資源簡介

考點30 信息的傳遞
1.了解信息傳遞的特點；模擬信號和數字信號；現代通訊特點。 2.理解電磁波的傳播特點。 4.認識生活中常見的信息傳遞特點。
一、信息的傳遞 1．1876年貝爾發明了第一步電話。電話的基本結構：最簡單的電話由話筒和聽筒組成。 工作原理：話筒把聲信號轉化為變化的電流，電流沿著導線把信息傳到遠方，把聲信號變成電信號；在另一端，電流使聽筒的膜片振動，使膜片振動起來，在空氣中形成聲波，就可以聽到對方講話了。 2．電磁波的產生：導線中電流的迅速變化會在周圍空間激起電磁波。電磁波的傳播電磁波可以在真空中傳播，不需要任何介質。真空中電磁波的傳播速度c=m/s。 3．電磁波的波速、波長和頻率的關系 （1）波長：電流每振蕩一次電磁波向前傳播的距離叫做波長，用表示，單位是m。波長表示相鄰兩個波峰之間的距離，或相鄰兩個波谷之間的距離。 （2）頻率：一秒內電流振蕩的次數叫做頻率，用f表示，單位是赫茲（Hz），比赫茲（Hz）大的還有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。 （3）波速：一秒內電磁波傳播的距離叫做波速，用c表示，單位是m/s。 （4）波長、頻率和波速的關系：。 4．電視信號的發射與接收 （1）電視用電磁波傳送圖像信號和聲音信號，攝像機把圖像信號轉化成電信號，話筒把聲音信號轉化成電信號。 （2）發射器把兩路電信號同時加載到同一電磁波上，這種載波的頻率很高。 （3）通過發射天線把載有電視信號的電磁波發射到空中。 （4）電視機天線把這樣的高頻信號接收下來。 5．移動電話既是無線發射臺，又是無線接收臺。在你講話的時候，它用電磁波把信息發射到空中，此時相當于廣播電臺，同時它又從空中捕獲電磁波，得到對方講話的信息，此時相當于收音機。移動電話不需要電話線，比固定電話更方便；移動電話與固定電話的工作原理基本相同，只是聲音信息不是由導線中的電流來傳遞，而是由空間的電磁波來傳遞的。 6．越來越寬的信息之路 （1）微波通信 微波通信是無線通信的一種。一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話。微波的性質更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球繞射，因此，必須每隔50 km左右就建一個微波中繼站，用來把上一站傳來的信號處理后，再發射到下一站去，而且信號傳遞的距離越遠，需要的中繼站越多，在遇到雪山、大洋時，根本無法建設中繼站，為了實現全球通信，人們建立了衛星通信系統。 （2）衛星通信 人們已經能夠發射人造衛星了，用通信衛星做微波通信的中繼站，實現了衛星通信的夢想。通信衛星大多是相對地球“靜止”的同步衛星，從地球上看，它好像懸掛在空中靜止不動。在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現全球通信。幾個太空微波中繼站，從一個地面站接收的電信號，經過處理后，發送到另一個或幾個地面站。現在通過衛星電視，一個地方出現的突發事件，全世界的人們幾乎可以立刻看到現場的畫面。 （3）光纖通信 光纖通信是光從光導纖維的一端射入，在內壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。 電磁波的傳播速度等于光速，實際上光也是一種電磁波，與微波相比，光的頻率更高，如用光束通信，它的前景更廣闊，但是，普通的光源夾雜了許多不同波長的光，難以攜帶信息。 光纖通信傳送的不是普通的光，而是一種頻率單一、方向高度集中的激光，激光的頻率比無線電波高得多，頻率越高，傳遞信息的容量越大。 二、新材料 1．人們根據材料的不同特點將材料分為金屬、無機非金屬、有機高分子材料及復合材料四大類。 2．材料的物理性質： （1）彈性：材料受力發生形變，除去外力后，材料又自動回復到原狀。 （2）硬度：描述材料的堅硬程度。 （3）延展度：材料具有的可以鍛打成片、拉成絲的性質。 3．材料的導電性分類： （1）導體：容易導電。 （2）半導體：導電能力介于導體與絕緣體之間。 （3）絕緣體：不容易導電。 4．半導體：半導體二極管具有單向導電性；半導體三極管可以用來放大電信號； 半導體的應用：（1）太陽能電池；（2）條形碼掃描器；（3）微處理器 ；（4）機器人。 5．超導材料：電阻為零的材料。超導材料的應用：遠距離輸電、超導磁懸浮、增加磁性。 6．納米材料特點：空間尺度小，硬度高、強度大。納米材料的應用：使計算機運行速度加快，芯片體積減小。制造納米機器人。
