九年級(jí)物理第21章《信息的傳遞》全章PPT教學(xué)課件.ppt

第一節(jié)現(xiàn)代順風(fēng)耳 電話 第二十一章信息的傳遞 1 古代傳遞信息 飛鴿傳書(shū)政府配置的驛站 民間代捎書(shū)信以特殊聲音 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 飛鴿傳書(shū) 家書(shū)抵萬(wàn)金 烽火戲諸侯 2 現(xiàn)代傳遞信息 有線通信 電話 電報(bào) 電視無(wú)線通信 收音機(jī) 對(duì)講機(jī)數(shù)字化通信 互聯(lián)網(wǎng) 數(shù)字電視紙張通信 書(shū)信 報(bào)紙 1876年貝爾發(fā)明了電話 1892年 貝爾在紐約至芝加哥的電話開(kāi)通儀式上 一 電流把信息傳到遠(yuǎn)方 4 1 電話的誕生1876年貝爾發(fā)明了電話 最簡(jiǎn)單的電話由話筒和聽(tīng)筒組成 話筒能把聲信號(hào)變成電信號(hào) 聽(tīng)筒能把電信號(hào)變成聲信號(hào) 5 女孩說(shuō)話的聲音是如何傳到男孩耳朵中的 6 1 電話的基本結(jié)構(gòu) 7 2 電話的工作原理 女孩的話筒 男孩的聽(tīng)筒 8 女孩說(shuō)話 話筒膜片振動(dòng) 炭盒電阻變化 回路電流變化 磁性強(qiáng)弱變化 聽(tīng)筒膜片振動(dòng) 男孩聽(tīng)到聲音 3 電流把信息傳到遠(yuǎn)方 9 1 需要多少條電話線 2 怎樣才能減少電話線的數(shù)量 二 電話交換機(jī)的作用 想一想畫(huà)一畫(huà) 甲 乙 10 2 電話交換機(jī)為了提高線路的利用率 人們發(fā)明了電話交換機(jī) 一般電話之間都是通過(guò)電話交換機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)接的 11 1 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)電話信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種 1 模擬信號(hào)以電話信號(hào)為例 在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號(hào)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 三 模擬通信和數(shù)字通信 12 2 數(shù)字信號(hào)以電報(bào)信號(hào)為例 用點(diǎn) 和畫(huà) 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 發(fā)聲 發(fā)光的長(zhǎng)短 電壓 電流的有無(wú) 數(shù)字0和1 磁體的N S極等不同符號(hào)信息都可組成數(shù)字信號(hào) 13 模擬通信的缺點(diǎn) 易受干擾放大失真形成噪音 數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn) 信號(hào)失真小便于存儲(chǔ)傳輸數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)便 3 比較兩種信號(hào)傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn) 2 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的傳輸 2 數(shù)字信號(hào)通信除了傳輸語(yǔ)音信號(hào) 還能傳輸文字 圖片 2G信號(hào) 1 模擬信號(hào)通信只能用來(lái)傳輸語(yǔ)音信號(hào) 1G信號(hào) 14 模擬信號(hào)手機(jī) 第一代 大哥大 數(shù)字信號(hào)手機(jī) 15 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) 已普及 4G數(shù)字網(wǎng)絡(luò) 將普及 16 第二節(jié)電磁波的海洋 17 電磁波是怎樣產(chǎn)生的 電磁波是怎樣傳播的 波長(zhǎng) 波速 頻率有何關(guān)系 移動(dòng)電話依靠電磁波傳遞信息 電視信號(hào)的傳播依靠電磁波 18 連續(xù)調(diào)節(jié)臺(tái)燈亮度旋鈕 導(dǎo)線時(shí)斷時(shí)續(xù)接觸電池的一極 收音機(jī) 發(fā)出 喀喀 聲 一 