資源簡介

(共52張PPT)
第二十一章 信息的傳遞
第1節 現代順風耳—電話
老式電話
無繩電話
可視電話
電話的組成
話筒的結構
聽筒的結構

話筒結構
話筒里有一個金屬盒，里面裝滿碳粒，上面蓋有一個膜片。
話筒原理
將聲信號轉化為電信號

聲音的振動
振動膜振動
碳粒松緊變化
電阻大小變化
電流大小變化


聽筒里有一個永磁體，它的兩個磁極上套有螺線管，磁極前有薄鐵片。
聽筒結構
聽筒原理
將電信號轉化成聲信號

電流大小變化
磁性強弱變化
吸力大小變化
振動
聲音


一個地區有五臺電話，要求每一臺電話都可以與其他電話通話，如何連線?













早期的人工電話交換機。它能為50家電話用戶提供服務
電話交換機
程控交換機
在上海打電話到北京
電話交換機
電話交換機










上海
北京
模擬信號：用電流傳遞的信號。
數字信號：用不同符號的不同組合表示的信號。
1、電話的聽筒主要應用了電流的 ( )
A.熱效應 B.磁效應
C.化學效應 D.以上說法都不正確
2、下列敘述中，正確的是 （ ）
A.話筒的作用是把聲音直接傳遞到受話人的聽筒
B.話筒的作用是把忽強忽弱的電流信號轉化成聲音信號
C.話筒的作用是把聲音振動轉化為強弱變化的電流信號
D.話筒的作用是把電流直接送到受話人的聽筒
B
C
3、最簡單的電話主要是由____和____組成的。話筒的作用是把___信號變成____信號。聽筒的作用是把__信號變成___信號。
4、今天我們廣泛使用的固定電話、傳真、移動電話、有線電視、廣播、互聯網使用的都是 信號，這種通信方式叫做 通信。
數字
數字
話筒
聽筒
聲
電
電
聲

