人教版九年級物理第21章信息的傳遞PPT教學(xué)課件

第二十一章信息的傳遞第1節(jié)現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話1.從古到今人們是怎樣傳遞信息的？古代方法有：狼煙報警、飛鴿傳書、快馬傳書、水兵旗語等現(xiàn)代方法有：電話、電視、電腦、傳真等

你參加了某個作文比賽得了二等獎，得知可以免費參加“準(zhǔn)東一日游”.你想立即把這個好消息告訴在外地出差的爸爸，你會怎么做呢？引入

準(zhǔn)備明天去準(zhǔn)東游玩了，但不知道天氣如何.你會怎樣解決這個問題？

貝爾發(fā)明電話的故事

如今，電話走進(jìn)了千家萬戶，你知道電話是誰發(fā)明的嗎？

貝爾，就是發(fā)明電話的人。他1847年生于英國，年輕時跟父親從事聾啞人的教學(xué)工作，曾想制造一種讓聾啞人用眼睛看到聲音的機器.

貝爾

1873年，成為美國波士頓大學(xué)教授的貝爾，開始研究在同一線路上傳送許多電報的裝置——多工電報，并萌發(fā)了利用電流把人的說話聲傳向遠(yuǎn)方的念頭，使遠(yuǎn)隔千山萬水的人能如同面對面的交談.于是，貝爾開始了電話的研究.

那是1875年6月2日，貝爾和他的助手華生分別在兩個房間里試驗多工電報機，一個偶然發(fā)生的事故啟發(fā)了貝爾.華生房間里的電報機上有一個彈簧粘到磁鐵上了，華生拉開彈簧時，彈簧發(fā)生了振動.與此同時，貝爾驚奇地發(fā)現(xiàn)自己房間里電報機上的彈簧顫動起來，還發(fā)出了聲音，是電流把振動從一個房間傳到另一個房間.

貝爾的思路頓時大開，他由此想到：如果人對著一塊鐵片說話，聲音將引起鐵片振動；若在鐵片后面放上一塊電磁鐵的話，鐵片的振動勢必在電磁鐵線圈中產(chǎn)生時大時小的電流.這個波動電流沿電線傳向遠(yuǎn)處，遠(yuǎn)處的類似裝置上不就會發(fā)生同樣的振動，發(fā)出同樣的聲音嗎？這樣聲音就沿電線傳到遠(yuǎn)方去了.這不就是夢寐以求的電話嗎！

貝爾和華生按新的設(shè)想制成了電話機.在一次實驗中，一滴硫酸濺到貝爾的腿上，疼得他直叫喊：“華生先生，我需要你，請到我這里來！”這句話由電話機經(jīng)電線傳到華生的耳朵里，電話成功了！1876年3月7日，貝爾成為電話發(fā)明的專利人.

貝爾一生獲得過18種專利，與他人合作獲得12種專利.他設(shè)想將電話線埋入地下，或懸架在空中，用它連接到住宅、鄉(xiāng)村、工廠……這樣，任何地方都能直接通電話.今天，貝爾的設(shè)想早已成為現(xiàn)實.一、現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話

聽筒話筒永磁體、線圈薄鐵膜片碳粒膜片金屬盒產(chǎn)生變化的電流——把信息傳到遠(yuǎn)方聲波聲波。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。聲波信號電流將電信號變成了聲信號

1、電話的構(gòu)造和原理(老式)電話話筒聽筒：金屬盒、碳粒、膜片：永磁體、線圈、薄鐵膜片——把聲信號變成電信號——把電信號還原成聲信號→電流把信息傳到遠(yuǎn)方2、電話的原理說話時聲帶振動而發(fā)出聲音→引起介質(zhì)空氣振動傳播聲音→空氣振動而引起話筒內(nèi)碳精盤內(nèi)碳粒忽松忽緊→導(dǎo)致電路中電阻忽大、忽小→引起電路中電流忽大、忽小→從而引起膜片內(nèi)的振動而發(fā)聲.聲音使介質(zhì)空氣振動傳播→空氣振動引起耳膜振動→聽到說話人的聲音.

想想議議：怎樣才能減少電話線的數(shù)量？一共需要對電話線；10一共需要對電話線。5交換機ABCDEEABCD早期的人工電話交換機。它能為50家電話用戶提供服務(wù)二、電話交換機程控交換機

交換機的發(fā)展

使用電話交換機的好處是提高線路的利用率。電子計算機程序控制

電話交換機（發(fā)展史）手工操作自動控制電磁繼電器控制——話務(wù)員普

通

電

話無繩電話移動電話

——手機可

視

電

話3.我們在打電話時經(jīng)常遇到“占線”因為什么原因而引起的呢?

