1、更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：第二十一章 信息的传递1-4节一、学习目标了解：信息传递的特点；模拟信号和数字信号；现代通讯特点；核能的利用。2.会：判断能源的类型。3.理解：电磁波的传播特点；能源的利用。二、学习过程一）、知识梳理考点一、信息传递 1.现代顺风耳-电话（1）电话的组成：话筒-把声信号变成变化的电流信号；听筒-把变化的电流信号变成声音信号。（2）电话工作原理：声音话筒产生变化的电流听筒振动（声音）（3）电话交换机：1）为了提高电话线路的利用率而发明的；2）用来实现两部电话之间的转换；3）使用交换机，可以大幅度的减少电话线的数量。（4）电话“占
2、线”原因：1）对方电话没有扣好；2）对方正在通话；3）电话交换机忙。2.模拟通信和数字通信（1）模拟信号：在话筒将声音转换成电流信号时，信号电流的频率，振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声音的“一举一动”这种电流传递的信号叫模拟信号。模拟通信：使用模拟信号的通信方式叫模拟通信，例如：传统的市话通话，长途通话。（2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。数字通信：使用数字信号通信的方式叫数字通信，例如电子计算机是利用二进制码识别信息和处理信息。（3）模拟通信在加工，放大和传输过程中抗干扰能力差，噪声大，失真大；而数字信号形式简单，抗干扰能力强，噪声小，失真小。
3、（4）电话交换机间的信息是靠数字信号传递，而电话与电话机之间的信息传递靠模拟信号，但是不论哪种通信都需要电话线。3.电磁波：如果在空间某处产生一个随时间变化的电场，这个电场就会产生磁场，如果这个磁场也随时间变化，那么它又会在空间产生新的电场，这个变化的电场，磁场并不局限于空间某个区域，而是由远及近的传播出去，这样的传播就形成了电磁波，即导体中电流的迅速变化在空间激起电磁波。4.电磁波性质：是一种看不见摸不到的特殊物质，可以在真空中传播，传播不需要介质；电磁波传播的速度c=3108m/s，电磁波的波长为，波速c=f，其中f是电磁波的频率；电磁波的波谱：射线，X射线，紫外线，红外线，微波，短波，中
4、波，长波。5.电磁波的发射和接收1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。6.电磁波的应用1）微波炉：利用电磁波（波长很短的微波）来加热食品。2）雷达：利用无线电波测定物体位置无线电设备；工作原理：电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个原理，波长越短，传播直线性越好，反射性能越强。3）无线电波：电磁波
5、中用于广播、电视和移动电话的频率为数值数百千赫兹至数百兆赫兹的那部分叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；根据波长的不同而有不同传播特征：分为地波，天波，空间波三种；激光：激光束平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，制成激光测距雷达；激光束的亮度高，在很小的空间和很短的时间内能集中很大的能量，利用激光束切割物质，焊接金属，医学上称作“光刀”。7.无线电广播信号的发射和接收：无线电广播信号的发射由广播电台完成，无线电广播信号的接收由收音机完成。1）发射：话筒把播音员的音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中。2）接收：收音机天
6、线接到电磁波，经过收音机的调谐器选出特定频率的信号，电子电路在把音频信号从中选出来，进行放大，送到扬声器里，把音频电信号转换成声音。3）注意：调谐器和调制器易错：调制器是把音频电信号加载到电磁波上的过程，而调谐器通俗叫做选台，是在接收过程中。8.电视信号的发射和接收：电视信号的发射由电视台完成，电视信号的接收由电视机完成。1）图像信号的产生过程：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上，通过发射电线发射到空中。2）图像信号的接收过程：电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出来并放大，由显像管把它还原成图像。注意：声音信号的产生，传播和接收与无线电广播的
