（整理版）八年級物理信息的傳遞人教實驗

1、八年級八年級物理物理信息的傳遞信息的傳遞人教實驗版人教實驗版【本講教育信息本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：信息的傳遞二. 規(guī)律方法指導(dǎo)規(guī)律指導(dǎo)：通過實驗，感知電磁波的存在，通過探究真空罩內(nèi)的無線尋呼機是能夠接收到呼叫信號的，說明電磁波的傳播不需要介質(zhì)，從而引出電磁波在真空中的波速，知道計算波速的公式fc。1. 載波發(fā)生器可以產(chǎn)生高頻電磁波，通過調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電磁波上。2. 如果把調(diào)諧器選出來的頻率很高的電信號直接送到耳機，不能使耳機發(fā)出聲音。需要從高頻電信號中取出音頻信號，放大后，送到揚聲器里。算機網(wǎng)絡(luò)享，是世界上最大的計因特網(wǎng)：做到了資源共絡(luò)通信形式電子郵件：最頻繁的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)

2、反射而傳輸信息光纖通信：激光在光纖做微波通信的中繼站衛(wèi)星通信：用通信衛(wèi)星中繼站微波通信：需建立微波信息之路方法指導(dǎo)：電磁波是非常抽象的，人們看不見摸不著。電磁波和聲波一樣是真實存在的，研究電磁波可以借鑒聲波的研究思路。觀察和體驗老師做的演示實驗，你就能感知電磁波的真實存在。對電磁波的波長和頻率以及傳播情況你可通過與水波類比來理解。正確理解公式fc。波長是一個周期的長度，頻率是1秒鐘的時間內(nèi)波長的個數(shù)，兩者的乘積正好是一秒鐘內(nèi)電磁波傳播的距離即波速。無線電信號的發(fā)射和接收是一個復(fù)雜的工作過程。載波發(fā)生器、調(diào)制解調(diào)器和放大器等名詞，由于知識的限制，理解比較困難。只要了解它們的作用就是把高頻電磁波的

3、頻率和音頻信號的振幅疊加在一起，構(gòu)成一個新的高頻信號發(fā)射出去。而收音機則從事和發(fā)射的反工作過程，把高頻電磁波的頻率和音頻信號的振幅分開。還原音頻信號，通過揚聲器就可以聽到聲音。電視的發(fā)射和接收，移動電話的工作過程大致也是如此。課本示意圖表現(xiàn)出了電磁波發(fā)射和接受的輪廓，可以幫助你理解全過程?？梢赃@樣理解：高頻電磁波就像一群鴿子把類似信件的音頻信號從發(fā)射天線帶向遠方的接收天線，廣播電視和移動電話都是如此。只是電磁波比鴿子快也比鴿子多。微波比中波和短波的頻率更高，可以傳遞更多的信息。這就像接力賽跑一樣，一站接一站，經(jīng)過很多中繼站可以把信息傳遞到遠方；衛(wèi)星通信就像一個無人值班的“空中微波中繼站” ，它

4、把從地面接收站發(fā)射來的電信號，經(jīng)過放大變頻后再發(fā)送回地面站，這就是衛(wèi)星通信，衛(wèi)星通訊的特點就是微波中繼站的數(shù)量少，可以實現(xiàn)跨大洋傳送；光纖通訊的特點是：用光波段的頻率通訊，由于它的頻率比中波、短波、微波要高的多，所以頻率資源特別豐富。激光的單一頻率，方向高度集中是它作為優(yōu)質(zhì)通信載體的基本特征；網(wǎng)絡(luò)通訊是近幾年發(fā)展迅速的最新通訊方式，他把整個地球的時間和空間集中到了一起。是通訊技術(shù)的革命。三. 知識點分析問：電磁波是怎樣產(chǎn)生的？答：答：導(dǎo)線中電流的迅速變化會在周圍空間產(chǎn)生電磁波，我們可以用水波、聲波做類比。項目振動源波的形成水波木棍的上下振動通過水使振動向外傳播，形成水波聲波發(fā)音體的往復(fù)振動通過

5、空氣使振動向外傳播，形成聲波電磁波導(dǎo)體中有方向、大小變化很快的電流可以在真空中或介質(zhì)中通過變化的電場和變化的磁場相互激發(fā)，形成電磁波問：真空中能傳播電磁波嗎？答：答：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，真空也可以傳播，真空中電磁波的波速smc/1038。問：如何進行電磁波的計算？答：答：對于電磁波的計算，同學(xué)們關(guān)鍵要掌握幾點：（1）公式：fc以及它的兩個變形式；fc/，/cf 。 （2）要注意單位統(tǒng)一，波速的單位用m/s，波長的單位用m，頻率的單位用hz。如果遇到其他單位，盡量化成統(tǒng)一的單位進行計算。 （3）各類電磁波在真空中傳播的速度相同（在空氣中的速度與在真空中十分相近） ，所以對于電磁波來講，波長與