電磁波是怎樣產(chǎn)生的 聽(tīng)一聽(tīng) 19 電磁波是怎樣產(chǎn)生的 實(shí)質(zhì) 電磁場(chǎng)能量由近及遠(yuǎn)的傳播 電磁波產(chǎn)生演示實(shí)驗(yàn) 迅速變化的電流能在周?chē)a(chǎn)生電磁波 結(jié)論 20 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 把一個(gè)移動(dòng)電話放入真空罩中 撥打這個(gè)手機(jī)的號(hào)碼 手機(jī)有反應(yīng)嗎 電磁波的傳播不需要介質(zhì) 二 電磁波是怎樣傳播的 小實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 21 1 電磁波的產(chǎn)生及傳播產(chǎn)生 導(dǎo)線中電流的迅速變化會(huì)在空間激起電磁波 傳播 電磁波的傳播不需要介質(zhì) 在真空中電磁波的傳播速度是3 108m s 22 2 電磁波的幾個(gè)要素 1 波長(zhǎng) 鄰近的兩個(gè)波峰 或波谷 的距離 單位 米 1 電磁波可以在真空中傳播 波峰 波谷 二 電磁波是怎樣傳播的 23 3 電磁波的傳播速度 真空中 c 2 99792458 108m s 空氣中 接近真空光速 3 波速 波傳播的快慢 單位 米 秒 2 頻率 在1s內(nèi)有多少次波峰或波谷通過(guò) 波的頻率就是多少 單位 赫茲 Hz 千赫 kHz 兆赫 MHz 24 2 電磁波的波速計(jì)算c f 表示波長(zhǎng)f表示頻率c表示波速波長(zhǎng)的單位是米 m 頻率的單位是赫茲 Hz 波速的單位是m s頻率的單位還有千赫 kHz 兆赫 MHz 25 三 電磁波 26 光是一種電磁波 光速即為電磁波傳播速度 真空光速 c 3 108m s 27 雷達(dá)工作依靠電磁波 四 電磁波與我們的生活 28 微波爐 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 四 電磁波與我們的生活 風(fēng)扇 波導(dǎo)管 控制面板 屏蔽網(wǎng) 門(mén) 磁控管 29 廣播和電視 電磁波能夠傳遞信息 30 舉出以下四種電磁波在人們生活 生產(chǎn)中應(yīng)用的事例 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 1 無(wú)線電波 2 微波 3 紫外線 4 X射線 收音機(jī)利用無(wú)線電波進(jìn)行廣播 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X射線檢查人體健康 31 第三節(jié)廣播電視和移動(dòng)通信 32 聲音和圖像是怎樣從電 視 臺(tái)傳來(lái)的 33 三 廣播 電視和移動(dòng)通信 無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射由廣播電臺(tái)完成 由 聲信號(hào)電信號(hào)加載到高頻電磁波電線發(fā)射 信號(hào)的接收由收音機(jī)完成 34 電視是用電磁波傳遞圖像信號(hào)和聲音信號(hào) 圖像信號(hào)是由 攝像機(jī)把圖像變成電信號(hào) 發(fā)射機(jī)把電信號(hào)加載到高頻電磁波 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(hào)接收下來(lái) 由電視機(jī)將圖像信號(hào)取出并放大 再由顯像管把它還原成圖像 35 手機(jī)和手機(jī)通過(guò)基地臺(tái)進(jìn)行溝通 三 移動(dòng)電話 36 移動(dòng)電話機(jī)既是無(wú)線發(fā)射臺(tái)又是無(wú)線接收臺(tái) 移動(dòng)電話是由電磁波來(lái)傳遞聲音信號(hào) 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 得到對(duì)方講話的信息 移動(dòng)電話通話時(shí) 要靠基地臺(tái)轉(zhuǎn)接 37 第四節(jié)越來(lái)越寬的信息之路 38 微波信號(hào)的波長(zhǎng)在10m 1mm之間 微波信號(hào)的頻率在30MHz 3 105MHz之間 一 微波通信 39 微波幾乎沿直線傳播 微波中繼通信示意圖 40 答案 太遠(yuǎn) 不方便 解決方案 人造衛(wèi)星通信 問(wèn)題 能否用月亮做中繼站 實(shí)現(xiàn)微波通信 41 通信衛(wèi)星大多相對(duì)地球 靜止 同步衛(wèi)星 二 