7、工作过程相似，与无线电信号一样，单独的图像信号不能在空中传播，必须以电磁波为载体传播9.移动通信1）基本原理：移动电话能将我们讲话的信号利用电磁波发射到空中同时又能在空中捕获电磁波得到对方讲话的信号。优点：利用电磁波传递信息，只要在电磁波辐射到的区域都能进行通话，比固话方便。缺点：为了保证通话的质量，必须建立较大的无线电台进行信号的转换，这些固定的电台叫做基地台。移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台。10.越来越宽的信息之路1）微波通信：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。微波波长在10m-1mm，频率在30MHz-3105MHz的电磁波。中继站：微波接近光波，大致
8、沿直线传播，微波不能沿地球表面绕射，因此每隔50km左右就需要建设一个中继站；如果遇到高山和大洋根本无法建中继站，有时需要利用同步卫星作为中继站。2）卫星通信：卫星通信是借助地球同步卫星来弥补微波在地面传播的不足；在地球周围均匀配置三颗通信卫星就可以实现全球通信。注意：月球不能作为中继站，因为月球离我们太远，不利于接收。3）光纤通信：光是一种电磁波，而且它们的频率很高，频率间隔很宽；美国梅曼制成世界上第一台红宝石激光器。光不但能够沿直线传播，而且可以沿着弯曲的水流和玻璃丝传播，不管玻璃丝怎么样弯曲，都从一端射入的光都会顺着它传播，再从另一端射出。光纤通信（光缆）：通信用的激光一般在特殊的管道-
9、光导纤维（很细很细的玻璃丝）里传播。4）网络通信：把计算机联在一起就可以实现网络通信，发送和接收电子邮件是目前使用最频繁的网络通信方式。因特网：网络互相联结，成为世上最大的计算机网络，这就叫因特网。二）、例题 练习 1电话的听筒工作时主要是利用了电流的（）A化学效应B磁效应C热效应D以上三种效应均有【答案】B【解析】听筒里有电磁铁，是把变化的电流转化为声音信号，是利用电流的磁效应工作的，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2如图所示，于1876年发明电话机的科学家是（ ）A欧姆B焦耳C法拉第D贝尔【答案】D【解析】贝尔是最早发明电话机的科学家。故选D。3固定电话是人们常用的通讯工具，下列说
10、法不正确的是（）A电话的听筒把机械能转化为电能B固定电话是靠变化电流传递信息C电话的话筒是声音传感器D电话的听筒可以把电信息转化为声信息【答案】A【解析】电话听筒的能量转化是电能转化为膜片的机械能；固定电话是靠电流来传递信息的；电话的话筒的作用是将带有声音信号转换为电流；听筒的作用是把带有声音的电信号还原为声信号。 A听筒里有电磁铁和膜片，当对方强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便把电信号变成膜片的振动，把传输的声音还原出来。所以，电磁铁把电能转化为膜片的机械能。故A错误，符合题意；B固定电话传递的声音信息是由导线中的信号电流来实现的。故B正确，不符合题意；C电话的话筒就是一个声音传感器，将声
11、音转化为随声音变化的电流。故C正确，不符合题意；D听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的。故D正确，不符合题意。故选A。 4电话机的听筒是根据下列哪种原理制成的（）A电磁感应原理B电流的磁效应C电流的热效应D通电导体在磁场中受力【答案】B【解析】电话的听筒是应用电流的磁效应工作的，而话筒是利用电磁感应原理工作。当随音频变化的电流通过听筒的螺线管时，螺线管的磁性发生变化，通电螺线管和永磁体之间的磁力也会发生变化，从而带动铁片振动发出声音，即电话机的听筒是根据电流的磁效应原理制成的。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5假设没有电话交换机，要使四部电话中的任意两部话机能互
12、相通话，需要电话线数为（）A4对B5对C6对D8对【答案】C【解析】不使用电话交换机，要使四部电话中的任意两部话机能互相通话，需要电话线对数为：；故选C。6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，这是因为（ ）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【答案】D【解析】A表哥家的电话若没放好，则好像电话正在通话，所以，显示的当然是忙音；B表哥家电话若和别人通话，则当然显示的是忙音；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综上所述，上述情况电话都是
13、忙音，故D符合题意7下列装置中，利用电磁感应原理工作的是A 电磁铁B 话筒C 磁悬浮列车D 电话听筒【答案】B【解析】A电磁铁利用电流的磁效应制成的，不符合题意；B话筒工作时，人说话的声音使得线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，符合题意；C磁悬浮列车利用磁极间的相互作用，不符合题意；D电话听筒是利用了磁场对通电导体有力的作用原理工作的，不符合题意8下列有关声和电磁波的说法正确的是（）A教室内安装的噪声监测装置的单位是HzB固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能C高架路旁设置隔音墙是为了阻止噪声产生D养蜂人通过蜜蜂的“嗡嗡”声，判断蜜蜂是否采了蜜【答案】D【解析】