6、頻率成反比。波長越短的電磁波，頻率越高；波長越長的電磁波，頻率越低。問：為什么有的收音機收不到短波節(jié)目？答：答：空中充滿了各種頻率的電磁波，用收音機來接收，第一步叫調(diào)諧，它是由電容器和電感線圈來共同完成，但是電容和電感的大小決定了它們的調(diào)節(jié)范圍即選臺范圍。所以它只能選一定范圍內(nèi)的電臺節(jié)目。問：電視中的“頻道”是怎么回事？答：答：大家對電視都已十分熟悉，可以講每天離不了，不同電視臺占有不同的頻道。頻道實際上就是預(yù)先設(shè)計好的頻率，每一個頻道都有固定的發(fā)射（接收）頻率。新型的電視可以自動搜索頻道使每一臺節(jié)目都有最佳的效果。過去的黑白電視時代只有12個頻道，現(xiàn)在發(fā)展到有90多個預(yù)選頻道。問：移動電話與

7、廣播電臺相比較，二者有什么相同和不同之處？答：答：相同點：移動電話和廣播電臺都是一個無線電發(fā)射臺和接收臺。不同點：廣播電臺的發(fā)射功率比移動電話大得多，天線也比移動電話要長和高等。問：有線電視是怎么回事？答：答：在人口集中的城市，現(xiàn)在發(fā)展了有線電視，它接收到的節(jié)目多，圖像清晰穩(wěn)定，為人們所歡迎。從最初的有線（如電話）發(fā)展到無線是一大進步，為什么又回到了有線？因為現(xiàn)在有許多電視臺的節(jié)目通過衛(wèi)星傳送，現(xiàn)在的電視機不能直接接收（要有接收衛(wèi)星傳輸信號的地面站） ，而有線電視臺可以接收，另外有線臺可以自辦節(jié)目，因電信號不必通過電磁波傳送而直接用電線傳送。有線電視節(jié)目一般都有20套以上，深受歡迎。問：微波通

8、信為什么要建立中繼站？答：答：微波的頻率較大，波長較短，在空中傳播時性質(zhì)接近于光波，大致沿直線傳播，由于地球是個大球體，微波不能在地球表面繞射，只能在可視距離進行傳播，為使微波能夠在地球表面進行傳播，所以需要每隔一定距離就建立一個微波中繼站，將微波像接力賽一樣不斷傳播下去。如下圖所示。 問：為什么只需要三顆地球同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信？答：答：一顆地球同步衛(wèi)星發(fā)射和接收信號的范圍最大可以覆蓋地球的31，因此只需要在地球周圍均勻的配置3顆地球同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。問：光纖通信有哪些好處？答：答：光纖通信的發(fā)展是近年的事，它的好處有： 容量大（或說信息量大） ，成千上萬的人同時打電話都不會

9、因“占線”而互受影響； 因為全封閉在光纖內(nèi)部，所以不受天氣等外在因素的干擾； 保密性好，不用擔(dān)心被竊聽，自己也可以加密； 能量損失小，工作穩(wěn)定，清晰度高，我國大城市間都有光纜聯(lián)接，國際間也有海底光纜?！镜湫屠}典型例題】電磁波的海洋一. 基礎(chǔ)題例1 下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（ ）a. 通過電磁感應(yīng)將聲音信號變?yōu)殡娦盘栕兂闪穗姶挪╞. 電磁波的頻率和速度比聲音頻率和速度大得多c. 電磁波的傳播不需要任何介質(zhì)d. 時斷時續(xù)的電流能產(chǎn)生電磁波精析：精析：聲音信號變?yōu)殡娦盘柺峭ㄟ^話筒內(nèi)電阻變化，產(chǎn)生強弱變化的電流實現(xiàn)的，電磁波是在變化的電流周圍空間產(chǎn)生的，它的傳播速度就是光速，比聲音的速度大得多。

