21信息的傳遞（原卷版）2

第二十一章信息的傳遞學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解是怎樣把信息傳遞到遠(yuǎn)方的。2.知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。3.了解移動(dòng)是怎樣工作的。4.通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類(lèi)帶來(lái)的便利，提高學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、1、的組成話筒：把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成變化的電流信號(hào)。聽(tīng)筒：把變化的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)。2、工作原理：聲音→話筒→產(chǎn)生變化的電流→聽(tīng)筒→振動(dòng)（聲音）。3、交換機(jī)：（1）為了提高線路的利用率而發(fā)明，用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩部之間的轉(zhuǎn)換。（2）“占線”原因：①對(duì)方正在通話；②交換機(jī)忙碌。二、模擬通信和數(shù)字通信1、模擬信號(hào)：話筒將聲音轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)時(shí)，信號(hào)電流的頻率、振幅變化情況和聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，模仿聲音的“一舉一動(dòng)”，這種電流傳遞的信號(hào)叫模擬信號(hào)。例如，傳統(tǒng)的市話通話，長(zhǎng)途通話。2、數(shù)字信號(hào)：用不同符號(hào)的不同組合表示的信號(hào)叫做數(shù)字信號(hào)，例如，電子計(jì)算機(jī)利用二進(jìn)制碼識(shí)別信息和處理信息。3、模擬通信在加工、放大和傳輸過(guò)程中抗干擾能力差、噪聲大、失真大，而數(shù)字信號(hào)形式簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，噪聲小，失真小。三、電磁波的產(chǎn)生1、電流的迅速變化會(huì)在周?chē)臻g激起電磁波，不變化的電流不能激起電磁波。2、周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波。四、電磁波的傳播1、電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在固體、液體、氣體中傳播，也可以在真空中傳播。2、電磁波傳播速度，電磁波的波長(zhǎng)為，波速c=f，其中f是電磁波的頻率。3、電磁波波譜：Y射線，X射線，紫外線，紅外線，微波，短波，中波，長(zhǎng)波。五、電磁波的應(yīng)用1、微波爐：利用電磁波（微波）來(lái)加熱食物。2、雷達(dá)：利用無(wú)線電波測(cè)定物體位置。3、無(wú)線電波：用于廣播、電視和移動(dòng)等無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波。六、無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收1、無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射由廣播電臺(tái)完成，無(wú)線電廣插信號(hào)的接收由收音機(jī)完成。2、信號(hào)發(fā)射：話筒把播音員的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后用調(diào)制器把音頻電信號(hào)加載到高頻電磁波上，再通過(guò)天線發(fā)射到空中。3、信號(hào)接收：收音機(jī)天線接到電磁波，經(jīng)過(guò)收音機(jī)的調(diào)諧器選出特定頻率的信號(hào)，進(jìn)行放大，由揚(yáng)聲器把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音。七、電視信號(hào)的發(fā)射和接收1、電視信號(hào)的發(fā)射由電視臺(tái)完成，電視信號(hào)的接收由電視機(jī)完成。2、圖像信號(hào)產(chǎn)生過(guò)程：攝像機(jī)把圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，發(fā)射機(jī)把電信號(hào)加載到高頻電磁波上，再通過(guò)天線發(fā)射到空中。3、圖像信號(hào)接收過(guò)程：電視機(jī)接收天線把高頻信號(hào)接收下來(lái)，通過(guò)電視機(jī)把圖像信號(hào)提取并放大，由顯像管還原成圖像。4、聲音信號(hào)的產(chǎn)生、傳播和接收與無(wú)線電廣播的工作過(guò)程相似，與無(wú)線電信號(hào)一樣，單獨(dú)的圖像信號(hào)不能在空中傳播，必須以電磁波為載體。八、移動(dòng)通信1、基本原理：移動(dòng)利用電磁波將聲音信號(hào)發(fā)射到空中，同時(shí)可以在空中捕獲電磁波，得到對(duì)方聲音的信號(hào)。2、優(yōu)點(diǎn)：利用電磁波傳遞信息，只要在電磁波輻射區(qū)域都可以進(jìn)行通話。