九年級物理第21章《信息的傳遞》全章課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 現(xiàn)代順風(fēng)耳現(xiàn)代順風(fēng)耳電話電話第二十一章第二十一章 信息的傳遞信息的傳遞古代傳遞信息古代傳遞信息飛鴿傳書飛鴿傳書 政府配置的驛站、民間代捎書信政府配置的驛站、民間代捎書信以特殊聲音，如鐘聲，鼓聲，鞭炮聲等傳遞信息以特殊聲音，如鐘聲，鼓聲，鞭炮聲等傳遞信息以燈光，火光，如孔明燈，烽火等傳遞信息以燈光，火光，如孔明燈，烽火等傳遞信息 飛鴿傳書飛鴿傳書家書抵萬金家書抵萬金烽火戲諸侯烽火戲諸侯現(xiàn)代傳遞信息現(xiàn)代傳遞信息有線通信：電話、電報(bào)、電視有線通信：電話、電報(bào)、電視無線通信：收音機(jī)、對講機(jī)無線通信：收音機(jī)、對講機(jī) 數(shù)字化通信：互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字電視數(shù)字化通信：互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字電視 紙張通信：書信、

2、報(bào)紙紙張通信：書信、報(bào)紙 1876年貝爾發(fā)明了電話年貝爾發(fā)明了電話1892年，貝爾在紐約至芝加哥的電話年，貝爾在紐約至芝加哥的電話開通儀式上開通儀式上一、電流把信息傳到遠(yuǎn)方一、電流把信息傳到遠(yuǎn)方1、電話的誕生、電話的誕生 1876年年貝爾貝爾發(fā)明了發(fā)明了電話。最簡單的電電話。最簡單的電話由話由話筒話筒和和聽筒聽筒組組成，成，話筒能把聲信號變話筒能把聲信號變成電信號成電信號，聽筒能把電信號變聽筒能把電信號變成聲信號。成聲信號。女孩說話的聲音是如何傳到男孩耳朵中的？女孩說話的聲音是如何傳到男孩耳朵中的？1電話的基本結(jié)構(gòu)電話的基本結(jié)構(gòu)2電話的工作原理電話的工作原理女孩的話筒女孩的話筒男孩的聽筒男孩的

3、聽筒女孩說話女孩說話話筒膜片振動話筒膜片振動炭盒電阻變化炭盒電阻變化回路電流變化回路電流變化磁性強(qiáng)弱變化磁性強(qiáng)弱變化 聽筒膜片振動聽筒膜片振動男孩聽到聲音男孩聽到聲音3電流把信息傳到遠(yuǎn)方電流把信息傳到遠(yuǎn)方（1）需要多少條電話線？需要多少條電話線？（2）怎樣才能減少電話線的數(shù)量？怎樣才能減少電話線的數(shù)量？二、電話交換機(jī)的作用二、電話交換機(jī)的作用想一想想一想 畫一畫畫一畫甲甲乙乙2、電話交換機(jī)、電話交換機(jī) 為了為了提高線路的利用率提高線路的利用率，人們發(fā)明了人們發(fā)明了電話交換電話交換機(jī)。機(jī)。一般電話之間都是通過電話交換機(jī)來轉(zhuǎn)接的一般電話之間都是通過電話交換機(jī)來轉(zhuǎn)接的1模擬信號和數(shù)字信號模擬信號和數(shù)

4、字信號 電話信號分為模擬信號和數(shù)字信號兩種。電話信號分為模擬信號和數(shù)字信號兩種。（1）模擬信號模擬信號 以電話信號為例：以電話信號為例：在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時(shí)，電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的電流時(shí)，電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣。頻率、振幅變化的情況完全一樣。三、模擬通信和數(shù)字通信三、模擬通信和數(shù)字通信（2）數(shù)字信號數(shù)字信號 以電報(bào)信號為例：以電報(bào)信號為例：用點(diǎn)用點(diǎn)“ “ ” ”和畫和畫“” ” 的組合代表各種數(shù)字，一定的數(shù)字組合代表一個(gè)的組合代表各種數(shù)字，一定的數(shù)字組合代表一個(gè)漢字。漢字。1 A 2 B 3 C 4 D 5 E

5、發(fā)聲、發(fā)光的長短，電壓、電流的有無，發(fā)聲、發(fā)光的長短，電壓、電流的有無，數(shù)字?jǐn)?shù)字0和和1，磁體的，磁體的N、S極等不同符號信息都可極等不同符號信息都可組成數(shù)字信號。組成數(shù)字信號。模擬通信的缺點(diǎn)：模擬通信的缺點(diǎn)：易受干擾易受干擾放大失真放大失真形成噪音形成噪音數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)：信號失真小信號失真小便于存儲便于存儲傳輸數(shù)據(jù)處理簡便傳輸數(shù)據(jù)處理簡便（3）比較兩種信號傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)）比較兩種信號傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)2模擬信號和數(shù)字信號的傳輸模擬信號和數(shù)字信號的傳輸 （2）數(shù)字信號通信除了傳輸語音信號，還能）數(shù)字信號通信除了傳輸語音信號，還能傳輸文字、圖片（傳輸文字、圖片（2G信號）信號）（1）模擬