10、所以答案應(yīng)選b、c、d。答案：答案：bcd說明：說明：掌握電磁波的基礎(chǔ)知識是解決本題的關(guān)鍵二. 能力題例2 中央人民廣播電臺發(fā)射一種電磁波的頻率是，上海人民廣播電臺發(fā)射一種電磁波的頻率為990khz，它們發(fā)射電磁波的波長分別應(yīng)等于 和 。精析：精析：因為不同頻率的電磁波在真空（或空氣）中的速度都是相同的，且都等于sm/1038。根據(jù)fc，所以fc。中央臺：mhzsmfc3 .191058.15/1036811上海臺：mhzsmfc30310990/1033822答案：答案：19.3m 303m說明：說明：根據(jù)電磁波頻率的大小，可以判斷其波長的大小，頻率較大的電磁波，波長較短。三. 應(yīng)用題例3（

11、2005永州）隨著人們生活水平的提高，手機已經(jīng)走進了千家萬戶，成為人們生活的重要通訊工具，它們在空間中傳輸信息是靠（ ）a. 電流 b. 振蕩電流 c. 電磁波 d. 超聲波精析：精析：手機是靠電磁波來傳遞信息的，要大致了解日常用品的工作原理。答案：答案：c例4（2005南京）雷達是利用電磁波來測定物體位置和速度的設(shè)備，它可以向一定方向發(fā)射電磁波（電磁波在空氣中的傳播速度是sm/1038） ，當(dāng)遇到障礙物時要發(fā)生反射。雷達在發(fā)射和接收反射回來的電磁波時，在熒光屏上分別呈現(xiàn)出一個尖形波。如果雷達監(jiān)視屏上顯示的發(fā)射和接收的尖形波如下圖所示，已知雷達監(jiān)視屏上相鄰刻線間表示的時間間隔為s410，則被監(jiān)

12、視目標(biāo)與雷達的距離最接近（ ）a. m4105 . 4 b. m4106 c. m4109 d. m5102 . 1精析：精析：尖形波之間相距4個格，則反射回來的時間為s4104，則障礙物至雷達位置電磁波傳播的時間為4102s。由vts 可得b答案正確。答案：答案：b四. 探究題例5 為了探究收音機電磁波的情況好壞與哪些因素有關(guān)，小明將一只袖珍收音機調(diào)好電臺節(jié)目和音量完成以下實驗。步驟一：將收音機放進一只鋁桶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)音量明顯變小，取出后又恢復(fù)到原來的音量。步驟二：將收音機放進一只木桶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)音量大小不變。步驟三：將收音機放進一只鐵桶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象與步驟一相似。步驟四：將收音機放進一只塑料桶內(nèi)，發(fā)

13、現(xiàn)現(xiàn)象與步驟二相似。（1）根據(jù)以上實驗，小明認為：電磁波在傳播途中，若遇到 類物體，其強度會減弱。（2）請你根據(jù)以上實驗結(jié)果分析，為什么電視機用室內(nèi)天線接收的信號效果不如用室外天線接收的信號效果好？（3）根據(jù)以上實驗，你能做出一種有用的發(fā)明或猜想嗎？精析：精析：（1）由四次實驗可以發(fā)現(xiàn)，凡是收音機放在金屬桶內(nèi)音量就會減小，放在非金屬桶內(nèi)音量就不變，這說明金屬體會影響電磁波的接收。（2）電磁波傳到室內(nèi)要經(jīng)過墻體，墻體對電磁波的接收會產(chǎn)生影響。（3）可以從阻止電磁波的接收展開設(shè)想。答案：答案：（1）金屬外殼（2）現(xiàn)代房屋的墻體內(nèi)一般都有鋼筋，這些鋼筋形成網(wǎng)狀金屬殼，對電磁波有屏蔽作用，使進入室內(nèi)的

14、電磁波強度減弱。（3）可以發(fā)明一種金屬罩用來抗電磁波的干擾或抗電磁波對人體輻射造成的傷害。說明：說明：本題實驗中，小明采用的是比較法，通過比較不同外殼對電磁波的影響得出相關(guān)結(jié)論。廣播、電視和移動通信一. 基礎(chǔ)題例1 關(guān)于廣播、電視、移動電話的信息發(fā)射、傳遞、接收過程，下列說法正確的是（ ）a. 他們都是靠電磁波傳遞信息的b. 他們的發(fā)射接收過程有類似之處c. 在發(fā)射時，都要把電信號加載到頻率很高的電磁波上d. 移動電話和收音機、電視機一樣只有接收功能，沒有發(fā)射功能精析：精析：這是一道比較廣播、電視和移動通信發(fā)射等過程的相同點和不同點的選擇題。廣播、電視和移動電話的信息發(fā)射、傳遞、接收過程很相似

