2025年中考物理一轮复习课件17 ： 电磁波

17电磁波 2025物理中考一轮复习课件 第一部分：电话 1 课堂导入 古代传递信息 　　飞鸽传书   　　政府配置的驿站、民间代捎书信  　　以特殊声音，如钟声，鼓声，鞭炮声等传递信息  　　以灯光，火光，如孔明灯，烽火等传递信息   飞鸽传书 烽火戏诸侯 家书抵万金 01 现代传递信息 　　有线通信：电话、电报、电视 　　无线通信：收音机、对讲机   　　数字化通信：互联网、数字电视   　　纸张通信：书信、报纸  学科 4 1876年贝尔发明了电话使曾经神话传说中的“顺风耳”变为现实。 1892年，贝尔在纽约至芝加哥的电话开通仪式上 电流把信息传到远方 电话是如何传递信息的呢？ 02 ●知道话筒、听筒的主要结构和工作原理 ●了解电话交换机的工作原理。 ●了解电话是怎样把信息传递到远方的。 教学目标 2 课堂活动 电话的基本结构  听筒 永磁体、线圈 薄铁膜片 碳粒 膜片 金属盒 话筒 zxxkw 03 探究活动一：电话 04 探究活动：电话的工作的过程——话筒 话筒： 声信号变成电信号 ——把信息传到远方 声波 声波 。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。 流过碳粒的电流就会相应改变，于是形成了随声音变化的电流，这样就把声信号转化为电信号。 人对着话筒讲话时，产生的声波引起膜片振动， 膜片时紧时松地压迫碳粒，它们的电阻随之变化， 9 05 动圈式话筒的工作原理 使声音信号转化为随声音变化的电信号。 动圈式话筒的工作原理：电磁感应。 话筒 话筒：当人对着话筒说话时，以人声通过空气使膜片震动， 然后在膜片上的线圈绕组和环绕在动圈麦头的磁铁形成磁力场（磁感线）切割 ——产生变化的感应电流。 06 电话工作过程——听筒 声波 信号电流 将电信号变成了 声 信 号 zxxkw zxxkw 听筒：通过电话线，传入听筒的电流流过线圈，在电磁铁磁场作用下，受力振动。电流时大时小，电磁铁对膜片的吸引力也时大时小，使膜片发生不同的振动，在空气中形成声波。这样，听筒把电信号变成声信号。 听筒原理：通电导体磁场中受力的作用 04 生活再现 女孩说话 话筒膜片振动 炭盒电阻变化 回路电流变化 线圈磁性强弱变化 磁场中受力不同 男孩听到声音 听筒膜片振动 021 探究活动二：电话交换机 将下面的５部话机中的任意２部电话都能互相通话，要架设多少对电话线？ 022 探究活动二：电话交换机 （1）需要多少条电话线？ （2）怎样才能减少电话线的数量？ 电话交换机（设在电信局里） 023 电话交 换机甲 电话交 换机乙 探究活动二：电话交换机 021 探究活动二：电话交换机 发明电话交换机， 提高线路效率 电话交换机工作示意图 （1）减少电话线的数量，提高线路的利用率。 （2）便于通话时接通，通话完毕拆开。 031 探究活动三：模拟通信和数字通信 　 电话信号分为模拟信号和数字信号两种。 　　（1）模拟信号 以电话信号为例：在话筒将声音转换成信号电流时，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。 032 （2）数字信号 　　以电报信号为例：用点“ · ”和画“—” 的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字。 1 ·－－－－ A ·－ 2 ··－－－ B －··· 3 ···－－ C －·－· 4 ····－ D －·· 5 ····· E · 　　发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字0和1，磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号。 探究活动三：模拟通信和数字通信 031 探究活动三：数字信号与模拟信号 模拟通信的缺点： 　　易受干扰 　　放大失真 　　形成噪音 数字通信的优点： 　　信号失真小 　　便于存储 　　传输数据处理简便 模拟信号: 只能用来传输语音信号（1G信号）　 数字信号: 除了传输语音信号，还能传输文字、图片（2G信号） 　　 模拟信号手机 第一代“大哥大” 031 探究活动三：模拟通信和数字通信 数字信号手机 04 探究活动三：模拟通信和数字通信 数字通信是当今通信发展的主要方向 　　3G，4G数字网络 （已普及） 　　5G数字网络 华为（将普及） 第二部分：电磁波 1 课堂导入 这些信息没有与外界连线 靠什么来传递的呢？ 02 生活中的电磁波 电视信号的传播依靠电磁波 广播信号的传播依靠电磁波 无线上网依靠电磁波 移动电话依靠电磁波传递信息 信号发射塔 01 提出问题 电磁波是怎样产生的？ 电磁波是怎样传播的？ 教学目标 ●通过演示了解电磁波的产生和传播。 ●知道光是电磁波 ●知道电磁波在真空中的传播速度。 ●知道波长、频率和波速是描述电磁波的三个物理量。 ●了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。 2 课堂活动 导线时断时续触接电池的一极 收音机：发出“喀喀”声 实验与观察 收音机发出“喀喀”声，说明了什么？ 03 探究活动一：电磁波的产生 连续快速调节台灯亮度旋钮，此时电路中的电流是变化的 实验二 收音机：发出“喀喀”声 迅速变化的电流能在周围产生电磁波。 结论： 04 探究活动二：电磁波的传播 声音的传播需要固体、液体、气体等介质。 电磁波的传播需要介质吗？ 