内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
第十七章 电磁波与现代通信
一、 信息与信息传播 二、 电磁波及其传播
【新知梳理】
1. 我们生活在一个充满信息的世界里,通俗地说,信息是_______________________________的消息,消息中包含的内容越多,信息量就______.
2. 语言、_________、_________是人类特有的三种信息.
3. 信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革:____________、文字的诞生、______________、__________________和_____________________.
4. 描述波的五个物理量分别是_________、周期(T)、频率(f)、_________和_________.频率与周期反映了波源振动的_________,它们之间的关系是____________.
5. 首先预言了电磁波存在的是英国的__________,第一次用实验证实了电磁波存在的是德国的____
____.
6. 电磁波是在空间传播的______________的电磁场.
7. 电磁波在真空中的传播速度是__________m/s,光波______(属于/不属于)电磁波.
8. 电磁波________(能/不能)在真空中传播,____
__________对电磁波有屏蔽作用.
9. 电磁波谱是按______________连续排列的一系列电磁波序列.电磁波也存在着副作用——_____
_____.
【随堂练习】
1. 如图为一个物体振动时的振幅与时间关系的波形图,观察此图可以知道,波源的振幅是____m,波源振动的周期是____s,波源振动的频率是____Hz.
2. 目前很多学校的上课和下课作息时间不再使用单调的铃声,而是采用不同的乐曲,此时各种乐曲的作用是( )
A. 提供信息 B. 信息传播方式
C. 信息传播工具 D. 欣赏
3. 关于电磁波,下列说法错误的是( )
A. 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B. 微波和无线电波都属于电磁波
C. 电磁波和光波在真空中传播速度相同
D. 电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场
【基础过关】
1. “智能手环”是一种穿戴式智能设备,具有计步统计和语音助手等功能.“智能手环”利用______
______将数据无线传输到手机,其在真空中的传播速度为__________m/s.
2. 在打开或关闭电灯时,附近的收音机中会传出“咔咔”的杂音,这些杂音是电路通断时发出的__________被收音机接收而产生的.由此可见,电磁波的传播也是能量________的过程.
3. 登上月球的航天员如果要相互交谈,不能直接进行,而是要用________来传递信号.这说明声波的传播________(需要/不需要)介质,而电磁波的传播________(需要/不需要)介质.
4. 关于信息和信息传播活动的每一次变革,下列说法错误的是 ( )
A. 信息传播越来越远
B. 信息传播越来越快
C. 信息传播量越来越大
D. 信息传播方式越来越简单
5. 下列实例中,不是为了传递信息的是( )
A. 警察向逃犯鸣枪示警
B. 进攻开始前发信号弹
C. 用枪把远处敌人击倒
D. 运动会上裁判员扣动发令枪
6. 下列信息传播中,属于第四次信息变革产物的是( )
A. 人类用来记录历史的书
B. 人们可以用收音机收到电台播出的节目
C. 利用计算机可以存储大量的声音、图像和文字
D. 人们利用语言和手势来交流自己看到的景象
7. 电磁波具有信息特征和能量特性.以下设备中,主要利用电磁波的能量特性工作的是( )
A. 微波炉 B. 手机
C. 雷达 D. 电吹风
8. 听收音机时,偶尔会听到里面有杂音,产生这一现象的原因不可能的是( )
A. 旁边台灯打开的瞬间
B. 附近有电焊机在工作
C. 雷雨天闪电发生时
D. 有人在用电饭锅煮饭
9. 科学家发现儿童对手机辐射的吸收是成年人的三倍,建议儿童尽量减少使用手机.手机辐射的其实是( )
A. 电磁波 B. 次声波
C. 超声波 D. 声波
10. 对电磁波的认识,下列说法错误的是 ( )
A. 电视机遥控器发射的是红外线
B. 医院B超发出的超声波是电磁波
C. 电磁波能在真空中传播
D. 紫外线具有荧光作用,可以验钞
【能力进阶】
11. 为了防止微波泄漏对人体造成伤害,在微波炉门内侧应安装__________(金属网/绝缘板),微波炉的金属外壳对微波有________作用.
12. 电视广播就是用电磁波同时传递________信号和________信号的.如图所示为电视广播工作过程的方框图,其中,①是________,②是________,③是________,④是__________.