6、信號通信只能用來傳輸語音信號）模擬信號通信只能用來傳輸語音信號（1G信號）信號）模擬信號手機(jī)模擬信號手機(jī)第一代第一代“大哥大大哥大”數(shù)字信號手機(jī)數(shù)字信號手機(jī)數(shù)字通信是當(dāng)今通信發(fā)展的主要方向數(shù)字通信是當(dāng)今通信發(fā)展的主要方向3G數(shù)字網(wǎng)絡(luò)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)（已普及）（已普及）4G數(shù)字網(wǎng)絡(luò)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)（將普及）（將普及）第二節(jié)第二節(jié) 電磁波的海洋電磁波的海洋電磁波電磁波是怎樣產(chǎn)生的？是怎樣產(chǎn)生的？電磁波電磁波是怎樣傳播的？是怎樣傳播的？波長、波速、頻率有何波長、波速、頻率有何關(guān)系？關(guān)系？移動電話依靠移動電話依靠電磁波電磁波傳遞信息傳遞信息電視信號的傳播依靠電視信號的傳播依靠電磁波電磁波連續(xù)調(diào)節(jié)臺燈亮度旋鈕連續(xù)調(diào)節(jié)臺

7、燈亮度旋鈕導(dǎo)線時(shí)斷時(shí)續(xù)接觸電池的導(dǎo)線時(shí)斷時(shí)續(xù)接觸電池的一極一極收音機(jī)：發(fā)出收音機(jī)：發(fā)出“喀喀喀喀”聲聲一、電磁波是怎樣產(chǎn)生的一、電磁波是怎樣產(chǎn)生的聽一聽聽一聽電磁波是怎樣產(chǎn)生的電磁波是怎樣產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)：電磁場能量由近及遠(yuǎn)的傳播。實(shí)質(zhì)：電磁場能量由近及遠(yuǎn)的傳播。電磁波產(chǎn)生演示實(shí)驗(yàn)電磁波產(chǎn)生演示實(shí)驗(yàn)迅速變化的電流能在周圍產(chǎn)生電磁波。迅速變化的電流能在周圍產(chǎn)生電磁波。結(jié)結(jié) 論論聲音的傳播需要固體、液體、氣體等介質(zhì)。聲音的傳播需要固體、液體、氣體等介質(zhì)。電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？把一個(gè)移動電話放入真空罩中，撥打這個(gè)手機(jī)把一個(gè)移動電話放入真空罩中，撥打這個(gè)手機(jī)的號碼，手機(jī)有反應(yīng)嗎？的

8、號碼，手機(jī)有反應(yīng)嗎？電磁波的傳播不需要介質(zhì)。電磁波的傳播不需要介質(zhì)。二、電磁波是怎樣傳播的二、電磁波是怎樣傳播的小實(shí)驗(yàn)小實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論 1、電磁波的產(chǎn)生及傳播、電磁波的產(chǎn)生及傳播 產(chǎn)生：產(chǎn)生：導(dǎo)線中導(dǎo)線中電流的迅速變化電流的迅速變化會會在空間激起電磁波。在空間激起電磁波。 傳播：傳播：電磁波的電磁波的傳播不需要介質(zhì)傳播不需要介質(zhì)， 在 真 空 中 電 磁 波 的 傳 播 速 度 是， 在 真 空 中 電 磁 波 的 傳 播 速 度 是310108 8ms2 2電磁波的幾個(gè)要素電磁波的幾個(gè)要素（1 1）波長：鄰近的兩個(gè)波峰（或波谷）的距離。）波長：鄰近的兩個(gè)波峰（或波谷）的距離。單位：米單位：米1

9、 1電磁波可以在真空中傳播電磁波可以在真空中傳播波峰波峰波谷波谷波長波長波長波長二、電磁波是怎樣傳播的二、電磁波是怎樣傳播的 3電磁波的傳播速度電磁波的傳播速度真空中：真空中：c =2.997 924 58 108 m/ /s 空氣中：接近真空光速空氣中：接近真空光速（3）波速：波傳播的快慢。）波速：波傳播的快慢。 單位：米單位：米/ /秒秒（2）頻率：在）頻率：在1 s內(nèi)有多少次波峰或波谷通過，內(nèi)有多少次波峰或波谷通過，波的頻率就是多少。波的頻率就是多少。 單位：赫茲（單位：赫茲（Hz） 千赫（千赫（kHz） 兆赫（兆赫（MHz）2 2、電磁波的波速計(jì)算、電磁波的波速計(jì)算 c= ff 表示表