14、A教室内安装的噪声监测装置的单位是分贝，故A错误；B固定电话是利用电流传递信息的，移动电话（手机）既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能，故B错误；C高架路旁设置隔音墙是为了阻断噪声的传播，故C错误；D蜜蜂在不带花蜜飞行时比带花蜜飞行时翅膀每秒钟振动频率大，发出的音调高，有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂飞行时发出声音的音调高低来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来，故D正确。故选D。9电话的话筒可以把声音的变化转化为电流的变化.炭精话筒的结构如图所示，炭精盘和振动膜之间充满了接触不紧密的炭粒.声音使振动膜振动，改变炭粒接触的紧密程度，使炭粒的电阻发生变化，从而改变电路中电流的大小.如果炭粒的电阻能在
15、4555的范围内变化（电路中其余电阻忽略不计），当加在它两端的电压为3V时，则电路中电流变化的范围为（ ）A00.067AB00.055AC0.0550.067AD0.550.67A【答案】C【解析】加在话筒两端的电压为3V，当电路中碳粒的电阻为45时，通过的电流最大，则：I大=0.067A，当电路中碳粒的电阻为55时，通过的电流最小，则:I小= =0.055A，故电流的变化范围为0.055A0.067A故C符合题意102011年6月9日，持续绕月9个多月的“嫦娥二号”卫星加速离开月球，并继续进行深空探测，如图所示，A、B为卫星的两个喷气发动机。根据表中指令可知，使“嫦娥二号”卫星加速离月的信
16、号应为（ ）指令信号发动机A00100发动机B11011点火10001熄火01110A00100 10001B00100 01110C11011 10001D11011 01110【答案】A【解析】由图可知，要使“嫦娥二号”离开月球，应增大其速度；故应沿速度方向的反方向喷出气体，才能“嫦娥二号”加速从而加速离开月球；故应发出指令：发动机A点火；由题意可知应为：00100 10001。故选A。11如图所示，磁带录音机既可以录音，也可用来放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头.录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转换成的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转换成磁信号记录在磁带上；放音时，再把
17、磁带上的磁信号通过磁头转换成电信号使扬声器发声.下列说法不正确的是（ ）A话筒和放音磁头处利用的电磁原理相同，都是电磁感应现象B扬声器利用的原理与磁带转动的电动机相同，即通电导体在磁场中受到磁场力的作用而运动C录音磁头利用的基本原理是电磁感应现象D录音过程中是将声信号转换成电信号，再转换成磁信号，而放音过程正好相反【答案】C【解析】A 话筒和放音的主要原理磁生电，所以是电磁感应现象，故A正确，不符合题意；B 扬声器利用的原理与磁带转动的电动机相同，即：通电导体在磁场中受到磁场力作用而运动，故B正确，不符合题意；C 录音的主要原理是电生磁，是电流的磁效应故C错误，符合题意；D录音时，声音信号转化
18、为电信号，通过磁头写在磁带上；放音的主要原理磁生电，故录音和放音是相反的过程，故D正确，不符合题意12甲、乙两部电话接通时，正确的说法是（）A甲的听筒和话筒、乙的听筒和话筒分别串联在两个电路中B甲的听筒和话筒、乙的听筒和话筒串联在一个电路中C甲的听筒和乙的听筒串联，甲的话筒和乙的话筒串联D甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中【答案】D【解析】电话机工作时，话筒将声音转换为电信号，听筒将电信号转换为声音，所以通话时甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙的听筒和甲的话筒又串联在另一个电路中，这样就可以互相通话了，故D正确符合题意13关注创新实验 如图甲所示，在纸