13. 手机接收到来电信号时,指示灯发光并发出声音(或振动);拨打别人的手机,若对方接收不到信号,会听到“您拨打的用户暂时无法接通”的提示音.现用两部手机、硬纸鞋盒和金属点心盒做“探究不同材料对接收电磁波的影响”实验:将一部手机先后放到鞋盒和点心盒内,如图所示,再盖严盒盖,接着用另一部手机拨打盒内手机.在下列判断盒内手机能否接收到信号的方法中,不可靠的是 ( )
A. 听是否有“暂时无法接通”的提示
B. 盒内手机设为振动模式,触摸盒子感觉是否振动
C. 盒内手机设为响铃模式,听是否传出声音
D. 在盒盖上开一个小孔,看盒内手机指示灯是否发光
14. 打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大.取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,
如图所示,会听到收音机发出“咔咔”声,这一现象验证了________的存在.现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声.试分析:
(1) 收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是__________________________________.
(2) 谢老师在一次乘坐商场的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号.请问这是什么原因?
__________________________________.
15. 英国科学家研究发现,用特定波长的红光持续照射人体背部15min,可明显刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖水平.该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖.该红光的波形图如图所示,已知OA=AB=BC=CD=335nm,则该红光的波长为( )
A. 335nm,合3.35×10-4m
B. 335nm,合3.35×10-7m
C. 670nm,合6.70×10-4m
D. 670nm,合6.70×10-7m
三、 现代通信
【新知梳理】
1. 卫星通信系统是由__________(空间部分)和______________(地面部分)两大部分组成的.
2. 一般来说,______颗在赤道上空均匀分布的地球同步卫星组成的通信系统发出的电磁波就几乎可以覆盖整个地球.
3. 卫星通信具有的优点是__________、________
__________、_____________________等.
4. 光纤通信是利用__________________________的一种通信方式.光经过多次________从光纤的一端传播到另一端.
5. 光纤通信的优点:光纤通信的容量极______,
________受外界电磁场的干扰,通信质量要比其他有线通信__________.
6. 互联网是一个由__________、______________及其附属设备连接起来的全球通信网络.
【随堂练习】
1. 因为微波______(能/不能)沿地面绕射,因此,远距离进行微波通信需要通过地面上的微波_____
______或__________来实现.
2. 如图所示的实验研究的是“光纤是怎样传输信号的”.实验中,光纤是________(导体/绝缘体),在光纤的一端附近放上发光的小电灯,在另一端可以观察到________.用光纤传输光信号,主要应用的物理知识是____________.
3. 卫星通信与光纤通信相比,保密性好的是____
______通信,不受地理条件限制的是________通信.
4. 现代卫星通信所使用的电磁波是( )
A. X射线 B. 可见光
C. 无线电波 D. 微波
5. 利用互联网可以方便地进行一些信息的传递,下列各种方式中,不能通过互联网做到的是( )
A. 远程教育 B. 做饭
C. 远程医疗会诊 D. 打IP电话
6. 关于光纤通信,下列说法正确的是( )
A. 光纤通信是利用电流传输信息的
B. 由多根光纤制成的光信号传输线称为光缆
C. 用光纤通信传输的信息量很小
D. 用光纤通信传输信息的损耗很大
7. 下列关于地球同步通信卫星的说法错误的是( )
A. 同步卫星处于平衡状态
B. “汽车导航仪”是卫星通信的应用
C. 同步卫星相对于地面静止
D. 同步卫星使用微波进行通信
【基础过关】
1. 电视广播、移动通信等是利用________来传递信息的.光纤通信是利用________在__________中传输信息的一种通信方式.
2. 通过互联网发送的电子邮件是以光速传递的,地球的周长约为4.2×107m,电子邮件在光缆中绕地球一周大约需要______s.由计算机组成的互联网,在现代生活中正发挥着越来越重要的作用,请你再举一个利用互联网的实例:______________.
3. 国家信息基础建设集______通信、______通信、数据通信、移动通信等技术于一身,利用______和各级计算机把所有的通信系统连接在一起,组成了一个高速传递信息的网络.人们通俗地把这种国家信息基础设施称为“________________”.