對方?jīng)]扣好；

對方正在通話；電話機交換機忙；反饋練習(xí)1．最簡單的電話主要是由______和______組成的。話筒的作用是把______信號變成______信號．聽筒的作用是把_____信號變成______信號。2．電話的聽筒主要應(yīng)用了電流的()A．熱效應(yīng)B．磁效應(yīng)C．化學(xué)效應(yīng)D．以上說法都不正確話筒聽筒聲電電聲B三、模擬信號和數(shù)字信號１、電話分為模擬和數(shù)字兩種。２、模擬信號：話筒將聲音轉(zhuǎn)乘新號電流，這種信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率振幅變化的情況完全一樣，“模仿”著聲信號的“一舉一動”這種電流傳遞的信號叫做模擬信號。３、數(shù)字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號。

數(shù)字信號抗干擾能力強、無噪聲積累、便于存儲、處理和交換等優(yōu)點，所以各國都在積極發(fā)展數(shù)字通信。

活動——

數(shù)字通信是一種既現(xiàn)代又古老的通信方式，請同學(xué)們分組設(shè)計一種數(shù)字通信的方法，進(jìn)行信息傳遞的游戲。下表的字用兩個數(shù)字來表示，用數(shù)據(jù)寫一句話。1、最簡單的電話是由

和

組成。２、話筒是將

信號變成

信號，聽筒是將

信號變成

信號。

練習(xí)

話筒聽筒聲電電聲３、電話機的工作原理：話筒把＿

變成＿＿沿著導(dǎo)線把信息傳到遠(yuǎn)方．聽筒把＿＿變成＿＿。4、１８７６年由下列哪位科學(xué)家發(fā)明了電話（）Ａ.莫爾斯Ｂ.愛迪生Ｃ.伏打Ｄ.貝爾聲音變化的電流變化的電流聲音D

5、１８７６年由下列哪位科學(xué)家發(fā)明了電話（）Ａ.莫爾斯Ｂ.愛迪生Ｃ.伏打Ｄ.貝爾D第二十一章信息的傳遞第2節(jié)電磁波的海洋固定電話之間有電話線連接著，信息是由電流通過電話線傳遞的移動電話之間沒有電話線連接，它是靠什么傳遞信息的？一、電磁波的產(chǎn)生導(dǎo)線中電流迅速的變化會在空間激起電磁波廣播電臺、電視臺及移動電話都能發(fā)射電磁波這些電磁波就是靠它們里面復(fù)雜的電子線路產(chǎn)生迅速變化的電流而產(chǎn)生的電磁波的存在當(dāng)導(dǎo)體或電路中的某處有迅速變化的電流時，在該處就會產(chǎn)生一種電磁振蕩，在周圍空間就會產(chǎn)生向外傳播的電磁波.木桿的上下振動,通過水使振動向外傳播形成水波水波、聲波、電磁波

振動源波的形成水波水面的上下振動通過水使振動向外傳播形成水波聲波發(fā)聲體的往復(fù)振動通過空氣振動向外傳播形成聲波電磁波導(dǎo)體中有方向、大小迅速變化的電流通過電磁波向外傳播二、電磁波的傳播聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲；而光的傳播不需要介質(zhì)，在真空中能夠傳播你認(rèn)為：電磁波的傳播是否需要介質(zhì)？能舉例證明你的觀點嗎？電磁波的傳播跟光一樣，不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，且向各個方向電磁波的傳播速度等于光速，在真空中是C=3×108m/s=3×105km/s[聯(lián)想]：由電磁波傳播的速度等于光速你能得到什么猜想？光就是一種電磁波！電磁波的波形圖波峰波谷兩個波峰（或波谷）之間的距離叫波長，用字母λ表示，單位：m導(dǎo)體內(nèi)每秒電流變化的次數(shù)叫頻率，用字母f表示，單位：Hz

