九年級物理第21章《信息的傳遞》全章課件

1、2021/3/271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2021/3/272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 以特殊聲音以特殊聲音, ,如鐘聲如鐘聲, ,鼓聲鼓聲, ,鞭炮聲等傳遞信息鞭炮聲等傳遞信息 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2021/3/273現(xiàn)代傳遞信息現(xiàn)代傳遞信息有線通信有線通信:電話、電報、電視電話、電報、電視無線通信無線通信:收音機、對講機收音機、對講機 數(shù)字化通

2、信數(shù)字化通信:互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字電視互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字電視 紙張通信：書信、報紙紙張通信：書信、報紙 2021/3/2741876年貝爾發(fā)明了電話年貝爾發(fā)明了電話1892年年, ,貝爾在紐約至芝加哥的電話貝爾在紐約至芝加哥的電話開通儀式上開通儀式上一、電流把信息傳到遠方一、電流把信息傳到遠方2021/3/2751、電話的誕生、電話的誕生 1876年年貝爾貝爾發(fā)明發(fā)明了電話。最簡單的了電話。最簡單的電話由電話由話筒話筒和和聽筒聽筒組成組成,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

3、中的? ?2021/3/2771電話的基本結(jié)構(gòu)電話的基本結(jié)構(gòu)2021/3/2782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弱變化磁性強弱變化 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電流把信息傳到遠方電流把信息傳到遠方（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、電話交換機的作用二、電話交換機的作用想一想想一想 畫一畫畫一畫甲甲乙乙2021/3/27112、電話交換機、電話交換機 為了為了提高線路的利用

4、率提高線路的利用率,人們發(fā)明了人們發(fā)明了電話交換機電話交換機。一般電話之間都是通過電話交換機來轉(zhuǎn)接的一般電話之間都是通過電話交換機來轉(zhuǎn)接的2021/3/27121模擬信號和數(shù)字信號模擬信號和數(shù)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)換成信號電在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時流時, ,電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣。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2021/3/2713（2）數(shù)字信號數(shù)字

5、信號 以電報信號為例以電報信號為例:用點用點“ “ ” ”和畫和畫“” ” 的組合代表各種數(shù)字的組合代表各種數(shù)字, ,一定的數(shù)字組合代表一個漢一定的數(shù)字組合代表一個漢字。字。1 A 2 B 3 C 4 D 5 E 發(fā)聲、發(fā)光的長短發(fā)聲、發(fā)光的長短,電壓、電流的有無電壓、電流的有無,數(shù)數(shù)字字0和和1,磁體的磁體的N、S極等不同符號信息都可組極等不同符號信息都可組成數(shù)字信號。成數(shù)字信號。2021/3/2714模擬通信的缺點模擬通信的缺點: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)點數(shù)字通信的優(yōu)點: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

6、號傳輸?shù)膬?yōu)缺點）比較兩種信號傳輸?shù)膬?yōu)缺點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）數(shù)字信號通信除了傳輸語音信號,還能還能傳輸文字、圖片（傳輸文字、圖片（2G信號）信號）（1）模擬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）2021/3/2715模擬信號手機模擬信號手機第一代第一代“大哥大大哥大”數(shù)字信號手機數(shù)字信號手機2021/3/2716數(shù)字通信是當今通信發(fā)展的主要方向數(shù)字通信是當今通信發(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）2021/3/2717第二節(jié)第二

7、節(jié) 電磁波的海洋電磁波的海洋2021/3/2718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2021/3/2719連續(xù)調(diào)節(jié)臺燈亮度旋鈕連續(xù)調(diào)節(jié)臺燈亮度旋鈕導(dǎo)線時斷時續(xù)接觸電池的導(dǎo)線時斷時續(xù)接觸電池的一極一極收音機收音機: :發(fā)出發(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)生的實質(zhì)實質(zhì): :電磁場能量由近及遠的傳播。電磁場能量由近及遠的傳播。

8、電磁波產(chǎn)生演示實驗電磁波產(chǎn)生演示實驗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2021/3/2721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? ?把一個移動電話放入真空罩中把一個移動電話放入真空罩中, ,撥打這個手機撥打這個手機的號碼的號碼, ,手機有反應(yīng)嗎手機有反應(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驗小實驗結(jié)論結(jié)論2021/3/2722 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

9、迅速變化電流的迅速變化會在會在空間激起電磁波。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),在在真空中電磁波的傳播速度是真空中電磁波的傳播速度是310108 8ms2021/3/27232 2電磁波的幾個要素電磁波的幾個要素（1 1）波長）波長: :鄰近的兩個波峰（或波谷）的距離。鄰近的兩個波峰（或波谷）的距離。單位單位: :米米1 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 空氣中空氣中