把一个移动电话放入真空罩中，拨打这个手机的号码，手机有反应吗？ 电磁波的传播不需要介质。 观察与实验 结　论 04 探究活动三：电磁波的三要素 2.电磁波的几个要素 （1）波长λ： 邻近的两个波峰（或波谷）的距离。 　　 单位：米 1.电磁波可以在真空中传播 波峰 波谷 波长 波长 （2）频率f ： 在1 s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。 单位：赫兹（Hz） 、（kHz） （MHz） （3）波速C： 波传播的快慢。 单位： m/s 真空中（一般约为） c =3×108 m/s 04 探究活动三：电磁波的三要素 波长 频率 真空中电磁波的传播的速度c是宇宙间物质运动的最快速度 速度 特别提醒：各种电磁波的波速c是相同的，即频率越大，波长越短 04 探究活动四：生活中的电磁波 光是一种电磁波 光速即为电磁波传播速度 　　真空光速：c =3 ×108 m/s 04 探究活动四：生活中的电磁波 760 nm 400 nm 可见光 红外线 紫外线 射 线 X射线 长波无线电波 频率Hz 波长m 短波无线电波 100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 108 104 100 10-4 10-8 10-12 10-16 电 磁 波 谱 04 探究活动五：电磁波在生活中应用 雷达工作依靠电磁波 04 探究活动五：电磁波在生活中应用 微波炉 表面和内部同时加热（水分子共振）；将电磁波的能量转化为食物的内能。 04 探究活动五：电磁波在生活中应用 广播和电视 电磁波能够传递信息 第三部分：无线电 1 课堂导入 我们几乎每天都要听广播、看电视、打电话，那些图像和声音是怎样传过来的？ 教学目标 ●了解无线电广播的大致工作过程。 ●了解电视的工作过程。 ●了解移动电话是怎样工作的。 ●通过了解广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响。 2 课堂活动 无线电信号是怎样发射和接收的呢？ 01 探究活动一：无线电广播信号的发射 高频振荡器产生 高频振荡电流 信号发射机房 声音信号 发射天线 话筒把声音信号转换成电信号 把音频电信号加载到高频电磁波上 把载有声音信号的高频电磁波发射到空中 经发射机把电信号加载到高频电磁波上，再通过 发射到空中。 将声信号加载到 02 探究活动二：无线电广播信号的接受 发射天线 把载有声音信号的高频电磁波发射到空中 广播电台 收音机的接收天线接收到各种各样的电磁波， 转动调谐旋钮，可以从中选定特定频率的信号(解调)通过解调滤去其中的高频电流成分，将音频信号留下， 再由扬声器（喇叭）把音频信号转换成声音。 04 无线电广播信号的发射与接收 麦克风——将声信号转换成电信号 调制器——将音频电信号加载到高频电流上　　　　　 天　线——产生电磁波将高频载波信号发射到空中 无线电信号的发射由广播电台完成 收音机负责信号的接收与还原 天　线——接收各种各样的电磁波 调谐器——选择需要电台的载波信号（解调） 解　调——从载波信号中复原音频信号 扬声器——将音频电信号转换成声音 05 探究活动三：电视信号的发射与接收 声音信号 发射天线 摄像机把图像变为电信号 图像信号 高频振荡器产生 高频振荡电流 信号发射机房 把音频电信号加载到高频电磁波上 把载有音频信号的高频电磁波发射到空中 06 探究活动三：电视信号的发射与接收 发射天线 把载有音频信号的高频电磁波发射到空中 广播电台 由显像管还原成图像 电视节的接收天线把高频电磁波接收下来，通过电视机把图像信号取出、放大 音频放大——将微弱音频电信号放大并输出 07 电视信号的发射和接收 图像信号工作过程 摄像机——将图像转换成电信号 发射机——将电信号加载到频率很高的电流上 天 线——将高频信号发射到空中 电视接收机工作过程 接收机——取出并放大图像和音频电信号 显像管——复原图像信号 天 线——接收包含声、像信息的高频信号 08 探究活动四：移动电话 手机既是无线电发射台又是无线电接收台。 移动电话:发射接收二合一 工作原理：移动电话相当于是无线电发射台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中。同时它又相当于一个无线电接收台，它捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话、对方送来的信息。 09 单击此处输入标题名称 设立基地台的原因：手持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，它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接，这种固定的电台叫基地台。 手机和座机借助基地台进行交流 移动电话间需要基地台转接 移动基地发射台 第四部分：现代通信 1 课堂导入 现代通信 01 无线电波 信息之路越来越宽 走进信息时代 2 课堂活动 用相同的时间放电影比讲故事所包含的信息量更多。 相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。 信息理论表明：作为载体的电磁波， 频率越高，相同时间内传输的信息就越多。 电视广播、无线电通信等所用的频率越来越高。 