第二十一章 信息的传递 综合练习 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第二十一章　信息的传递 第 1节　现代顺风耳——电话　　第 2节　电磁波的海洋 课程标准(2022年版) 本节要点 2.4.6　知道电磁波.知道电磁波在真空中的传播速度.知道波长、频率和波速.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响. 1.了解信息的传播发展过程,了解电话是怎样把信息传递到远方的,了解电话交换机的作用. 2.了解模拟通信和数字通信的基本区别. 3.了解电磁波的产生和传播;知道光是电磁波,电磁波在真空中的传播速度.(重点) 4.知道波长、频率和波速的关系.(难点) 基础练习 一、电话 完成下面内容. 1.电话的话筒将声信号转换成电信号,听筒将电信号转换成声信号. 2.电话交换机的作用 电话交换机相当于一个线路选择开关,可以提高线路的利用率. 3.两种电话信号 (1)模拟信号传输时,易丢失信息,如声音、图像的失真,严重时会使通信中断. (2)数字信号抗干扰能力特别强,现代的电话全部采用数字信号. 典例　　　1[物理学与工程实践]固定电话是人们常用的通讯工具,下列说法不正确的是(C) A.电话的话筒是声音传感器　　　　 B.电话的话筒可以把声信号转化为电信号 C.电话的听筒把机械能转化为电能　 D.电话听筒的原理是电流的磁效应 变式1　[物理观念]关于数字信号和模拟信号,下列说法中错误的是(C) A.计算机能加工处理的是数字信号 B.电话的模拟信号是在话筒将声音转换成电流信号时产生的 C.用不同数字的组合表示的信号叫做数字信号 D.模拟信号容易失真甚至丢失 总结 1.话筒将声信号转换为电信号,此过程中机械能转化为电能.动圈式话筒原理 　是电磁感应现象. 2.听筒将电信号转换为声信号,此过程中电能转化为机械能.听筒原理是电流的磁效应. 二、电磁波的产生和传播及应用 1.电磁波的产生和传播 阅读教材P150~151,完成下面内容. 导线中电流的迅速变化会产生电磁波.电磁波的传播不需要(选填“需要”或“不需要”)介质,它能(选填“能”或“不能”)在真空中传播. 2.电磁波的几个要素 阅读教材P151~152,根据图示信息,完成下面内容. (1)波长(λ):邻近的两个波峰(或波谷)的距离.单位:米(m). (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). 1 MHz=103kHz=106Hz. (3)波速:电磁波传播的快慢.单位:米每秒(m/s).电磁波的传播速度和光的传播速度相同.真空中,波速c约为3×108m/s.其实光也是电磁波的一种. 3.电磁波大家族 电磁波是一个大家族,如图所示,按其波长由小到大依次是:γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波.同样条件下,不同频率的电磁波的传播速度相同(选填“相同”或“不同”);由公式c=λf可知,频率越高的电磁波,波长越短.已知真空中一种电磁波的频率为1012 Hz,它的波长约是3×10-4m. 4.电磁波的应用 (1)电磁波可以用来传递信息.收音机、电视、移动电话等就是应用电磁波传递信息的. (2)电磁波还可以传递能量.例如:微波炉通过微波来加热食物. 总结 1.迅速变化的电流会产生电磁波.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,真空中传播的速度约为3×108 m/s.由c=λf知,频率越高,波长越短. 2.电磁波可以传递信息和能量. 典例2　　　(2023∙徐州中考)消防员戴的5G智能头盔可以把火灾现场的信息及时传回指挥中心.头盔传递信息是通过(D) A.超声波 B.次声波 C.红外线 D.电磁波 变式2　(2023∙荆州中考)关于电磁波,下列说法正确的是(A) A.5G通信是利用电磁波来传递信息的 B.我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的 C.电磁波在真空中的传播速度是340 m/s D.遥控器发出的红外线不是电磁波 强化练习 1.[物理学与日常生活](2023∙荆州中考)小明到北京旅游,他想用酒店的电话向广州的家里通话,拨打后发现电话在“占线”.请你帮助小明分析一下,下列不可能造成这种现象的是(A) A.有人正在给小明所用的电话打电话 B.小明的家人正在用电话 C.北京和广州之间有太多的用户在通话 D.有人给小明家人打电话 2.下列几种情况中,会产生电磁波的是(D) A.用电锯锯铝材时溅出火花 B.用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波 C.敲击音叉时,音叉高速振动 D.家庭电路中开灯或关灯的瞬间 3.飞机上的高精度GPS系统利用了电磁波对飞机进行实时定位,该波在真空中的传播速度等于(选填“大于”“等于”或“小于”)光速;该波的传播不需要(选填“需要”或“不需要”)介质.如图所示,将手机放在密闭的塑料容器中,能正常接收到呼叫信号,放在密闭的金属容器中,不能接收到呼叫信号,这说明金属容器(选填“塑料容器”或“金属容器”)对该波有屏蔽作用. 第 3节　广播、电视和移动通信 第 4节　越来越宽的信息之路 课程标准(2022年版) 本节要点 2.4.6　了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响. 1.了解无线电广播、电视的发射和接收的工作过程.(难点) 2.了解移动电话的发射和接收,了解它与固定电话的区别.(重点) 3.了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信. 基础练习 一、无线电广播信号的发射和接收 完成下面内容. (1)无线电广播信号的发射由广播电台完成.