19、片上粘着一个线圈，线圈的两端用导线引出，接在能测出微小电流的仪器示波器上，线圈置于磁铁的磁极附近，当对着线圈大声说话时，示波器上出现了与声音变化相对应的图形如图乙所示，仍用图甲的实验装置，在纸片上撒少许碎纸屑将线圈的两根引线与电池的两极瞬间接触，仔细观察，粘着线圈的纸片发生了振动对于这两个实验，下列说法正确的是（ ）A图甲表示的是电话的听筒，它是利用磁场对电流的作用来工作的B图甲表示的是电话的话筒，它工作时将机械能转化为电能C图乙表示的是电话的听筒，它是利用电磁感应原理来工作的D图乙表示的是电话的话筒，它工作时将电能转化为机械能【答案】B【解析】AB由图甲所示实验装置知道，当在对着线圈说话时，
20、可以带动线圈运动，线圈切割磁感线，电路中产生的电流，从而产生感应电流，即能把声音信号转化为电信号，表示的是电话的话筒，是将机械能转化为电能，故A错误，B正确；CD由图乙知道，将线圈的两根引线与电池两极瞬间接触，导线中有电流，在磁场中受到力的作用，使粘着线圈的纸片会振动起来这是因为通电导体在磁场中受到力的作用；即表示的是电话的听筒，是把强弱变化的电流（电信号）通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的，故CD错误14杭州的小越同学刚刚装上电话，就迫不及待地给远在上海的小明同学打电话，可电话在“占线”请你帮他分析一下，造成这种现象的原因可能是（ ）A有人正在给小明打电话B小明正在给别人打电话C杭州和上
21、海之间有太多的用户在通话D以上情况均有可能【答案】D【解析】A有人正在给小明打电话，所以小越同学会感到“占线”，故A符合题意；B小明正正在使用电话，此电话正在使用，出现忙音，故B符合题意；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，若杭州和上海之间有太多的用户在通话电话会出现忙音，故C符合题意；DABC都有可能，故D符合题意15如图所示，扬州农科所的专家研发了一种“西瓜测熟计”仪器长约12厘米、宽约5厘米、厚约3厘米，内装芯片，上设一显示屏，下端两个铁片组成V形卡槽，在仪器上还有一根10余厘米长的细线，另一头是一个直径约3厘米的
22、塑料“小碗” 判断西瓜的生熟时，只要用卡槽（图中两铁片）固定西瓜，然后把“小碗”扣在上面，对西瓜轻敲大约5s左右显示器就能显示结果其依据是（ ）A敲击西瓜产生的声音是由空气振动产生B卡槽固定西瓜，小碗扣在上面是为了收集声波，减小声音的分散，增大响度C该仪器判断西瓜的生熟是根据振动发出声音的音色判断D该仪器把声信号转换成电信号与电话的听筒原理相同【答案】C【解析】判断西瓜的生熟时，只要用卡槽（图中两铁片）固定西瓜，然后把“小碗”扣在上面，对西瓜轻敲大约5s左右显示器就能显示结果其依据是根据振动发出声音的音色判断，西瓜的成熟程度不同，发出声音的音色就不同16电话的发明者是A法拉第B贝尔C奥斯特D欧
23、姆【答案】B【解析】A. 法拉第发现了电磁感应现象，由此制成了发电机，故A不符合题意；B. 贝尔发明了电话，使人类在通讯方面取得了巨大进步，便利了世界各地之间的联系，故B符合题意；C. 奥斯特发现电流周围存在磁场，故C不符合题意；D. 欧姆总结归纳了著名的欧姆定律，故D不符合题意故选B.17摘录小明同学“学习笔记”如下，其中错误的是A电话在导线中传递信息靠电磁波B流体压强跟流速有关，流速越大，压强越小C半导体二极管具有单向导电性D固体、液体很难被压缩，说明分子间有斥力【答案】A【解析】A. 固定电话是通过电流来传递信息的，故A错误；B. 据课本可知，流体压强跟流速有关，流速越大，压强越小，故B
24、正确；C. 半导体二极管的特点就是：具有单向导电性，故C正确；D. 据课本知识可知，从微观角度解释，固体、液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故D正确；故选A；18下列说法中错误的是A电铃是利用电流的磁效应来工作的B发电机是把机械能转化为电能的装置C奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场D普通电话的听筒内绕有线圈，它是利用电磁感应的原理来工作的【答案】D【解析】电磁铁是利用电流的磁效应来工作的；发电机工作时消耗机械能，产生电能；通电导线周围存在磁场A、电铃的主要组成部分是电磁铁，而电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故A正确，不符合题意；B、发电机是根据电磁感应现象制成的，发电机工作是把机械能转化为电
25、能，故B正确，不符合题意；C、奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，故C正确，不符合题意；D、听筒的主要部件是电磁铁，它是利用电流的磁效应制成的，故D错误，符合题意故选D19如图是磁带录音机录音原理的示意图。录音时，动圈话筒将声信号转换为电信号送到录音磁头；录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱随电信号变化，将电信号转换为磁信号；录音磁带贴着录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，声音信号被记录在磁带上。关于磁带录音机录音过程，下列说法正确的是A话筒将声信号转换为电信号利用了电流的磁效应B录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电流的磁效应C话筒将电信号转换为声信号利用了电流的磁效应D录音磁头将电信号转换为磁信
