内容正文:
第19讲—信息的传递
2023年中考物理一轮复习讲练测
一、思维导图
考点精讲
考点1现代顺风耳—电话
1.电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话
(1)基本结构:主要由话筒和听筒组成。
(2)工作原理:话筒把声信号变成变化的电流,电流沿着导线把信息传到远方,在另一端,电流使听筒的膜片振动,携带信息的电流又变成了声音。(话筒把声信号转化为电信号;听筒把电信号转化为声信号)
2.电话交换机
为了提高线路的利用率,人们发明了电话交换机。
3.模拟通信和数字通信
模拟信号:声音转换成信号电流时,信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,“模仿”着声信号的“一举一动”,这种电流传递的信号叫做模拟信号,使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
数字信号:用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号,使用数学信号的通信方式叫做数字通信。
模拟信号容易失真;数字信号抗干扰能力强,便于加工处理,可以加密。
在电话与交换机之间一般传递模拟信号,在交换机之间传递数字信号。
考点2电磁波的海洋
1.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。
2.电磁波可以在真空中传播,不需要任何介质。
3.电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样,c=3×108m/s=3×105km/s
4.电磁波波速、波长λ和频率f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λ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交频率,用f表示,单位是赫兹(Hz),比赫兹(Hz)大的还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。1MHz=103kHz1kHz=103Hz1MHz=106Hz
(3)波速:一秒内电磁波传播距离,用c表示,单位是m/s。
(4)波长、频率和波速的关系c=λfλ=f=。
(5)电磁波的波长λ与频率f成反比。
5.电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分,叫做无线电波(无线电技术中使用的电磁波)。
6.无线电波特点:无线电波的波长从几毫米道几千米,通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段,包括:长波、中波、短波、微波等,各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途,如下表所示。
波段
波长
频率
传播方式
主要用途
长波
30000m~3000m
10kHz~100kHz
地波
超远程无线电通信和导航
中波
3000m~200m
100kHz~1500kHz
地波和天波
调幅(AM)、无线电广播、电报
中短波
200m~50m
1500kHz~6000kHz
短波
50m~10m
6MHz~30MHz
天波
微
波
米波(VHF)
10m~1m
30MHz~300MHz
近似直线传播
调频(FM)、无线电广播、电视、导航
分米波(UHF)
10dm~1dm
300MHz~3000MHz
直线传播
移动通信、电视、雷达、导航
厘米波
10cm~1cm
3000MHz~30000MHz
毫米波
10mm~1mm
30000MHz~300000MHz
考点3广播、电视和移动通信
电磁波是传递信息的载体。
无线电通信系统由发射装置和接收装置两大部分组成。
1.无线电广播信号的发射和接受:
无线电广播信号的发射由广播电台完成,信号的接受由收音机完成。
2.电视信号的发射与接收:
电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成,接收由电视机完成。
3.移动电话:
移动电话由空间的电磁波来传递信息。
移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。
移动电话的体积很小,发射功率不大,它的天线也很简单,灵敏度不高,因此,它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移,这种固定的电台叫基地台。
4.音频、视频、射频和频道:
由声音变成的电信号,它的频率跟声音相同,在几十赫到几千赫之间,叫做音频信号。
由图像变成的电信号,它的频率在几赫到几兆赫之间,叫做视频信号。
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差,需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上,才能发射到天空中,这种电流的频率更高,这种更高频率的电流教做射频电流。
不同的电视台使用不同的射频范围进行广播,以免互相干扰;这一个个不同的频率范围就叫做频道。
考点4越来越宽的信息之路
信息理论表明,作为载体的无线电波,频率越高,在相同时间内传输的信息就越多。
1.微波通信
微波的波长在10m~1mm之间,频率在30MHz~3×105MHz之间。
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左右就建设一个微波中继站。