10、示波長波長 f f表示表示頻率頻率 c表示表示波速波速 波長波長的單位是的單位是米米(m) 頻率頻率的單位是的單位是赫茲赫茲(Hz) 波速波速的單位是的單位是ms 頻率的單位還有頻率的單位還有千赫千赫(kHz)、兆赫兆赫(MHz)三、電磁波三、電磁波760 nm400 nm 可見光可見光紅外線紅外線 紫紫外線外線 射射 線線X射線射線長波無線電長波無線電波波頻率頻率Hz波長波長m短波無線電波短波無線電波1001021041061081010101210141016101810201022102410810410010-410-810-1210-16 電電 磁磁 波波 譜譜光是一種電磁波光是一種

11、電磁波光速即為電磁波傳播速度光速即為電磁波傳播速度真空光速：真空光速：c c =3 =3 10108 8 m/sm/s 雷達(dá)工作依靠雷達(dá)工作依靠電磁波電磁波四、電磁波與我們的生活四、電磁波與我們的生活微波爐微波爐表面和內(nèi)部同時(shí)加熱（水分子共振）；表面和內(nèi)部同時(shí)加熱（水分子共振）；將電磁波的能量轉(zhuǎn)化為食物的內(nèi)能。將電磁波的能量轉(zhuǎn)化為食物的內(nèi)能。四、電磁波與我們的生活四、電磁波與我們的生活風(fēng)扇風(fēng)扇波導(dǎo)波導(dǎo)管管控制面控制面板板屏蔽網(wǎng)屏蔽網(wǎng)門門磁控磁控管管廣播和電視廣播和電視電磁波能夠傳遞信息電磁波能夠傳遞信息舉出以下四種電磁波在人們生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的事例。舉出以下四種電磁波在人們生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的事

12、例。(每種電磁波各舉一例每種電磁波各舉一例) 示例：紅外線：電視機(jī)遙控器利用紅外線進(jìn)行遙控。示例：紅外線：電視機(jī)遙控器利用紅外線進(jìn)行遙控。(1)無線電波：無線電波： ；(2)微波：微波： ；(3)紫外線：紫外線： ；(4)X射線：射線： 。收音機(jī)利用無線電波進(jìn)行廣播收音機(jī)利用無線電波進(jìn)行廣播微波爐利用微波煮熟食物微波爐利用微波煮熟食物醫(yī)院利用紫外線進(jìn)行殺菌醫(yī)院利用紫外線進(jìn)行殺菌醫(yī)院利用醫(yī)院利用X射線檢查人體健康射線檢查人體健康第三節(jié)第三節(jié) 廣播電視和移動通信廣播電視和移動通信聲音和圖像是怎樣從電（視）臺傳來的？聲音和圖像是怎樣從電（視）臺傳來的？ 三、廣播、電視和移動通信三、廣播、電視和移動通

13、信 無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成。由完成。由“聲信號聲信號 電信號電信號 加加載到高頻電磁波載到高頻電磁波 電線發(fā)射電線發(fā)射”。信號。信號的接收由收音機(jī)完成。的接收由收音機(jī)完成。 電視是用電視是用電磁波電磁波傳遞傳遞圖像圖像信號和信號和聲聲音音信號。圖像信號是由信號。圖像信號是由“攝像機(jī)把圖攝像機(jī)把圖像變成電信號像變成電信號發(fā)射機(jī)把電信號加載發(fā)射機(jī)把電信號加載到高頻電磁波到高頻電磁波發(fā)射天線發(fā)射發(fā)射天線發(fā)射”。電視機(jī)的接收天線把這樣的高頻信號電視機(jī)的接收天線把這樣的高頻信號接收下來，由電視機(jī)將圖像信號取出接收下來，由電視機(jī)將圖像信號取出并放大，再由并放大，再

14、由顯像管顯像管把它還原成圖像把它還原成圖像。手機(jī)和手機(jī)通過基地臺進(jìn)行溝通手機(jī)和手機(jī)通過基地臺進(jìn)行溝通三、移動電話三、移動電話 移動電話機(jī)既是無線發(fā)射臺又是移動電話機(jī)既是無線發(fā)射臺又是無線接收臺。移動電話是由無線接收臺。移動電話是由電磁波電磁波來傳來傳遞聲音信號。遞聲音信號。 在講話時(shí)，它用電磁波把信息發(fā)射在講話時(shí)，它用電磁波把信息發(fā)射到空中，同時(shí)又從空中捕獲電磁波，得到空中，同時(shí)又從空中捕獲電磁波，得到對方講話的信息。移動電話通話時(shí)，到對方講話的信息。移動電話通話時(shí)，要靠基地臺轉(zhuǎn)接。要靠基地臺轉(zhuǎn)接。 第四節(jié)第四節(jié) 越來越寬的信息之路越來越寬的信息之路微波信號的波長在微波信號的波長在10 m 1