模擬通信和數字通信 區別模擬通信數字通信信號組成和聲音頻率、振幅變化情況一樣的電流用電壓（或電流）的有無兩種狀態的不同組合抗干擾能力長距離傳輸和多次加工過程中，信號會丟失，導致聲音失真，甚至通信中斷特別強信號處理采用人工處理，速度慢，效率低利用電子計算機處理，速度快，效率高
【母題1】（真題來源：新華區校級模擬）有關聲和電磁波的應用、分析正確的是　　 A．摩托車的消音器，其作用是在人耳接收處咸弱噪聲 B．用大小不同的力撥動吉他的同一根弦，其目的是改變音調 C．紅外線、紫外線都屬于電磁波，都能在真空傳播 D．利用衛星系統進行導航，其信息傳遞的媒介與“超”相同 【分析】（1）減弱噪聲方法有：①在聲源處減弱噪聲；②在傳播過程中減弱噪聲；③在人耳處減弱噪聲； （2）音調、響度、音色，是從不同角度描述聲音的，音調指聲音的高低，由振動頻率決定；響度指聲音的強弱或大小，與振幅和距離有關；音色是由發聲體本身決定的一個特性； （3）紅外線、紫外線都屬于電磁波，都能在真空傳播； 【解答】解：、摩托車的消音器，其作用是在聲源處減弱噪聲，故錯誤； 、用大小不同的力撥動吉他的同一根弦，吉他弦振動的幅度會不一樣，所以聲音的響度就會發生變化，故錯誤； 、紅外線、紫外線都屬于電磁波，都能在真空傳播，故正確； 、衛星導航系統傳遞信息利用的是電磁波，“超”是利用超聲波，故錯誤。 故選：。
1．（真題來源：寶塔區校級期末）2022年1月26日，我國在酒泉衛星發射中心采用長征四號丙運載火箭，成功發射陸地探測號01組星。陸地探測號01組星與地球通信是利用　　
A．超聲波 B．電磁波 C．次聲波 D．光纖
【分析】（1）太空中沒有空氣，真空不能傳聲，電磁波的傳播不需要介質；
（2）陸地探測號01組星與地球通信是無線通信；
（3）人類用通信衛星做微波通信的中繼站來進行通信。
【解答】解：太空中沒有空氣，真空不能傳聲，因此不能用超聲波和次聲波傳遞信息；陸地探測號01組星與地球通信是無線通信，沒有用到光纖；電磁波的傳播不需要介質，陸地探測號01組星與地球是利用微波傳遞信息的，微波屬于電磁波，故錯誤，正確。
故選：。
2．（真題來源：政和縣模擬）如圖是空間站執行任務的宇航員王亞平，在2022年元宵晚會上用古箏演奏了一曲《茉莉花》，送上元宵祝福，下列說法正確的是　　
A．古箏是由于空氣柱振動發聲的
B．改變撥動琴弦的力度可以改變音調
C．王亞平能夠聽到琴聲是因為真空可以傳聲
D．地球上的觀眾聽到琴聲是通過電磁波將信號從空間站傳回地球
【分析】（1）弦樂器是由弦的振動發聲的；
（2）用不同的力撥動琴弦可以改變古箏發聲的響度；
（3）真空不能傳聲；
（4）空間站與地面通過電磁波來傳遞信息。
【解答】解：、古箏屬于弦樂器，弦樂器是由弦的振動發聲的，故錯誤；
、改變撥動琴弦的力度可以改變古箏發聲的響度，但不會改變音調，故錯誤；
、王亞平能夠聽到琴聲是因為空間站內有空氣，空氣能夠傳聲，故錯誤；
、空間站與地面通過電磁波來傳遞信息，地球上的觀眾聽到琴聲是通過電磁波將信號從空間站傳回地球，故正確。
故選：。
3．（真題來源：宿遷二模）從中國高鐵鋪軌的先進程度和效率，可見中國實力和速度。鋪軌機（如圖）應用了我國自主研發的“北斗”定位系統。鋪軌機與“北斗”定位系統間的信息傳遞靠的是　　
A．紅外線 B．紫外線 C．超聲波 D．電磁波
【分析】衛星通信靠電磁波傳遞信息。
【解答】解：鋪軌機與“北斗”定位系統間利用衛星做中繼站來傳遞信息，靠的是電磁波，故錯誤，正確。
故選：。
4．（真題來源：漳州模擬）如圖是我國“玉兔號”月球車在月面上行駛留下車轍痕跡的照片，照片拍攝后從月球傳遞到地球的載體是（　　）
A．超聲波 B．微波 C．次聲波 D．紅外線
【分析】聲音的傳播需要介質，電磁波的傳播不需要介質。
【解答】解：太空中沒有空氣，超聲波、次聲波都屬于聲波，它們都不能在真空中傳播；但電磁波可以在真空中傳播，所以電磁波可以將信息傳回地球，微波屬于電磁波；紅外線屬于光，傳播距離近，且遇到物體阻擋時不易通過，所以照片拍攝后從月球傳遞到地球的載體是微波。故ACD錯誤，B正確。
故答案為：B。