15、，都是通過把電信號加載到頻率很高的電磁波上發(fā)射出去，載有信息的電磁波在經(jīng)過接收等一系列的信號處理后，還原為原來的信息。但移動電話既能發(fā)射電磁波又能接收電磁波。答案：答案：abc說明：說明：正確理解廣播、電視、移動電話的信息發(fā)射、傳遞和接收過程。二. 能力題例2 能把聲音和圖像轉(zhuǎn)化為電流的裝置分別為（ ）a. 耳機和攝像機 b. 話筒和攝像機 c. 話筒和顯像管 d. 耳機和顯像管精析：精析：話筒和攝像機承擔(dān)的任務(wù)分別是取得聲音和圖像信號；耳機和顯像管的任務(wù)分別是還原聲音和圖像，前者是起始端即輸入裝置，后者是終端即輸出裝置。答案：答案：b三. 應(yīng)用題例3 在收看電視的過程中，當(dāng)有汽車路過或有人使

16、用沖擊鉆時，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？這種現(xiàn)象是由什么原因造成的？精析與解答：精析與解答：電視節(jié)目是靠電磁波傳遞的，收看電視節(jié)目實質(zhì)是接收電磁波的過程。而汽車、沖擊鉆等有迅速變化的電流，會產(chǎn)生無規(guī)則的信號，無規(guī)則的電磁波，也會被電視接收，所以屏幕上會出現(xiàn)不規(guī)則的雪花點。因此，當(dāng)汽車路過或者有人使用沖擊鉆時，會產(chǎn)生不規(guī)則的電磁波，被電視機接收后在屏幕上出現(xiàn)成串的不規(guī)則雪花點，造成電視圖像受到干擾。說明：說明：理解電磁波產(chǎn)生的條件和電視機接收節(jié)目的過程，是解題的關(guān)鍵。四. 探究題例4 如圖所示，甲圖是一臺vcd影碟機后的連線插孔，乙圖是一臺電視機后的連線插孔。（1）請說明標(biāo)有下列字母的插孔的含義video

17、out ，audio out 。video in ，audio in 。（2）現(xiàn)在請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將影碟機和電視機連接起來，保證影碟機插出的信號能被電視機接收到。精析：精析：四個孔旁標(biāo)注的字母是英文單詞。其中“video”是“視頻” ， “audio”是“音頻” ， “out”是“輸出端” ， “in”是“輸入端” 。答案：答案：（1）視頻輸出；音頻輸出；視頻輸入；音頻輸入（2）連線提示：“video out”連“video in” ；“audio out”連“audio in” ，對應(yīng)的“l(fā)”與“l(fā)”連接， “r”與“r”連接。說明：說明：影碟機是用來放映光碟的裝置，但它只有讀碟解碼功

18、能，而無發(fā)射電磁波的功能。通過它讀取的光碟中的信號通常是通過信號線以電流的形式傳送到電視機中的。越來越寬的信息之路一. 基礎(chǔ)題例1 微波的性質(zhì)更接近 ，大致沿 傳播。因此必須每隔 建一個 。精析：精析：微波的性質(zhì)接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，因而每隔50km左右必須建立一個微波中繼站。答案：答案：光波；直線；50km；微波中繼站說明：說明：本題考查微波的特點和微波中繼站的作用。二. 能力題例2 關(guān)于地球同步通信衛(wèi)星，下列判斷正確的是（ ）a. 同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)動的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，相對于地面是靜止的b. 同步衛(wèi)星要不停地繞地球轉(zhuǎn)動才能工作c. 同步衛(wèi)星在空中是絕對靜止的d. 同

19、步衛(wèi)星是用來發(fā)射無線電波的精析：精析：理解“同步”的含義， “同步”在這里是指與地面保持相對靜止，因此地球同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期完全相同，才能鎖定所服務(wù)的地區(qū)。答案：答案：a說明：說明：要使世界上任何一個地方的電視節(jié)目都可以傳到其他地方，至少要有3顆同步衛(wèi)星。三. 應(yīng)用題例3 閱讀下面短文，回答問題。如果以月球作為微波中繼站將會怎樣？我們在用微波傳輸信息時，需要每隔一定距離建立一個微波中繼站，信息傳輸?shù)迷竭h，需要的中繼站越多。在遇到雪山、大洋，根本無法建設(shè)中繼站時又該怎么辦呢？能否利用高懸在太空的月亮作為微波通信的中繼站呢？1946年，有人用雷達向月球發(fā)射微波信號，每一次都能準(zhǔn)確地

