A错误；
B、5G网络通信是依靠电磁波传递信息，电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质，不用通过光导纤维传输，故B错误；
C、数字信号具有：传播距离长、可同时传递大容量的信号、抗干扰能力强、不失真、能加密、易储存等优点；模拟信号：传播距离较短，传递容量小，保真性较差，抗干扰能力弱，所以用模拟信号传输图像信息比数字信号容易失真，故C错误；
D、我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的即时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，故D正确。
故选：D。
3．（2020春?梅县区校级月考）小林从广州给深圳的表哥打电话，听筒中传来忙音的信号，电话“占线”了，这是（　　）
A．表哥家的电话没放好
B．表哥正在跟别人通话
C．广州与深圳之间有太多用户在通话中
D．以上情况都有可能
【解答】解：A、表哥家的电话没放好，就好像电话正在通话，所以显示的当然是忙音；
B、表哥家电话若和别人通话，当然显示的是忙音；
C、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；
D、上述情况电话都是忙音。
故选：D。
4．关于信息传递，下列说法正确的是（　　）
A．军用雷达是利用超声波进行定位和导航的
B．卫星是通过红外线传递信息的
C．光纤通信是利用电流传递信息的
D．汽车导航是通过电磁波传递信息的
【解答】解：
A、军用雷达是利用电磁波进行定位和导航的，和超声波无关，故A错误；
B、卫星利用频率很高的电磁波传递信息，不是利用红外线，故B错误；
C、激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，这种传递信息的方式是光纤通信，故C错误；
D、汽车导航是通过电磁波传递信息的。故D正确。
故选：D。
5．5G来了!5G时代将实现万物互联，我们日常生活、工作、出行将更加便捷。未来使用5G手机在线学习时，传递信息利用的是（　　）
A．微波
B．超声波
C．紫外线
D．次声波
【解答】解：手机通话是利用电磁波来传递信息的；故使用5G手机在线学习时，传递信息利用的微波。
故选：A。
6．手机是利用　
传递信息的，哈尔滨与上海的距离约为2400km，小聪在哈尔滨用手机拨打在上海的小明的电话，则至少需要　
　
s小明可以收到信息。（已知
c＝3×108m/s）
【解答】解：
手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以是利用电磁波来传递信息的；根据公式v＝S/t变形可得，小明收到信息所需的时间。
故答案为：电磁波；
8×10﹣3。
7．（2016春?伽师县校级期中）话筒的作用是将　
　信号转化为　
　信号，听筒的作用是将　
　信号转化为　
　信号。
【解答】解：电话装置是由听筒、话筒和电池组组成，它们应串联在电路中。电话的话筒把声信号转变为强弱变化的电信号传递出去，再通过听筒把强弱变化的电信号变成声信号，把传输的声音还原出来。
故答案为：声；电；电；声。
8．“波”是物理学中描述物质运动的基本模型，它开始是从实际现象中抽象出来的，如声波、电磁波等，他们在传播的过程中不仅传递能量，还运载　
　。声波在传播过程中遇到障碍物还被会反射回来，如果一辆汽车以54km/h匀速驶向一隧道口，在距隧道口某处鸣笛，经过4S听到从隧道口崖壁反射回来的声音，如果声音在空气中的传播速度为340m/s，则鸣笛处距隧道口　
　
米。
【解答】解：（1）声波、电磁波等，他们在传播的过程中不仅传递能量，还运载信息；
（2）汽车速度v＝54km/h＝15m/s，
∵v＝，
∴4s内汽车行驶的路程s＝vt＝15m/s×4s＝60m，
4s内声音传播的路程s′＝v′t＝340m/s×4s＝1360m，
那么鸣笛时到隧道口的距离s″＝（s+s′）＝×（60m+1360m）＝710m，
故答案为：信息；710。
9．现代网络通信之路越来越宽了，不仅仅是可以通过计算机键盘进行通信，还可以通过互联网通话。如图
10﹣3﹣3
所示，计算机A、计算机B分别与因特网相连，并分别装上相应软件，同时运行这一相应软件，A、B可相互呼叫。呼叫时要输入对方的地址，输入后对方屏幕立即有响铃指示“摘机”通话。如果配置摄像头，相应的软件还可同时传送对话双方的图象。
（1）计算机A、计算机B要进行有效对话，还应配备全双工声卡、麦克风、耳机等，请问以上设备的作用是什么？
（2）你认为图中服务器C有什么作用？它相当于电话通信中的什么设备？
【解答】答：（1）耳机是将信号电流转化成声音的设备；麦克风是将声音转化成信号电流的设备；声卡将作为模拟信号的音频电流转化成数字信号，电脑才能识别。
（2）C是一台专用服务器，起到通话的转接作用，提供通话服务，相当于电话通信中的电话交换机。
10．阅读《从传声筒到移动通信》，回答。
从传声筒到移动通信
电话完全进入了我们的生活，我们每天都离不开它，你知道科学家们发明电话是受什么启发吗？是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅﹣﹣声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介：两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，图1左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒，如图2所示。就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示。
声音是由物体振动所产生。在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率