3、缺點(diǎn)：為了保證通話質(zhì)量，必須建立基地臺(tái)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。4、移動(dòng)機(jī)既是無(wú)線電發(fā)射臺(tái)又是無(wú)線電接收臺(tái)。九、網(wǎng)絡(luò)通信1、概念：計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而形成的新型通信方式，主要滿足數(shù)據(jù)通信需要。2、人們經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件，每個(gè)電子郵箱都有自己的“地址”，這樣才能把郵件送到正確的地方。3、網(wǎng)絡(luò)通信廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物、查閱資料、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等方面。十、光纖通信1、概念：利用激光攜帶信息，從光導(dǎo)纖維一端射入，經(jīng)內(nèi)壁多次反射，從另一端射出，這種通信方式叫做光線通信。2、光導(dǎo)纖維：很細(xì)的玻璃絲，有內(nèi)、外兩層，由于內(nèi)外層的折射本領(lǐng)不一樣，光在光纖中發(fā)生全反射。3、激光屬于電磁波，光纖通信抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)衰減小，傳遞的信息量大，保密性好，通信質(zhì)量高。十一、衛(wèi)星中繼通信1、概念：利用地球同步通信衛(wèi)星作微波中繼站，接收地面站送來(lái)的信號(hào)，并進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給其他地面站，實(shí)現(xiàn)信息傳遞。2、衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)組成，在地球周?chē)鶆虿贾?顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信。注意：月球不能作為中繼站，因?yàn)樵虑螂x地球太遠(yuǎn)，不利于接收。003探究提升知識(shí)點(diǎn)一：電磁波【探究重點(diǎn)】1.電磁波可以在真空中傳播，不需要任何介質(zhì)。2.電磁波的波速與波長(zhǎng)和頻率無(wú)關(guān)，同種介質(zhì)中電磁波的波速是一定的。3.電磁波的波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系：c＝λf4.在真空中或在同一種介質(zhì)中，波速一定時(shí)，波長(zhǎng)與頻率成反比?！纠}精講】（2022?臨沂）當(dāng)2022虎年的鐘聲敲響時(shí)，天和核心艙的三位航天員在太空為全國(guó)人民送上新年祝福（如圖）。他們美好的祝福聲傳到地球靠的是（）A．超聲波 B．次聲波 C．電磁波 D．紅外線【鞏固訓(xùn)練】（2023?南通）2023年5月17日10時(shí)49分，第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功升空進(jìn)入軌道。衛(wèi)星的慣性（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）消失，衛(wèi)星通過(guò)地面通信站發(fā)出的接受指令，助推器噴氣調(diào)整衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，說(shuō)明力能改變物體的。040401強(qiáng)化訓(xùn)練1．（2023?蒙陰縣三模）2022年新年鐘聲敲響之際，正在太空“出差”的神舟十三號(hào)宇航員翟志剛、王亞平、葉光富在中國(guó)空間站通過(guò)視頻為全國(guó)人民帶來(lái)新春的祝福?？臻g站中宇航員的祝福語(yǔ)傳到地面是利用了（）A．電磁波 B．紅外線 C．超聲波 D．次聲波2．（2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬）下列設(shè)備的運(yùn)行與電磁波無(wú)關(guān)的是（）A．日常生活中，人們常利用進(jìn)行通訊聯(lián)系 B．醫(yī)院里，醫(yī)生利用B超可觀察到母體內(nèi)的嬰兒情況 C．汽車(chē)上安裝有GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)），以確定行駛路線和距離 D．“嫦娥二號(hào)”接收地面指揮中心的運(yùn)行指令，實(shí)現(xiàn)變軌而奔向月球3．（2023?武進(jìn)區(qū)校級(jí)模擬）據(jù)了解，到2022年山東將建成“5G”基站多達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)，實(shí)現(xiàn)“5G”網(wǎng)絡(luò)鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域連續(xù)覆蓋?！?G”通過(guò)電磁波與基站之間進(jìn)行信息傳遞，以下有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．電磁波既能傳遞信息也能傳遞能量 B．“5G”采用了比“4G”頻率更高的電磁波來(lái)傳輸信息 C．“5G”比“4G”傳遞信息更快，是因?yàn)樗褂玫碾姶挪ǖ牟ㄋ俑?D．