内容正文:
走进信息时代
第一节 感受信息
第二节 让信息“飞”起来
第三节 踏上信息高速公路
素养
目标
1. 了解电话机的话筒与听筒的原理,了解电磁波的波谱和电磁波的特征。(物理观念)
2. 利用模型法理解电磁波的波长、频率等相关定义。(科学思维)
3. 通过全反射的探究演示,感受光纤的传播的方式,感受互联网等高速信息技术对生活的改变。(科学探究)
4. 通过学习体会信息是一类重要的社会资源,提高对信息工具利用的意识。(科学态度与责任)
一、感受信息
1. 信息记录的方式有:大脑、 文字 、光记录、磁记录。
二、电磁波
2. 电磁波谱:按照波长由短到长排列:γ射线―→ X射线 ―→紫外线―→ 可见光 ―→ 红外线 ―→微波―→ 无线电波 。
3. 波的特征
(1)波速:用 c 表示。电磁波在真空中的传播速度为 3×108 m/s。
(2)波长:相邻两个 波峰(或波谷) 间的距离,用 λ 表示。
(3)频率: 波周期性变化的次数 与 时间 之比,用ν表示。
(4)三个特征之间的关系: c=λν 。
三、信息高速公路
4. 光纤:用来传输 光信号 。容量 大 ,抗干扰能力 强 。
5. 现代通信方式: 卫星通信 、微波通信、移动通信。
6. 互联网:将分布于世界各地的计算机网络连接起来,用来传送 计算机信号 。
【判一判】
1. 声、光和电磁波中,只有电磁波能够传递信息。 ( × )
2. 固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的。 ( × )
3. 收音机的天线和手机天线一样,既可以接收电磁波传来的信息,又可以同时发射电磁波。 ( × )
4. 微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息。 ( √ )
5. 频率越大的电磁波的波速越快。 ( × )
【选一选】
6. 春节联欢晚会上,推出了“全民抢红包”活动,观众通过手机微信的“摇一摇”入口,就可以参与抢红包,手机抢红包过程中用来传递信息的是( C )
A. 声波 B. 空气
C. 电磁波 D. 光导纤维
信息的传播
如图所示是最简单的电话,请探究并回答下列问题。
电话由哪几部分组成?
答案:电话由话筒和听筒组成。
话筒的作用是什么?
答案:话筒的作用与麦克风的作用相同,即把声音信号变成电信号。
听筒的作用是什么?
答案:听筒的作用与扬声器的作用相同,即把电信号变成声音信号。
下列关于电话的话筒和听筒的说法正确的是( B )
A. 只有话筒含有电磁铁
B. 只有听筒含有电磁铁
C. 话筒和听筒都含有电磁铁
D. 话筒和听筒都不含电磁铁
电话的话筒中有能振动的膜片和随话音跳动的碳粒,人对着话筒说话的时候,膜片便随着声音的高低而发生振动,从而压缩碳粒一紧一松,这样就把强度不同的声波变成了相应大小的电信号;听筒里面有电磁铁,利用通电导体在磁场中受力而振动,把电能转化为机械能。
1. 电话的话筒把声音的信号转变为 强弱变化的电流 信号传递出去,再通过听筒把 强弱变化的电流 信号变成声音的信号,把传输的声音还原出来。
电磁波
国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司。其获得的频谱资源见表所示。根据下面的波谱图解答问题:(1 GHz=103 MHz=109 Hz)
运营商
中国移动
中国联通
中国电信
中国广电
频谱资源
4.8~4.9 GHz
3.5~3.6 GHz
3.4~3.5 GHz
700~800 MHz
人们通常所说“5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”?为什么?
答案:5G信号比4G信号传输速度快是指5G信号承载信息量更大,更通畅;它们同属于电磁波,在空气中传播速度相同,都等于3×108 m/s。
中国移动5G信号的电磁波属于哪个波段?中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长吗?为什么?
答案:中国移动5G信号的电磁波属于微波。由表可知,中国移动5G信号的频率高,根据公式c=λν可知,中国移动5G信号的电磁波波长较短,中国电信5G信号的波长较长。
关于电磁波,下列说法错误的是( D )
A. 收音机、电视机和移动电话都是靠电磁波来传递信息的
B. 跟水波类似,电磁波也有自己的频率、波长和波速
C. 真空中电磁波的波速约为30万千米每秒
D. 微波炉内的微波是一种波长很长、频率很低的电磁波
电磁波不仅能够传递能量,还能够传递信息,收音机、电视机、移动电话、卫星通信都是靠电磁波传递信息的;电磁波有自己的频率、波长和波速;电磁波的传播不需要介质,在真空中传播的速度最快,约为30万千米每秒;根据c=λν可知,电磁波的波长越小,频率越高。
2. 下列关于电磁波与声波的说法正确的是( C )
A. 与频率较