衛(wèi)星通信 42 43 用碟形天線 大鍋 接收來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào) 44 光是比微波頻率高得多的電磁波 光通信的 高速公路 更寬廣 利用頻率單一 方向高度集中的激光進(jìn)行通信 效果很好 三 光纖通信 45 各種光導(dǎo)纖維 46 光導(dǎo)纖維 光在光導(dǎo)纖維中的傳播 47 光纖通信的優(yōu)點(diǎn) 1 傳輸頻帶極寬 通信容量很大 2 光纖衰減小 無(wú)中繼設(shè)備 傳輸距離遠(yuǎn) 3 頻率穩(wěn)定 信號(hào)傳輸質(zhì)量高 4 光纖抗電磁干擾 保密性好 48 計(jì)算機(jī)可以高速處理各種信息 把計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起 可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信 四 網(wǎng)絡(luò)通信 49 通過(guò)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 50 電磁波頻率越高 相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?通信頻率越來(lái)越高 信息之路越來(lái)越寬 微波通信 衛(wèi)星通信 光纖通信 網(wǎng)絡(luò)通信 課堂小結(jié) 51 當(dāng)堂訓(xùn)練 1 下列說(shuō)法正確的是 A 固定電話的聽(tīng)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(dòng)電話是靠電磁波傳遞信息的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(hào)衛(wèi)星的微波探測(cè)儀可探測(cè) 月壤 發(fā)出的頻率3 0GHz 7 8GHz 19 35GHz和37 0GHz的微波輻射 下列說(shuō)法正確的是 A 微波屬于電磁波B 微波是可見(jiàn)光C 這四種微波在真空中波長(zhǎng)一樣D 這四種微波在真空中傳播速度不同 C A 52 3 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(wèn)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 A B 53 5 關(guān)于電磁波 下列說(shuō)法正確的是 A 光不屬于電磁波B 電磁波的波長(zhǎng)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(zhǎng)的電磁波在真空中傳播速度不同 6 最簡(jiǎn)單的電話是由和組成的 話筒將聲音變成 再通過(guò)電話線把信息傳向遠(yuǎn)方 聽(tīng)筒將又變成了聲音 7 現(xiàn)代社會(huì) 手機(jī)已成為人們普遍使用的通信工具 它是由 來(lái)傳遞信息的 C 話筒 聽(tīng)筒 變化的電流 電信號(hào) 電磁波 54 8 一天 小香同學(xué)所在的實(shí)驗(yàn)小組 將一手機(jī)的來(lái)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(tīng)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(tái)與太空中國(guó)際空間站上的宇航員成功對(duì)話 對(duì)話時(shí)用電臺(tái)發(fā)射并接收來(lái)傳通信息 這種波在真空中的傳播速度為m s 其頻率越高 波長(zhǎng)越 介質(zhì) 在真空中 電磁波 3 108 短 55 1 通過(guò)短文的閱讀 在微波爐中應(yīng)選用下列哪種容器來(lái)加熱飯菜 A 不銹鋼盆子B 鐵盆子C 玻璃盆子D 銅制盆子 2 微波在真空中傳播速度是 m s 請(qǐng)你猜想 微波 能量 選填 具有 或 不具有 3 為安全使用微波爐應(yīng)選用 孔插座 4 微波爐的外殼為什么用不銹鋼等金屬材料制成 可以阻擋微波從爐內(nèi)逃出 以免影響人們的身體健康 C 3 108 具有 三 56 10 2010年1月17日零時(shí)12分 中國(guó)第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射 它標(biāo)志著我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)