内容正文:
考点30 信息的传递
1.了解信息传递的特点;模拟信号和数字信号;现代通讯特点。
2.理解电磁波的传播特点。
4.认识生活中常见的信息传递特点。
一、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。
3.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:。
4.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。
5.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。
6.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。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50 km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。
二、新材料
1.人们根据材料的不同特点将材料分为金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料四大类。
2.材料的物理性质:
(1)弹性:材料受力发生形变,除去外力后,材料又自动回复到原状。
(2)硬度:描述材料的坚硬程度。
(3)延展度:材料具有的可以锻打成片、拉成丝的性质。
3.材料的导电性分类:
(1)导体:容易导电。
(2)半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间。
(3)绝缘体:不容易导电。
4.半导体:半导体二极管具有单向导电性;半导体三极管可以用来放大电信号;
半导体的应用:(1)太阳能电池;(2)条形码扫描器;(3)微处理器 ;(4)机器人。
5.超导材料:电阻为零的材料。超导材料的应用:远距离输电、超导磁悬浮、增加磁性。
6.纳米材料特点:空间尺度小,硬度高、强度大。纳米材料的应用:使计算机运行速度加快,芯片体积减小。制造纳米机器人。
模拟通信和数字通信
区别
模拟通信
数字通信
信号组成
和声音频率、振幅变化情况一样的电流
用电压(或电流)的有无两种状态的不同组合
抗干扰能力
长距离传输和多次加工过程中,信号会丢失,导致声音失真,甚至通信中断
特别强
信号处理
采用人工处理,速度慢,效率低
利用电子计算机处理,速度快,效率高
考向1 电磁波
【母题1】(真题来源:新华区校级模拟)有关声和电磁波的应用、分析正确