如图甲所示,①话筒把声音信号转换成电信号;②用调制器把音频电信号加载到高频电流上;③通过天线把带有信息的电磁波发射到空中. (2)无线电广播信号的接收由收音机完成.如图乙所示,①收音机的天线接收各种电磁波,转动收音机调谐器的旋钮,从中选出特定频率的信号;②通过解调器从特定信号中提取音频信号,进行放大;③通过扬声器把音频电信号转换成声音信号. 典　例　1　　　[物理观念]广播电台发射的无线电波是一种电磁波(选填“电磁波”或“超声波”),它能(选填“能”或“不能”)在真空中传播;无线电波在空气中的传播速度约为3×108m/s. 变式1　下面关于无线电广播发射和接收过程的一些说法中,不正确的是(C) A.调谐器能选出我们需要的某一种频率的电信号,达到“选台”的目的 B.收音机天线的作用是接收电磁波 C.无线电发射系统把音频电信号直接向外发射 D.调制器能把音频电信号加载到高频电流上 二、电视的发射和接收 完成下面内容. (1)电视用电磁波传递图像信号和声音信号. (2)电视信号中声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似. (3)①电视信号中图像信号的发射:摄像机把图像变成电信号,发射机把电信号加载到高频电流上,通过发射天线发射到空中. ②电视信号中图像信号的接收:接收天线接收高频信号,电视机提取图像信号并放大,通过显示器把它还原成图像. (4)电视广播的工作过程如图所示. 典　例　2　　　[物理学与日常生活]各地的电视塔是地标性建筑,电视塔上天线的作用是(D) A.让声音、图像信号转化为电信号 B.让声音、图像信号加载到高频电流上 C.让音频、视频电信号加载到高频电流上 D.让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波 总结 三、移动电话(手机) 完成下面内容. (1)移动电话通过电磁波来传递信息. (2)移动电话与其他用户的通话要靠基地台转接. (3)移动电话既是无线电发射台,又是无线电接收台. (4)移动电话传递信息的原理如图所示. 典　例　3　　　我国是全世界手机用户最多的国家.关于手机,下列说法不正确的是(D) A.手机是利用电磁波来传递信息的 B.话筒将声信号转变成电信号 C.听筒内部是利用电磁铁来工作的 D.手机周围没有磁场,不会对别的磁体造成影响 解题思路 (1)移动电话(手机)通过电磁波发射、接收信号.(2)电磁波的传播不需要介质. 变式2　关于广播、电视和移动电话的信号发射和接收过程,下列说法中错误的是(C) A.它们都是靠电磁波传递信息的 B.在发射时,它们都要把电信号加载到高频电流上 C.它们都只有接收功能,没有发射功能 D.移动电话既有接收功能又有发射功能 四、现代通信方式 完成下面内容. 1.微波通信 (1)微波是电磁波的一种,也能传递信息. (2)微波大致沿直线传播,因此微波通信(如图所示)每隔50 km左右就要建设一个微波中继站. (3)微波的频率高,使用微波通信可增大信息的传输量. 2.卫星通信 (1)相对地球“静止”的卫星叫做同步卫星. (2)用通信卫星做微波通信中继站的通信方式称为卫星通信. (3)如图所示,覆盖几乎全部地球表面,至少需要3颗同步卫星. 3.光纤通信 (1)激光特点:频率单一、方向高度集中. (2)光导纤维:由很细的玻璃丝制成,利用光的反射,把信息传递出去. (3)光纤通信:如图所示,光从光导纤维的一端射入,在内壁上经过多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了远方. 4.网络通信 (1)世界上最大的计算机网络叫做因特网. (2)某电子邮箱的地址为xiaoling@sever.com.cn.其中sever.com.cn是该邮箱的服务器,cn表示该服务器是在中国注册的. 典　例　4　　　(2023∙佛山三水区模拟改编)下列说法正确的有(B) ①太空中至少需要3颗地球同步卫星才能实现全球卫星通信 ②微波炉是应用电流的热效应来工作的 ③光和电磁波能够在真空中传播,而声音不能在真空中传播 ④微波沿直线传播,需要建设微波中继站 A.①③ B.①③④ C.①②③ D.②③ 变式3　 (2023∙佛山模拟)光纤通信就是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式,光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维,其应用前景非常广阔.下列关于光纤通信的说法正确的是(B) A.光导纤维是导体　　 B.光在光导纤维中经多次反射传递信息 C.光波在光导纤维中传播的速度为3×108 m/s D.光波不是电磁波 强化练习 1.关于电视机,下列说法不正确的是(C) A.打开电视机,听到的、看到的是电磁波传来的声音和图像 B.遥控器是靠发射一种电磁波来控制电视机的,这种电磁波是红外线 C.调节电视机的音量,是为了改变声音的音调 D.彩色电视画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 2.[物理观念]由声音转换成的电信号,它的频率与声音的频率相同,大约在几十赫到几千赫之间,叫做音频信号;由图像转换成的电信号,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都很差,需要把它们加载到频率更高的电流上,产生电磁波发射到天空中,这种电流叫做射频电流.如图是三种信号的波形图,其中表示音频信号的是甲,表示射频信号的是丙. 3.[物理学与社会发展]“创新、协调、绿色、开放、共享”是第二届世界互相联网大会的发展理念,计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是通信(选填“输电”“通信”或“导热”),光波属于(选填“属于”或“不属于”)电磁波,电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s. 学科网（北京）股份有限公司 $$