现代通信： 微波通信 网络通信 卫星通信 光纤通信 03 ●了解现代通信技术的发展情况 ●了解微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信在我们生活中的应用。 ●了解光纤通信的原理和优点； ●了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。 教学目标 04 探究活动一：微波通信 微波信号的波长在 10m ～1mm之间； 微波信号的频率在30MHz ～3 ×105 MHz之间。 微波几乎沿直线传播 微波不能沿地球表面绕射，如何实现微波传递信号呢 06 探究活动一：微波通信 利用人造卫星做中继站的微波通信方式。 微波中继通信示意图 必须每隔50Km左右建一个微波中继站，把上一站传来信号处理后，再发射到下一站去。 07 探究活动二：卫星通信 地球同步通信卫星 同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同,相对地球”静止”,所以叫做”同步”卫星 加以处理后，再发到另一个或另几个地面站。 地球同步通信卫星，就像太空微波中继站，将从地面站接受的电信号 08 探究活动二：卫星通信 现在，通过卫星电视，一个地方若出现突发事件，全世界的人们可以立刻看到现场的画面 三颗同步卫星可以实现全球通信 09 厉害了我的祖国——北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 2017年11月5日19时45分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星。2018年1月12日7时18分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以"一箭双星"方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度 10纳秒。 10 探究活动三：光纤通信 1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器（LD）。从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。 1966 年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得光进行通信的梦想得以实现。 1960年，美国科学家梅曼成了世界上第台红宝石激光器， 它能产生频率单一、方向高度集中的光——激光(laser)。 通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维 (optical fiber)里传播。 11 探究活动三：光纤通信 光纤如何传输光信号？ 多次光的反射 光从光导纤维的一端射人，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。 光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常将数条光纤一起敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话信号等多种信息。由于光的频率很高，可以传输大量信息。 光在光导纤维中的传播 12 我国发展——光纤通信 我国光缆通信的发展十分迅速，目前光缆可以通达所有地区(市、州）而且还与其他国家合作修建了跨越太平洋的海底光缆。光纤通信已经成为我国长途通信的骨干力量。 13 探究活动四：网络通信 计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。 目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件（e—mail)、QQ、微信等 14 探究活动四：网络通信 通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。 随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视、看新闻、查资料、看电影、聊天、购物等。 15 单击此处输入标题名称 世界上凡是计算机集中的地方，如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联结构成局域网络。 这些网络又互相连接，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网(Internet)， 这样就能做到信息资源的共享。 除了收发电子邮件外，我们还可以从网上看新闻、查资料、看电影、聊天、购物等。 计算机之间的连接，除了使用金属导线外，还可以使用光缆、通信卫星等。随着通信技术的发展，各种通信手段传输信息的能力越来越强。 16 动手动脑学物理 1.现在许多长途电话都是以地球同步卫星为中继站的。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回地面时需要一定的时间。 假设某同步卫星与地球的距离是36 000 km,请你估算延迟的时间。为什么打市内电话时没有这种延迟? 2.现代人们的生活已经离不开信息的传递。我们在不知不觉中已把各种通信方式融入生活和工作之中。 请想一想:自己生活中的哪些地方用到了微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信? $$