【母題2】（真題來源：萊西市一模）電話的工作原理，如圖是老式電話機的原理圖。碳粒話筒相當于一個變阻器，膜片振動把碳粒壓緊和放松時，相當于圖中膜片帶動滑片左右移動，使滑動變阻器的電阻隨之發生變化，接通電源后電路中便產生了強弱變化的 　 　。聽筒中有一個電磁鐵，當電流變化時，它的 　　發生變化，對旁邊鐵質膜片的引力也隨著改變，使膜片來回運動。將話筒和聽筒 　　（填“串聯”或“并聯” 在電路中，二者電流的變化相同，聽筒中膜片往返運動的頻率跟話筒膜片振動的頻率便相同，這樣，從聽筒中就聽到了對方說話的聲音。 【分析】話筒把聲信號轉換成電信號，聽筒將電信號轉換成聲信號，話筒和聽筒是串聯關系。 【解答】解：碳粒話筒相當于一個變阻器，膜片振動把碳粒壓緊和放松時，相當于圖中膜片帶動滑片左右移動，使滑動變阻器的電阻隨之發生變化，對著話筒說話時，電路中便產生了強弱變化的電流； 聽筒中有一個電磁鐵，當電流變化時，它的磁力發生變化，對旁邊鐵質膜片的引力也隨著改變，使膜片來回運動。 將話筒和聽筒串聯在電路中，二者電流的變化相同，聽筒中膜片往返運動的頻率跟話筒膜片振動的頻率便相同，這樣，從聽筒中就聽到了對方說話的聲音。 故答案為：電流；磁力；串聯。
1．（真題來源：香坊區期末）固定電話是人們常用的通訊工具，下列說法不正確的是　　
A．電話的聽筒把機械能轉化為電能
B．固定電話是靠變化電流傳遞信息
C．電話的話筒是聲音傳感器
D．電話的聽筒可以把電信息轉化為聲信息
【分析】（1）聽筒是把變化的電流轉化為聲音的裝置；聲音是由物體的振動產生的；振動的物體具有機械能。
（2）對于固定電話一般是有話筒和聽筒組成，即話筒將聲信號變為變化的電流；而聽筒是將變化的電流還原為聲信號，故據此能判斷出固定電話中信息傳遞是靠什么進行的。
（3）聲音傳感器就是通過將聲音轉化為變化電流的裝置。
【解答】解：、聽筒里有電磁鐵和膜片，當對方強弱不同的電信號傳到聽筒后，電磁鐵便把電信號變成膜片的振動，把傳輸的聲音還原出來。所以，電磁鐵把電能轉化為膜片的機械能。故錯誤；
、固定電話傳遞的聲音信息是由導線中的信號電流來實現的。故正確；
、電話的話筒就是一個聲音傳感器，將聲音轉化為隨聲音變化的電流。故正確；
、聽筒內有一個電磁鐵，電磁鐵吸引一塊薄鐵膜片。由于線圈中的電流不斷變化，電磁鐵對膜片的作用也隨之變化，使膜片振動，把電信息轉化為聲信息。故正確。
故選：。
2．（真題來源：巴中一模）暑假，小明參加了學校組織的夏令營到北京，他準備在街上的電話亭向濟南的家里打個電話告訴家人他已平安到達北京，可電話在“占線”。請你幫助小明分析一下，下列能造成這種現象的情況是　　
A．有人正在給小明所用的電話打電話
B．小明的家人正在用電話
C．北京和濟南之間有太多的用戶在通話
D．以上情況都有可能
【分析】兩個電話若沒有連起來，就會出現電話“占線”；
電話之間線路的接通就是通過電話交換機來實現的，若通話人較多時，電話交換機不能及時的將需要通話的兩個電話連接起來，就會出現忙音。
【解答】解：
、有人正在給小明打電話，則這個打電話的人聽到占線的聲音，而小明不會感到“占線”，故錯誤；
、小明的家人正在使用電話，此電話正在使用，出現忙音，故正確；
、電話之間的通話都是通過電話交換機來實現的，若通話用戶比較多時，電話交換機不能將這兩部電話接通，就會顯示忙音，濟南和北京之間有太多的用戶正在通電話會出現忙音，故正確；
、由的分析可知，是錯誤的。
故選：。
3．（真題來源：遷安市期末）我們在打電話時，　 　把聲音信號變成變化的電流，　 　把變化的電流變成聲音。
【分析】電話的話筒通過電磁感應把聲音的信號變為強弱變化的電流，而聽筒是把強弱變化的電流通過磁場對電流的作用轉化成聲音的信號的
【解答】解：電話的話筒把聲音的信號轉變為強弱變化的電流的信號傳遞出去，再通過聽筒把強弱變化的電流信號變成聲音的信號，把傳輸的聲音還原出來。
故答案為：電話的話筒；聽筒。
4．（真題來源：日照模擬）電話信號分　 　和　　兩種。信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，這種電流傳遞的信號叫　　。使用不同符號的不同組合表示的信號叫　　。
【分析】（1）模擬信號：在話筒將聲音轉換成信號電流時，這種信號電流的頻率，振幅變化的情況根聲音的頻率，振幅變化的情況完全一樣，這種電流傳遞的信號叫做模擬電信號；
（2）數字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數字信號。
【解答】解：
電話信號分模擬信號和數字信號兩種；
信號電流的頻率、振幅變化情況與聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，模仿聲信號的電信號，叫做模擬信號；
利用數字的組合來代表信號的信號叫做數字信號。
故答案為：模擬信號；數字信號；模擬信號；數字信號。

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