10、: :接近真空光速接近真空光速（3）波速）波速:波傳播的快慢。波傳播的快慢。 單位單位:米米/ /秒秒（2）頻率）頻率:在在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,波波的頻率就是多少。的頻率就是多少。 單位單位:赫茲（赫茲（Hz） 千赫（千赫（kHz） 兆赫（兆赫（MHz）2021/3/27252 2、電磁波的波速計算、電磁波的波速計算 c= ff 表示表示波長波長 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(MH

11、z)2021/3/2726三、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2021/3/2727光是一種電磁波光是一種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 2021/3/2728雷達工作依靠雷達工作依靠電磁波電磁波四

12、、電磁波與我們的生活四、電磁波與我們的生活2021/3/2729微波爐微波爐表面和內(nèi)部同時加熱（水分子共振）表面和內(nèi)部同時加熱（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2021/3/2730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2021/3/2731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)用的事例。(每種電磁波各舉一例每種電磁波各舉一例) 示例示例:紅外線紅外線:電視機遙控器利用紅外

13、線進行遙控。電視機遙控器利用紅外線進行遙控。(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： 。收音機利用無線電波進行廣播收音機利用無線電波進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)院利用紫外線進行殺菌醫(yī)院利用紫外線進行殺菌醫(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2021/3/2732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? ?2021/3/2734 三、廣播、電視和移動通信三、廣播、電視和移動通信 無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺無線電廣播信號的

14、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完成。的接收由收音機完成。 2021/3/2735 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音聲音信號。圖像信號是由信號。圖像信號是由“攝像機把攝像機把圖像變成電信號圖像變成電信號發(fā)射機把電信號加發(fā)射機把電信號加載到高頻電磁波載到高頻電磁波發(fā)射天線發(fā)射發(fā)射天線發(fā)射”。電視機的接收天線把這樣的高頻信號電視機的接收天線把這樣的高頻信號接收下來接收下來,由電視機將圖像信號取出并由電視機將圖像信號取出并放大放大,再由再由顯像管顯像管把它還原成圖像。

15、把它還原成圖像。手機和手機通過基地臺進行溝通手機和手機通過基地臺進行溝通三、移動電話三、移動電話2021/3/2737 移動電話機既是無線發(fā)射臺又是移動電話機既是無線發(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。 在講話時在講話時,它用電磁波把信息發(fā)射它用電磁波把信息發(fā)射到空中到空中,同時又從空中捕獲電磁波同時又從空中捕獲電磁波,得到得到對方講話的信息。移動電話通話時，要對方講話的信息。移動電話通話時，要靠基地臺轉(zhuǎn)接。靠基地臺轉(zhuǎn)接。 2021/3/2738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1

16、0 m 1 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: :太遠太遠, ,不方便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能否用月亮做中繼站, ,實現(xiàn)微波通信實現(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2021/3/2743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。

17、高得多的電磁波。光通信的光通信的“高速公路高速公路”更更寬廣。寬廣。利用頻率單一、方向高度集中的激光進行利用頻率單一、方向高度集中的激光進行通信通信, ,效果很好。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)點光纖通信的優(yōu)點: :（1）傳輸頻帶極寬）傳輸頻帶極寬,通信容量很大通信容量很大;（2）光纖衰減?。┕饫w衰減小,無中繼設(shè)備無中繼設(shè)備,傳輸距離傳輸距離遠遠;（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。 計算機可以高速處理各種信息計算機可

18、以高速處理各種信息, ,把計算機聯(lián)在把計算機聯(lián)在一起一起, ,可以進行網(wǎng)絡(luò)通信。可以進行網(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)電子郵件通過因特網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件,看到不斷更新看到不斷更新的新聞的新聞,查到所需的各種資料。查到所需的各種資料。 電磁波頻率越高電磁波頻率越高,相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮较嗤瑫r間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷Ｍㄐ蓬l率越來越高多。通信頻率越來越高,信息之路越來越寬。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)2021/3/2752當堂訓(xùn)練當堂訓(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

19、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CA2021/3/27533、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傳輸信息時損耗大AB2021/3/27545、關(guān)于電磁波,下列說法正確的是( )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方。聽筒將 又變成了聲音。7、現(xiàn)代社會,手機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2021/3/27558、一天,小香同學(xué)所在的實驗小組,將一手機的來電顯示設(shè)為鈴聲和