15、 mm之間之間;微波信號的頻率在微波信號的頻率在30 MHz 3 105 MHz之間。之間。一、微波通信一、微波通信微波幾乎沿直線傳播微波幾乎沿直線傳播微波中繼通信示意圖微波中繼通信示意圖答案：答案：太遠(yuǎn)，不方便太遠(yuǎn)，不方便解決方案：解決方案：人造衛(wèi)星通信人造衛(wèi)星通信問題：問題：能否用月亮做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信？能否用月亮做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信？通信衛(wèi)星大多相對地球通信衛(wèi)星大多相對地球“靜止靜止”同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星二、衛(wèi)星通信二、衛(wèi)星通信用碟形天線（大鍋）接收來自衛(wèi)星的信號用碟形天線（大鍋）接收來自衛(wèi)星的信號光是比微波頻率光是比微波頻率高得多的電磁波。高得多的電磁波。光通信的光通信的“高速公路高

16、速公路”更更寬廣。寬廣。利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行通信，效果很好。通信，效果很好。三、光纖通信三、光纖通信各種光導(dǎo)纖維各種光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維光在光導(dǎo)纖維中的傳播光在光導(dǎo)纖維中的傳播光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸）光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)；距離遠(yuǎn)；（3）頻率穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量高；）頻率穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。）光纖抗電磁干擾，保密性好。 計(jì)算機(jī)可以高速處理各種信息，把計(jì)算機(jī)聯(lián)在計(jì)算機(jī)可以高速處理各種信息，把

17、計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。四、網(wǎng)絡(luò)通信四、網(wǎng)絡(luò)通信通過因特網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件，看到不斷更新通過因特網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料。的新聞，查到所需的各種資料。 電磁波頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕碗姶挪l率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。通信頻率越來越高，信息之路越來越寬。越多。通信頻率越來越高，信息之路越來越寬。微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。課堂小結(jié)課堂小結(jié)當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練1、下列說法正確的是（ ）A固定電話的聽筒把聲音變成變化的電流 B電磁波不能在真空中傳播C移動電話是靠電磁波

18、傳遞信息的 D用電子郵件可以傳輸文字、聲音文件，但不能傳輸圖像文件2、嫦娥一號衛(wèi)星的微波探測儀可探測“月壤”發(fā)出的頻率3.0 GHz、7.8 GHz、19.35 GHz和37.0 GHz的微波輻射，下列說法正確的是（ ）A微波屬于電磁波 B微波是可見光C這四種微波在真空中波長一樣 D這四種微波在真空中傳播速度不同CA3、下列家用電器中應(yīng)用電磁波工作的是( )A、微波爐 B、電熨斗 C、空調(diào) D、洗衣機(jī)4、美籍華人高錕在光纖物理學(xué)方面取得的突破性成果，最終促使光纖通信問世，光纖通信（ ）A利用電流傳輸信息B利用光傳輸信息C傳輸信息量很小D傳輸信息時(shí)損耗大AB5、關(guān)于電磁波，下列說法正確的是( )

19、A光不屬于電磁波 B電磁波的波長越短則頻率越低C可以用電磁波傳遞信息和能量 D不同波長的電磁波在真空中傳播速度不同6、最簡單的電話是由 和 組成的,話筒將聲音變成 ，再通過電話線把信息傳向遠(yuǎn)方。聽筒將 又變成了聲音。7、現(xiàn)代社會，手機(jī)已成為人們普遍使用的通信工具，它是由_來傳遞信息的。C話筒話筒聽筒聽筒變化的電流變化的電流電信號電信號電磁波電磁波8、一天，小香同學(xué)所在的實(shí)驗(yàn)小組，將一手機(jī)的來電顯示設(shè)為鈴聲和屏幕顯示，然后將手機(jī)用線懸掛在真空罩中，將罩中的空氣抽出后，用電話打該手機(jī)，結(jié)果只看到手機(jī)的屏幕顯示而聽不到鈴聲。該實(shí)驗(yàn)可以證明聲音需要_傳播，而電磁波可以_傳播。9、2007年8月26日，南京市20名學(xué)生代表利用業(yè)余電臺與太空中國際空間站上的宇航員成功對話對話時(shí)用電臺發(fā)射并接收 來傳通信息，這種波在真空中的傳播速度為 m/s，其