不同頻率（或不同波長）的電磁波的傳播速度都相同頻率大的電磁波的波長短波速、波長、頻率波速、波長、頻率波速、波長、頻率三者的關(guān)系是：c=λf

C：波速，真空或空氣中為3×108m/sλ：波長，單位：mf

：頻率，單位：Hz電磁波與我們的生活電磁波的家族電磁波是一個大家族，其波譜圖包括了102～10-10m波長范圍。無線電波：頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫這一頻段的電磁波。光(可見光)也是一種電磁波。電磁波譜圖：四、無線電波的劃分及應(yīng)用波段波長頻率主要用途長波3×104～3×103m10～102kHz超遠(yuǎn)程通信中波3×103～2×102m102～1.5×103kHz無線電廣播電報中短波2×102～50m1.5×103～6×103kHz短波50～10m6×103～30×103kHz微波10～10-3m3×104～3×108kHz電視、宇航通信電視臺通過電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。電視機電磁波與我們的生活電磁波與我們的生活手機即能發(fā)射也能接收電磁波電磁波與我們的生活雷達(dá)靠發(fā)射和接收電磁波定位電磁波與我們的生活衛(wèi)星、宇宙飛船和地面間的聯(lián)系也是靠電磁波電磁波與我們的生活微波爐是利用電磁波來加熱食品的微波爐可產(chǎn)生很強的電磁波（微波），食物的分子在微波的作用下劇烈振動，使得內(nèi)能增加，溫度升高微波爐中不能使用金屬容器，因為微波能在金屬中產(chǎn)生強大電流，會損壞微波爐微波爐微波爐的外殼是金屬殼，爐門的玻璃上有金屬網(wǎng)，因為金屬網(wǎng)有對電磁波屏蔽作用，可以保證電磁波的泄露不會超過允許值殲-20戰(zhàn)斗機殲-20戰(zhàn)斗機是我國第五代戰(zhàn)斗機，它的特點之一是具有“隱形”功能，雷達(dá)不能發(fā)現(xiàn)它你知道它的形狀和材料有什么特征嗎？形狀特征：能將雷達(dá)發(fā)射來的電磁波反射到其它方向材料特征：能吸收電磁波，減少對電磁波的反射這節(jié)課你學(xué)到了哪些知識？有什么收獲？想一想4、用于廣播、電視和移動電話的電磁波是數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分，叫做

。電磁波無線電波真空電磁波3×10m/s81、我國是世界上移動電話----手機用戶最多的國家，手機間是通過

傳遞信息的。2、電磁波的傳播不需要介質(zhì)，能在

中傳播。光波也是

的一種。3、電磁波的傳播速度和光速一樣，都是

。課堂練習(xí)5、有關(guān)電磁波，以下說法正確的是()A.電磁波不能在真空中傳播B.電磁波在空氣中傳播速度為340m/sC.光波不屬于電磁波D.手機通信時利用電磁波來傳遞信息D1、當(dāng)導(dǎo)線中有大小或方向

的電流時，在它周圍空間就會產(chǎn)生電磁波。

2、真空中電磁波傳播的速度為

，這是宇宙間物質(zhì)運動的最快速度，這個速度有一個專用符號C。電磁波的波長λ、頻率?和速度之間有如下定量關(guān)系

，從中可以看出，如果電磁波的頻率越高，它的波長就越

。迅速變化3×10m/s8課堂檢測C=λ?短3、在短波、中波和長波這三種電磁波中，在真空中傳播速度最快的是（）

A、短波B、中波C、長波

D、一樣快

4、在短波、中波和長波這三種電磁波中頻率最大的是（）

A、短波B、中波

C、長波D、一樣大DA5、下列家用電器和通訊設(shè)備中，不是利用電磁波工作的是()A、電視機B、電冰箱C、手機D、收音機B第二十一章信息的傳遞第3節(jié)廣播、電視和移動通信 在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對我們來說越來越重要，廣播、電視要利用電磁波，無線電通信要利用電磁波，航空、航天中的自動控制和通信聯(lián)系都要利用電磁波……姚明正在打電話！收音機內(nèi)的接收裝置就是一個簡單的調(diào)諧電路移動電話

一、電磁波傳遞聲音和圖像信號的原理電磁波傳遞聲音和圖像信號就象鴿子送信一樣.先將信號載在電磁波上，再把載有信號的電磁波發(fā)射出去，到達(dá)接收處設(shè)法從電磁波上把信號檢出來.二、電磁波的發(fā)射過程1.由高頻振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩電流

2.把要傳遞的聲音和圖像信號變成電流信號(電信號)

二、電磁波的發(fā)射過程

3.將振蕩器產(chǎn)生的高頻振蕩電流和聲音、圖像的信號電流一同輸入到調(diào)制器中，使高頻振蕩電流隨著傳遞的聲音圖像信號發(fā)生相應(yīng)的變化，再把這樣的高頻振蕩電流送到發(fā)射天線，發(fā)射的電磁波就帶有要傳遞的聲音圖像信號了.即所謂的將要傳遞的信號“加”到電磁波上.把帶有信號的電磁波發(fā)射出去.

電磁波的發(fā)射過程發(fā)射天線高頻振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩電流

信號發(fā)射機房聲音信號圖像信號發(fā)射天線三、無線電接收過程1.用天線接收電磁波.

2.用調(diào)諧器即收音機或電視機中選臺的電路選出所需要的電信號.