26、号利用了电磁感应现象【答案】B【解析】（1）录音时，声音先通过话筒转变成变化的电流信号，这样的电流通过录音磁头，产生了变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的磁粉被强弱不同磁场磁化，于是将声音信号记录在磁带上；（2）变化的电流产生变化的磁场是电流的磁效应；变化的磁场产生变化的电流是电磁感应现象。AC、录音时，话筒将声音先转变成强弱变化的电流，即声信号转换为电信号，这是利用了电磁感应现象；故AC错误；BD、由图可知：录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱会随电信号变化，将电信号转换为磁信号，利用了电流的磁效应，故B正确、D错误。故选B。20关于扬声器的下列叙述正确的是A扬声器是由铁芯、线圈和纸盆构成
27、的B扬声器的线圈中通有直流电，一定能发声C扬声器中的线圈不振动，纸盆来回振动，才发出声音D扬声器是根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理制成的【答案】D【解析】A、扬声器组成部分有：永久磁体、线圈、锥形纸盆，故A错误；B、扬声器的线圈中通有变化的电流，产生变化的磁场，与永久磁体发生相互作用而带动纸盆运动而发声，通入直流电，不能发声，故B错误；C、扬声器的线圈中通有变化的电流产生变化的磁场，与磁体发生相互作用而振动，从而带动纸盆运动而发声，故C错误；D、扬声器的线圈中通有变化的电流产生变化的磁场，和永久磁体通过磁极间的相互作用，而带动纸盆运动发出声音，故D正确故选D。31以下说法正确的是（
28、）A透明物体的颜色是由它反射的色光决定的B紫外线有较强的热效应C电视机遥控器通过发射红外线来遥控电视机D彩色电视机画面上丰富多彩的颜色是红、黄、蓝三种颜色的光组合而成的【答案】C【解析】A透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，故A错误；B红外线有较强的热效应，紫外线有较强的化学效应，故B错误；C遥控器发出红外线，电视机接收红外线，实现无线控制，故C正确；D红、绿、蓝三种单色光按不同的比例混合能合成任意一种色光，所以彩色电视机的荧光屏上丰富多彩的画面是由红、绿、蓝三种单色光合成的，故D错误。故选C。32“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器，2020年在马里亚纳海沟分别下潜到10058米和109
29、09米海底，成功两探万米海底，创造了中国载人深潜的新纪录。无线电波在深水中减弱非常明显，给其定位和导航带来很大挑战。“奋斗者”号设计主要应用了“大海深处的GPS水声定位”和“惯性导航装置”等。其中“水声定位”主要采用的是以下哪项技术（）。A北斗导航B超声波C激光定位D无线电通讯【答案】B【解析】无线电波在深水中减弱非常明显，给其定位和导航带来很大挑战。所以水声定位一般是利用超声波来传递信息 ，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。332021年4月5日，中国海军公布了辽宁舰航母编队在台湾周边海域进行例行性训练的消息。如图是舰载机在航母上起飞时的情景，下列说法正确的是（）A加速起飞的舰载机动能
30、不变B指挥员和飞行员之间靠超声波通话C用密度小的合金制作机身可减小惯性D舰载机起飞时的升力利用了帕斯卡原理【答案】C【解析】A加速起飞的舰载机质量不变，速度变大，所以动能增加，故A错误；B舰载机飞行时，噪音比较大，依靠声波不能有效接收指令，所以指挥员和飞行员之间是依靠电磁波通话，故B错误；C用密度小的合金制作机身，在体积相同时，可以减小飞机的质量，进而可以减小飞机的惯性，故C正确；D舰载机上凸下平，起飞时，在相同时间内，上方空气通过的路程较长，速度较大，根据流体压强与流速的关系，流速越大，压强越小，下方的压强大于上方的压强，从而产生升力，利用的是流体压强和流速的关系，故D错误。故选C。34下列说法正确的是（）A司南是我国早期的指南针，静止时它的长柄指向南方，也就是指向了地磁的北极B“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用超声波传递信息的C英国物理学家法拉第第一个发现了电与磁之间的联系D电动机是根据电磁感