第2節 電磁波的海洋
固定電話（座機）是利用什么物質（攜帶信息）把信息傳到遠方的（即基本工作原理）？

聲信號

電信號

聲信號
話 筒
對方聽筒
（通過導線傳輸）
電流
廣播電臺通過電磁波，將精彩的廣播節目傳送給我們。
電視臺通過電磁波，將精彩的電視節目傳送給我們。
電視機

電臺
電磁波
基地臺通過電磁波把信息傳遞給手機。

電磁波
基電臺
導線中電流的迅速變化在空間激起電磁波。
電磁波是怎樣產生的？
波長
波長
波峰
波峰
波谷
波谷
凸起的最高處叫做波峰。凹下的最低處叫做波谷。 鄰近的兩個波峰（或波谷）之間的距離叫做波長。 電磁波在1s中內傳播的距離叫做波速。 1s鐘內通過的波長個數叫做頻率。
把一個移動電話放在真空罩內，并給這個電話打電話，這個電話能接收到信息嗎？實驗表明電磁波的傳播需要介質嗎？
電磁波可在真空或其它介質中傳播。（電磁波的傳播不需要介質。）
電磁波在真空中的傳播速度（波速）是多大？
【回憶】：光在真空中的傳播速度是多少？由此你能得到什么猜想？
光就是一種電磁波。
C=3×108m/s=3×105km/s (是個定值）
C=3×108m/s=3×105km/s
電磁波的分類及其應用
長波：超遠程通信。
中波、短波：電報、無線電廣播。
微波：電視、宇航通信。
紅外線：
可見光：
紫外線：
X射線：
Y射線：
1、關于電磁波的說法中正確的（ ） A、電磁波只能在真空中傳播。 B、波長不同的電磁波的速度不同。 C、波長越長的電磁波頻率越高 D、迅速變化的電流在周圍的空間產生電磁波。
D
2、以下說法中正確的是（ ）
A、頻率越大的電磁波，它的傳播速度越大。
B、電磁波和聲波一樣不能在真空中傳播。
C、不同頻率、不同波長的電磁波傳播速度相同。
D、以上說法都正確。
C
3、隱形飛機是一種先進的軍用飛機，可以防止被雷達發現，隱形飛機用的主要是能有效的吸收 材料，它能減少飛機對電磁波 ，使雷達很難發現它。
電磁波
反射
4、廣播、電視、移動電話、QQ和微信的語音、視頻聊天軟件都是用 傳遞信息的。 5、微波爐是利用 來給食物加熱的。 6、華為的5G技術領先全球，5G支持下的超高清、遠距離視頻傳輸利用了 （選填“電磁波”或“超聲波”）來傳遞信息。電磁波的傳播 (選填“需要”或“不需要”)介質。
電磁波
電磁波
電磁波
不需要
第3節廣播、電視和移動通信
　　聲音和圖像是怎樣從電（視）臺傳來的？
無線電廣播信號的發射由廣播電臺完成
無線電廣播信號的發射和接收
麥克風——將聲信號轉換成電信號。
調制器——將音頻電信號加載到高頻電流上。　　　　　
天　線——產生電磁波將高頻載波信號發射到空中。
收音機負責信號的接收與還原
天　線——接收各種各樣的電磁波。
調諧器——選擇需要電臺的載波信號（解調）。
解　調——從載波信號中復原音頻信號。
揚聲器——將音頻電信號轉換成聲音。
學校的電視演播室
　　電視用電磁波傳遞圖像和聲音信號。
電視的發射和接收
圖像信號工作過程
　　攝像機——將圖像轉換成電信號。
　　發射機——將電信號加載到頻率很高的電流上。
　　天 線——將高頻信號發射到空中。
手機既是無線電發射臺，又是無線電接收臺。
移動電話（發射接收二合一）
移動電話
基地臺
基地臺
電磁波
電磁波
電磁波
手機和座機借助基地臺進行交流。
基地臺
手機
座機


電磁波
電磁波
手機和手機通過基地臺進行溝通
電磁波
電磁波
　　工作區域在幾十米至幾百米的范圍。
　　座機接在市話網上，相當于小型基地臺。
無繩電話
1、下列關于收音機的說法中正確的是（ ）
A.收音機接收各種各樣的電磁波
B.收音機接收同一頻率的電磁波
C.收音機直接接收聲音 D.以上說法都不正確
2、生活中能把聲音和圖象轉化為電流的裝置分別是（? ）
A.話筒和攝像機????B.耳機和攝像機??????????????????
C.話筒和顯像管????D.耳機和顯像管
3、用微信語音聊天軟件時是利用手機發射（? ）
A.紅外線 B.紫外線 C.電磁波 D.激光
A
A
C
4、移動電話是由________?傳遞信號，它既是無線電________，又是無線電________。
5、漁民出海捕撈，常常滿艙而歸。漁船編隊在某個海域捕撈時，漁民用特定頻率的電臺通信是利用_______傳遞信息。
6、衛星是通過　 　傳遞信息的。
7、中美經貿摩擦實質上是科技實力的較量。華為公司的5G通信技術領先世界2—3年，5G技術具有高速率、大寬帶和低延遲三大特點。5G手機與基站之間是通過_________實現信息的傳遞。
電磁波
發射臺
接收臺
電磁波
電磁波
電磁波
第4節 越來越寬的信息之路
講五分鐘的故事和放映五分鐘的電影，兩者所傳遞的信息量是不一樣的，五分鐘的語言只能簡單描述人的相貌、衣著和事件的梗概；而五分鐘的電影，除此之外還能展現故事地點的山川和天氣、人物衣服的質地和顏色、主人公的容貌和嗓音等許許多多細節。因此，電視廣播與聲音廣播相比，在相同時間內要傳送更多的信息。
一、微波通信
微波：波長在10m—1mm之間，頻率在30MHz—300000MHz之間的電磁波。
優點：頻率高，信息傳遞的效率高，可以同時開通大量的頻道，穿透性好。
缺點：大致沿直線傳播，不能沿地球表面傳播，在地面的傳播距離短。
這樣顯然不行，對方肯定收不到。那怎么辦呢？
必須每隔50km左右就建設一個微波中繼站，把上一站傳來的信號處理后，再發射到下一站去。
但在遇到雪山、大洋，根本無法建設中繼站時，又該怎么辦呢？能不能利用地球的衛星 ——月球進行微波中繼通信呢？
月球是地球的衛星，可以反射微波，但它離我們太遠了—38萬千米！信號衰減、時間延遲，而且只有當兩個通信點同時見到月亮時，才能完成這兩點間的通信。
二、衛星通信
衛星通信：利用通信衛星做中繼站的微波通信方式。通信衛星大多是同步衛星。
同步衛星：公轉周期與地球自轉周期相同的衛星，從地球上看，它好像懸掛在空中靜止不動。
優點：覆蓋范圍廣，只要三顆衛星就可以讓信號覆蓋全球。