3.讓高頻振蕩電流經(jīng)過檢波器，就能將要傳遞的聲音信號和圖像信號從高頻振蕩電流中“檢”出.把聲音信號和圖象信號分別送到揚聲器和電視機，就能聽到聲音和看到圖像.無線電接收過程彩塔接收天線電報大樓上的接收天線四、移動電話

艦載衛(wèi)星通信系統(tǒng)車載數(shù)字新聞通信車1.無線電廣播的發(fā)射過程是:在廣播電臺話筒把播音員的________轉(zhuǎn)換成________,然后用調(diào)制器把音頻電信號加載到__________(載波)上,再通過天線發(fā)射出去;無線電廣播的接收過程是:收音機的天線接收到各種各樣的________.轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕,可以從中選出________的信號.收音機內(nèi)的電子電路再把________從中取出來,放大后送到揚聲器里轉(zhuǎn)換成________,我們就聽到廣播了.練習(xí)聲音信號電信號高頻電磁波電磁波特定頻率音頻信號聲音2.發(fā)課外活動時間，有幾位同學(xué)討論無線電廣播和電視信號的接收、射時，有以下幾種說法，你認(rèn)為正確的是(C)A.無線電廣播是光、電信號之間的相互轉(zhuǎn)換B.電視信號的接收或發(fā)射是聲、電信號之間的轉(zhuǎn)換C.無論是無線電廣播還是電視都是光、電信號的轉(zhuǎn)換D.無論是無線電廣播還是電視都有聲、電信號的轉(zhuǎn)換第二十一章信息的傳遞第4節(jié)越來越寬的信息之路5分鐘內(nèi)，放電影比講故事所包含的信息量更多。相同時間內(nèi)，電視廣播比電臺廣播能傳遞更多的信息。信息理論表明：作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。?微波通信二.衛(wèi)星通信三.光纖通信四.網(wǎng)絡(luò)通信自主學(xué)習(xí)一.微波通信閱讀課本回答問題：（比一比，看誰找的快）１．為什么要用微波通信？２.微波的波長范圍和頻率范圍是多少?３.微波有有什么性質(zhì)?４．微波中繼站的作用是什么?５.微波中繼站的建立在距離上有什么要求?６.能不能用地球的天然衛(wèi)星---月球作為一個中繼站呢?１．為什么要用微波通信？信息理論表明:電磁波頻率越高，相同時間內(nèi)可以傳遞的信息就越多．而微波比中波、短波、的頻率更高，一定時間內(nèi)可以傳遞更多的信息。２.微波的波長范圍和頻率范圍是多少?微波的波長在10m—1mm之間,頻率在30MHZ——3x105MHZ之間.微波的性質(zhì)更接近光波:大致沿直線傳播.３.微波有什么性質(zhì)?發(fā)射接收微波中繼通信微波大致沿直線傳播，中繼站可以把上一站傳來的微波信號經(jīng)過接收、放大處理后，再發(fā)射到下一站去，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，經(jīng)過很多中繼站可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。４．微波中繼站的作用是什么?發(fā)射接收發(fā)射接收微波中繼站每隔50千米左右建立一個中繼站,上一站傳來的信號就可以傳遞下去５.微波中繼站的建立在距離上有什么要求?6．微波通信的優(yōu)缺點：優(yōu)點：微波通信的頻率高,傳播信息容量大,且中繼站用計算機監(jiān)督控制.出現(xiàn)故障時能自動倒換,自動報警,節(jié)約了人力資源。缺點：微波傳送距離越遠(yuǎn),需要建立的中繼站就越多,勢必會帶來一定的麻煩.而且在遇到雪山、大洋，要本無法建立中繼站。1.衛(wèi)星的作用是什么?2.全世界的人們可以立刻看到某一現(xiàn)場畫面,需要幾顆衛(wèi)星作中繼站?3.在自己家看到的很多電視節(jié)目,哪些是通過衛(wèi)星傳遞的?二、衛(wèi)星通信衛(wèi)星接收器

通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星——中繼站地球同步通信衛(wèi)星地球同步通信衛(wèi)星同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期和地球自轉(zhuǎn)的周期一樣用三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信三、光纖通信1.激光的特點頻率單一、方向高度集中。平行度好。能量高。2.激光在光導(dǎo)纖維里傳播依據(jù)了什么科學(xué)原理?

全反射3.光導(dǎo)纖維:激光用于實際通信的一種特殊管道，它是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲.普通光優(yōu)點—容量大。容量是微波的百萬倍、千萬倍缺陷—難以攜帶信息。夾雜許多不同波長（頻率）的光。激光—頻率單一，方向高度集中光導(dǎo)纖維光在光導(dǎo)纖維中傳輸，損耗小，可長距離傳輸，光纖通信容量極大，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質(zhì)量高，保密性好．4.光纖通信的優(yōu)勢光在光導(dǎo)纖維中傳輸損耗小,可長距離傳輸.光纖通信,通信容量大,不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質(zhì)量高,保密性好.1.電子郵件是怎樣傳播的?