f、波长λ和波速v．通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫兹Hz），而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T，其单位为秒。显然，f＝1/T．频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高，音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。这三者的关系是v＝λf。
人耳能感觉到的声波频率范围在20～20000Hz，称为音频波。在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但在人类不引起声音感觉。声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。在空气中声速为334.8m/s（22℃时），水中声速为1440m/s，在钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）．电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为：说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收这两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：
（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了：当一名观众在管路一侧发声，管路中的　
　产生震荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。
（2）以下应用或工具利用“传声筒”原理的是　
　
A．医生给病人看病用的听诊器
B．水杯琴
C．天坛回音壁
D．超声波医学检查
（3）下列说法中正确的是　
　
A．一切发声的物体都在振动
B．声音的传播速度一定是340m/s
C．声和电磁波都能传递信息，且都可以在真空中传播
D．潜入水中的潜艇通信使用电磁波
（4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是　
A．波速变大，频率增大
B．波速变小，频率不变
C．波速变大，波长变长
D．波速变小，波长变长。
【解答】解：
（1）“传声筒”的管道中有空气，当一名观众在管路一侧发声，引起管路中的空气震荡，另一侧的观众能够听到空气传输的声音，两人可进行对话；
（2）“传声筒”中的声音在管道中传播，减小了声音的分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音；
A、听诊器的工作原理就是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音，然后根据经验判断是否有病症，故A符合题意；
B、水杯琴说明液体振动可以发出声音，故B不符合题意；
C、天坛回音壁，是利用了声音的反射，即回声，故C不符合题意；
D、超声波医学检查，是利用声音传递信息，故D不符合题意。
（3）A、声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动，故A正确；
B、声音只有在15℃的空气中传播速度才是340m/s，在其它介质中传播速度是不同的，故B错误；
C、声音的传播需要介质，真空不能传声，故C错误；
D、潜艇是利用无线电进行通信的，所以是通过电磁波来完成的，故D正确；
（4）声波由空气进入水中，波速变大，周期和频率不变，由波速公式v＝λf得知，声波的波长变长，故C正确，ABD错误。
故答案为：（1）空气；（2）A；（3）AD；（4）C。
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精品试卷·第
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第1课时　信息的传递和通信
我们的身边到处都有信息，我们生活在一个充满着信息的世界里。信息既不
是物质也不是能量，但是信息离不开　
　也离不开　
　。信息和物质、能量是构成我们社会的三大基元。
语言和文字的发明是信息传递方式的重大发展。文字既可以用于现场__
_又可以记载和传递历史的　
，所以文字为人类在已有文明基础上创造新的文明提供了基础。
早期的电报和电话是有线电报和有线电话，后来逐渐发展成依靠
　来传递信息的电报和电话。
1、信息及信息传递方式的演变，常见题型为选择题、填空题。
2、早期电报和电话的工作过程,常见题型为选择题、填空题。
考法1　生活中的信息
下列关于信息的传递和能量的利用说法正确的是（　　）
A．利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
B．作为信息载体的电磁波，频率越低，相同时间内可以传输的信息就越多
C．核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量
D．煤、石油、天然气、水能等都是不可再生能源
[题组冲关]下列有关信息的说法错误的是（　　）
A．信息、物质、能源是人类社会三大资源
B．信息来源具有多样性
C．信息可以通过多种方法获取
D．信息被存储后，就不能再加工了
考法2
早期的电报和电话
下列叙述正确的是（　　）
A．听筒是将声信息转变成电信号
B．话筒是将电信号转变成声信号
C．听筒内部都是利用电磁铁来工作的
D．话筒是利用电磁铁的原理来工作的
[题组冲关]1876年第一部电话问世，发明电话的科学家是（　　）
A．爱迪生
B．牛顿
C．欧姆
D．贝尔
1．（2021?遵义模拟）能源是人们生活和社会发展的基石，信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法正确的是（　　）
A．核电站是利用核聚变来发电的
B．我国自主建立的北斗卫星定位系统，主要是用超声波来传递信息的
C．光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
