17电磁波与现代通信-【帮课堂】九年级物理下册同步学与练（苏科版）

电磁波与现代通信 ( 目标导航 ) 1. 了解早期的信息传播工具，知道这些工具的优缺点。 2. 认识波的基本特征，知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量及信息。 3. 了解卫星通信和光纤通信的原理，知道其优缺点。 ( 知识精讲 ) 知识点01 信息的传递 1、1876年贝尔发明了第一步电话。电话的基本结构：最简单的电话由话筒和听筒组成。 工作原理：话筒把声信号转化为变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，把声信号变成电信号；在另一端，电流使听筒的膜片振动，使膜片振动起来，在空气中形成声波，就可以听到对方讲话了。 2、电磁波的产生：导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。电磁波的传播电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。真空中电磁波的传播速度c=m/s。 电磁波的波速、波长和频率的关系 ①波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。 ②频率：一秒内电流振荡的次数叫做频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（KHz）、兆赫（MHz）。 ③波速：一秒内电磁波传播的距离叫做波速，用c表示，单位是m/s。 ④波长、频率和波速的关系：。 3、电视信号的发射与接收 （1）电视用电磁波传送图像信号和声音信号，摄像机把图像信号转化成电信号，话筒把声音信号转化成电信号。（2）发射器把两路电信号同时加载到同一电磁波上，这种载波的频率很高。 （3）通过发射天线把载有电视信号的电磁波发射到空中。 （4）电视机天线把这样的高频信号接收下来。 4、移动电话既是无线发射台，又是无线接收台。在你讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，此时相当于广播电台，同时它又从空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息，此时相当于收音机。移动电话不需要电话线，比固定电话更方便；移动电话与固定电话的工作原理基本相同，只是声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波来传递的。 5、越来越宽的信息之路 （1）、微波通信 微波通信是无线通信的一种。微波的波长在10m～1mm之间，频率在30MHz～MHz之间。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建一个微波中继站，用来把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，而且信号传递的距离越远，需要的中继站越多，在遇到雪山、大洋时，根本无法建设中继站，为了实现全球通信，人们建立了卫星通信系统。 （2）卫星通信 人们已经能够发射人造卫星了，用通信卫星做微波通信的中继站，实现了卫星通信的梦想。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理后，发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面。 （3）光纤通信 光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。 电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高，如用光束通信，它的前景更广阔，但是，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息。 光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光的频率比无线电波高得多，频率越高，传递信息的容量越大。 【即学即练1】 下列关于电磁波和声波的说法，错误的是 A．电磁波和声波都可以在真空中传播 B．电磁波和声波都可以传递信息 C．电磁波和声波都具有能量 D．声呐系统是利用超声波进行定位的 【解析】声音的传播需要介质，在真空中不能传播．电磁波可以在真空中传播，故选项A符合题意；电视和广播都是由电磁波传递信息，这说明电磁波和声波都可以传递信息，故选项B不符合题意；电磁波和声波都具有能量，故选项C不符合题意；声呐系统是利用超声波进行回声定位的，说明声可以传递信息，故选项D不符合题意. 【答案】A． ( 能力拓展 ) 【典例1】 关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是(　　) A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息 B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C.声波和电磁波的传播速度相同 D.遥控器发出的红外线不能在真空中传播 答案:B 解析:电磁波可以传递信息(如电视信号),声波也可以传递信息(如人说话),故A选项错误;手机用电磁波传递信息,人说话时发出声波,故B选项正确;太阳光中的可见光是电磁波,光在真空中的传播速度为3×108 m/s,常温下,声音在空气中的传播速度大约为340 m/s,故