4. 下列属于卫星通信优点的是( )
A. 抗干扰能力强 B. 通信质量高
C. 通信距离长 D. 能量损耗低
5. 关于卫星通信,下列说法正确的是( )
A. 卫星通信使用的是超声波
B. 通信卫星只能用来传递声音信号
C. 通信卫星相对于地面是运动的
D. 通信卫星相当于一个太空微波中继站,它是用来转发地面站发送来的信号的
6. 在微波的传输过程中,必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站.中继站的作用是( )
A. 增大微波的传输速度
B. 增大微波的频率
C. 处理上一站传来的信号并发射
D. 反射上一站传来的信号
7. 关于光纤通信,下列说法中错误的是( )
A. 光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
B. 光纤通信中使用的“导线”是金属导线
C. 人们把那些能够传输光信号的极其纤细的材料称为光导纤维
D. 光纤通信不易受到外界电磁场的干扰
8. 科学家高锟由于在光纤领域的特殊贡献,获得2009年诺贝尔物理学奖.关于光纤通信,下列说法错误的是( )
A. 在光纤中光波是经过多次折射向前传播的
B. 光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
C. 光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多
D. 采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
9. 关于电磁波和现代通信,下列叙述错误的是( )
A. 电磁波可以在真空中传播
B. 电磁波的频率越低,在空气中传播的速度越小
C. 卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信
D. 光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰性及光能损耗小等优点
【能力进阶】
10. 北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统,可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信功能.下列关于北斗卫星导航系统说法正确的是( )
A. 北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同
B. 北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息
C. 北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D. 北斗卫星导航系统还未开始投入使用
11. 关于“信息高速公路”,下列描述错误的是 ( )
A. “信息高速公路”可以传播声音
B. “信息高速公路”可以传播图像
C. “信息高速公路”可以传播文字
D. “信息高速公路”可以传递实物
12. 同步通信卫星是在离地面高度约为3.6×107m、绕地心转动的圆轨道(同步轨道)上运行的卫星,运行周期跟地球自转周期相同,如图所示.
(1) 同步通信卫星绕地球运行时______(受/不受)地球的引力,周期是______h.同步通信卫星相对于地面的建筑物是________的,____颗同步通信卫星基本可以实现全球通信.
(2) 理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行,若同步通信卫星上的天线脱落,则天线________(仍然/不会)在同步轨道上运行.
(3) 地面上的甲、乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要______s.
(4) 现在许多长途电话是以地球同步卫星作为中继站的.打这种长途电话时,对方会感到有些延迟.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时需要一定的时间.假设某人造卫星与地球的距离是36000km,请你估算延迟的时间为_______s.
13. 研究表明,当空气中细颗粒的直径越接近可见光的波长,细颗粒对光的“消光”能力就越强,空气中PM2.5是灰霾天能见度降低的主要原因.已知波速等于波长与频率的乘积,若可见光的频率约为5×1014Hz,则可以推算出PM2.5中对能见度造成较大影响的细颗粒直径的值最接近( )
A. 2.5μm B. 0.5μm
C. 0.6μm D. 6μm
参考答案
一、 信息与信息传播 二、 电磁波及其传播
【新知梳理】
1、各种事物发出的有意义;越大;
2、符号;图像;语言的诞生;印刷术的诞生;电磁波的应用;计算机与网络技术的应用;
3、振幅(A);波长(λ);波速(v);快慢;f=1/T;
5、麦克斯韦;赫兹;
6、周期性变化;
7、属于;3×108;
8、能;金属容器;
9、波长(或频率);电磁污染;
【随堂练习】
1、0.3;0.4;2.5;2、A;3、A;
【基础过关】
1、电磁波;3.0×108;2、电磁波;传递;
3、电磁波;需要;不需要;4、D;5、C;6、B;7、A;8、D;9、A;10、B;
【能力进阶】
11、金属网;屏蔽;
12、声音;图像;摄像机;发射机;显像管;音频放大器;
13、D;
14、电磁波;声音不能在真空中传播;电梯对电磁波有屏蔽作用;
15、D;
三、 现代通信
【新知梳理】
1、通信卫星;通信地面站;
2、三;
3、覆盖面大;通信距离长;不受地理环境限制;
4、光波在光导纤维中传输信息;反射;
5、大;不会;高得多;
6、计算机;通信网络
【随堂练习】
1、不能;中继站;通信卫星;
2、绝缘体;灯光;光的反射;
3、光纤;卫星
4、D;5、B;6、B;7、A;
【基础过关】
1、微波;光波;光导纤维;
2、0.14;网上购物(合理即可);
3、卫星;光纤;光缆;信息高速公路;
4、C;5、D;6、C;7、B;8、A;9、B;
【能力进阶】______
10、A;11、D;
12、受;24;静止;3;仍然;0.48;0.24;
13、C;
1
学科网(北京)股份有限公司
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