D．煤、石油和天然气是一次能源，也是不可再生能源
2．（2020?玉林）关于信息传递，下列说法正确的是（　　）
A．一条光导纤维只能传输一条信息
B．5G网络通信必须通过光导纤维来传输信息
C．用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真
D．“北斗”卫星定位系统可提供全天候即时定位服务
3．（2020春?梅县区校级月考）小林从广州给深圳的表哥打电话，听筒中传来忙音的信号，电话“占线”了，这是（　　）
A．表哥家的电话没放好
B．表哥正在跟别人通话
C．广州与深圳之间有太多用户在通话中
D．以上情况都有可能
4．关于信息传递，下列说法正确的是（　　）
A．军用雷达是利用超声波进行定位和导航的
B．卫星是通过红外线传递信息的
C．光纤通信是利用电流传递信息的
D．汽车导航是通过电磁波传递信息的
5．5G来了!5G时代将实现万物互联，我们日常生活、工作、出行将更加便捷。未来使用5G手机在线学习时，传递信息利用的是（　　）
A．微波
B．超声波
C．紫外线
D．次声波
6．手机是利用　
传递信息的，哈尔滨与上海的距离约为2400km，小聪在哈尔滨用手机拨打在上海的小明的电话，则至少需要　
　
s小明可以收到信息。（已知
c＝3×108m/s）
7．（2016春?伽师县校级期中）话筒的作用是将　
　信号转化为　
　信号，听筒的作用是将　
　信号转化为　
　信号。
8．“波”是物理学中描述物质运动的基本模型，它开始是从实际现象中抽象出来的，如声波、电磁波等，他们在传播的过程中不仅传递能量，还运载　
　。声波在传播过程中遇到障碍物还被会反射回来，如果一辆汽车以54km/h匀速驶向一隧道口，在距隧道口某处鸣笛，经过4S听到从隧道口崖壁反射回来的声音，如果声音在空气中的传播速度为340m/s，则鸣笛处距隧道口　
　
米。
9．现代网络通信之路越来越宽了，不仅仅是可以通过计算机键盘进行通信，还可以通过互联网通话。如图
10﹣3﹣3
所示，计算机A、计算机B分别与因特网相连，并分别装上相应软件，同时运行这一相应软件，A、B可相互呼叫。呼叫时要输入对方的地址，输入后对方屏幕立即有响铃指示“摘机”通话。如果配置摄像头，相应的软件还可同时传送对话双方的图象。
（1）计算机A、计算机B要进行有效对话，还应配备全双工声卡、麦克风、耳机等，请问以上设备的作用是什么？
（2）你认为图中服务器C有什么作用？它相当于电话通信中的什么设备？
10．阅读《从传声筒到移动通信》，回答。
从传声筒到移动通信
电话完全进入了我们的生活，我们每天都离不开它，你知道科学家们发明电话是受什么启发吗？是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅﹣﹣声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介：两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，图1左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒，如图2所示。就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示。
声音是由物体振动所产生。在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率
f、波长λ和波速v．通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫兹Hz），而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T，其单位为秒。显然，f＝1/T．频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高，音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。这三者的关系是v＝λf。
人耳能感觉到的声波频率范围在20～20000Hz，称为音频波。在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但在人类不引起声音感觉。声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。在空气中声速为334.8m/s（22℃时），水中声速为1440m/s，在钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）．电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为：说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收这两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：
（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了：当一名观众在管路一侧发声，管路中的　
　产生震荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。
（2）以下应用或工具利用“传声筒”原理的是　
　
A．医生给病人看病用的听诊器
B．水杯琴
C．天坛回音壁
D．超声波医学检查
（3）下列说法中正确的是　
　
A．一切发声的物体都在振动
B．声音的传播速度一定是340m/s
C．声和电磁波都能传递信息，且都可以在真空中传播
D．潜入水中的潜艇通信使用电磁波
（4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是　
A．波速变大，频率增大
B．波速变小，频率不变
C．波速变大，波长变长
D．波速变小，波长变长。
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