20、收到了從月球表面反射回來的微波。1959年，美國、英國和加拿大之間又進行了月面反射通信的實驗，結(jié)果也獲得了成功。但是在這兩次的實驗中也發(fā)現(xiàn)了問題。由于月球離我們太遠，不但傳輸信號延遲時間太長，信號衰減也比較嚴(yán)重，失真也厲害。而且，如果要用月球作為中繼站，兩個通信地點必須同時見到月亮。（1）如果在月球上建立微波中繼站，會有哪些缺點？（2）在地球同步衛(wèi)星上建立微波中繼站是否可以克服這些缺點？精析與解答：精析與解答：（1）傳輸信號延遲時間太長，信號衰減也比較嚴(yán)重，失真也厲害，而且如果要用月球作為中繼站，兩個通信地點必須同時見到月亮。（2）能例4（2005黃岡）聯(lián)合國大會確定2005年為“國際物理年”

21、 ，以紀(jì)念物理學(xué)家愛因斯坦。在世界進行“讓物理學(xué)照耀世界”的激光傳遞活動，先在美國的普林斯頓發(fā)射第一束激光，再由青少年進行接力式傳遞。從美國發(fā)出的激光不能直接傳播到中國的原因是 。答案：答案：光在空氣中沿直線傳播（或光不能在不透明介質(zhì)中傳播）【模擬試題模擬試題】電磁波的海洋1. 跳水運動員落水的時候，在水面上會產(chǎn)生 ，收音機揚聲器發(fā)出聲音的時候在空中產(chǎn)生 ，導(dǎo)線中電流的迅速變化在周圍空間激起 。2. 電磁波 （填能或者不能）在真空里傳播，聲音 （填能或者不能）在真空里傳播。3. 電磁波在空氣中的速度大約是sm/1038，合 skm/。4. 在學(xué)校舉辦的科技節(jié)里，小明參加了航模興趣小組，他發(fā)現(xiàn)了

22、玩具飛機的無線電遙控器的控制頻率是80mhz。它所發(fā)射的無線電電磁波的波長是 m。5. 打開一臺收音機，在下列情況下收音機不會收到干擾信號的是（ ）a. 閉合電燈的開關(guān)，把收音機放在電燈開關(guān)的附近b. 打開電燈的開關(guān)，把收音機放在電燈開關(guān)的附近c. 用一段導(dǎo)線快速的接觸、斷開干電池的兩極d. 把收音機放在一個電功率很大的正在工作的白熾燈旁邊6. 下列傳播方式中，必須需要介質(zhì)傳播的是（ ）a. 水波、聲波、電磁波 b. 水波、聲波c. 聲波、電磁波 d. 水波、電磁波7. 電磁波如果按波長劃分，下列排序正確的是（ ）a. 長波、中波、短波、微波、紅外線、可見光、紫外線b. 長波、中波、短波、紅外

23、線、可見光、紫外線、微波c. 長波、中波、短波、微波、紫外線、可見光、紅外線d. 長波、中波、短波、微波、可見光、紅外線、紫外線廣播、電視和移動通信1. 無線電廣播信號的發(fā)射由 完成。話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成信號，然后用調(diào)制器把 加載到高頻電磁波上，再通過 發(fā)射到空中。2. 收音機的天線接收到各種頻率的 ，轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕，可以選出特定 的信號，收音機內(nèi)的電子電路再把音頻信號從中取出來，送到揚聲器里，揚聲器把 電信號轉(zhuǎn)換成 ，我們就聽到廣播電臺的節(jié)目了。3. 電視不僅要用電磁波傳遞聲音信號，還要用它傳遞 信號，為此電視臺還需用 把圖像變成電信號，在電視機中由顯像管把它還原成 。4. 移動電話機從功能上看，與收音機和電視機都不同。它既是 臺，又是 臺。5. 移動電話與固定電話的工作原理基本相同，只是聲音信息不是由導(dǎo)線來傳遞，而是由空間的 來傳遞。6. 以下關(guān)于收音機的說法正確的是（ ）a. 收音機的天線只能接收音頻信號b. 收音機的調(diào)諧器可以同時選出多個頻率的信號c. 收音機的調(diào)諧器一次只能選出一個特定頻率的信號d. 揚聲器的作用是把音頻電信號轉(zhuǎn)換成電磁波7. 電視的發(fā)射和接收工作方框是（ ）a. 攝像機、話筒、音頻放大、發(fā)射機b. 攝像機、音頻放大c. 接收機、顯像管、音頻放大、揚聲器d. 顯像管、音頻