用三顆同步地球衛星就可以實現全球通信。它們就是三個太空微波中繼站，從一個地面站接收的電信號，經過處理，再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。
電磁波
電磁波


通信衛星。板狀的兩翼是太陽電池板。它把太陽能轉化成電能，供衛星使用。
蝶形天線用來接收來自衛星的信號。
我們已經知道，電磁波的傳播速度等于光速。實際上光也是一種電磁波。與電磁波相比，光的頻率更高。如果用光來通信，這條”高速公路”要比短波、微波的“公路”寬出百萬倍、千萬倍。但如何實現光通信呢？
普通的光源夾雜了許多不同波長（頻率）的光，難以用它攜帶信息。1960年，美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產生頻率單一，方向高度集中的光——激光。這才使得用光進行通信的幻想得以實現。但是激光用于實際的通信，并不像手電筒照亮房間那么簡單。通信用的激光只能在特殊的管道——光導纖維里傳播。

三、光纖通信
光纖通信：利用頻率更高的激光進行信息傳遞。
優點：頻率高，信息傳遞的效率高，可以同時開通大量的頻道，穿透性好。
普通的光不可以：發散性，不單一。
激光：頻率單一、方向集中，可以用來傳遞信息。
把大塑料瓶用不透光的紙包上。瓶的側壁開個小孔。塑料瓶內盛滿水，水中有一個光源。當水從小孔流出時，你會看到光隨著彎曲的水流照到地面，在地面產生一個光斑。這就是光纖的原理。
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。光導纖維是很細很細的玻璃絲，通常數條光纖一起敷上保護層，制成光纜，用來傳遞電視、電話等多種信息。由于光的頻率很高，在一定時間內可以傳輸大量信息。
光導纖維
把計算機通過服務器連在一起。通過因特網進入計算機這條信息高速公路，使信息資源共享。
四、網絡通信
電子郵件、因特網
1、微波的性質與______更接近，大致也是沿______傳播，微波______(選填“能”或“不能”)沿地球表面繞射，所以必須每隔______ km左右要建設一個______ ，把上一站傳來的信號處理后再發射到下一站，實現遠距離通信。 2、衛星通信就是利用____做微波通信的中繼站。
3、在地球上空均勻配置 顆同步通信衛星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，從而實現了全球通信。　
直線
不能
50
微波中繼站
衛星
光波
3
4、實際上，光也是一種比微波頻率更高的電磁波，而激光則是頻率____ ，方向______ 的光。激光一般在特殊的管道—— 里傳播。 5、人們通過 進入計算機這條信息高速公路，在全球內實現信息資源共享。
6、下列各種活動中能通過互聯網做到的是（　）
A.傳送網購的運動鞋 B.遠程學習物理課程
C.輸送發電廠的電能 D.傳輸紙質信件
單一
高度集中
光導纖維
因特網
B
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