即使先進(jìn)的“5G”，使用過(guò)程中也會(huì)發(fā)熱，是因?yàn)楣ぷ鬟^(guò)程中部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能4．（2023?邗江區(qū)二模）電影《流浪地球2》中，電影人物接到“航天員緊急入列通知”時(shí)，顯示“中國(guó)移動(dòng)7G”，這項(xiàng)通訊技術(shù)在不久的將來(lái)有可能實(shí)現(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．7G無(wú)線電通訊是依靠電磁波傳遞信息的 B．無(wú)線電信號(hào)不能在真空中傳播 C．無(wú)線電的頻率越高，傳播的速度就越大 D．只有無(wú)線電通訊可以傳遞信息5．（2023?蕪湖模擬）2023年2月10日，國(guó)產(chǎn)C919飛機(jī)從上海浦東起飛，圓滿完成了第一次超3000公里的航程。下列說(shuō)法正確的是（）A．飛機(jī)是通過(guò)超聲波與地面控制臺(tái)取得聯(lián)系的 B．飛機(jī)加速起飛時(shí)，飛機(jī)的慣性變大 C．飛機(jī)在高空受到的大氣壓強(qiáng)比在地面附近的大 D．飛機(jī)起飛時(shí)機(jī)翼上方空氣流速大于下方空氣流速6．（2023?路南區(qū)二模）關(guān)于聲和電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A．聲音和電磁波在空氣中的傳播速度均為340m/s B．汽車(chē)的排氣管上安裝消聲器是在傳播過(guò)程中減弱噪聲 C．醫(yī)生為病人做超聲檢查，利用了超聲波可以傳遞信息 D．我們可以分辨吉他和鋼琴?gòu)椬嗟臉?lè)曲是通過(guò)聲音的響度7．（2023?西寧二模）已經(jīng)成為一種人們溝通和交流的常用工具，下列關(guān)于說(shuō)法正確的是（）A．是利用電磁波來(lái)傳遞信息的 B．給充電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C．使用時(shí)，消耗的電能是一次能源 D．掉入水中后，不要立即開(kāi)機(jī)，是因?yàn)榻胨箅娐房赡馨l(fā)生斷路8．（2023?懷化一模）下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法，不正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度是340m/s B．中國(guó)制造的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用電磁波傳輸信號(hào)的 C．“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器能從月球上傳輸影像圖，說(shuō)明電磁波能在真空中傳播 D．華為“5G技術(shù)”世界領(lǐng)先，該技術(shù)采用電磁波傳輸信息9．（2023?亭湖區(qū)校級(jí)二模）2023年5月30日上午9時(shí)31分，我國(guó)神舟十六號(hào)飛船成功發(fā)射，地面上科技人員對(duì)神舟十六號(hào)飛船的控制是利用（）A．超聲波 B．微波 C．次聲波 D．紫外線10．（2023?羅莊區(qū)一模）利用電磁波，讓信息“飛起來(lái)”。下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中，正確的是（）A．電磁波可以在太空中傳播 B．電熨斗是利用電磁波工作的 C．頻率越高的電磁波在空氣中傳播速度越大 D．電磁波在生活中應(yīng)用廣泛，電磁波對(duì)人類(lèi)有利無(wú)害11．（2023?黃石港區(qū)校級(jí)模擬）如圖為電磁波的頻率及其應(yīng)用實(shí)例，下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁波的傳播不需要介質(zhì) B．電視機(jī)遙控器是利用了γ射線工作的 C．體檢胸透用的X射線頻率比可見(jiàn)光低 D．紅外線在真空中傳播速度比紫外線的快12．（2023?紅山區(qū)校級(jí)三模）關(guān)于材料和信息技術(shù)，下列說(shuō)法正確的是（）A．新型電熱毯的電阻絲是用超導(dǎo)體材料制成的 B．玻璃、橡膠制品在常溫下是導(dǎo)體 C．光纖通信中光在光纖里一直沿直線傳播 D．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)電磁波提供定位服務(wù)1．（2023?婁底）通信科技日新月異，5G正隆，6G嶄露，都基于電磁理論。下列科學(xué)家中，預(yù)言了電磁波的存在，并在理論上進(jìn)行了分析總結(jié)的是（）A．牛頓 B．瓦特 C．焦耳 D．麥克斯韋2．（2023?臨沂）2023年5月17日，我國(guó)成功發(fā)射了第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對(duì)其進(jìn)行在軌測(cè)試時(shí)，地面測(cè)試系統(tǒng)與該衛(wèi)星之間的通訊利用了（）A．紅外線 B．電磁波 C．超聲波 D．次聲波3．（2023?徐州）消防員戴的5G智能頭盔可以把火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的信息及時(shí)傳回指揮中心。頭盔傳遞信息是通過(guò)（）A．超聲波 B．次聲波 C．紅外線 D．電磁波4．（2023?益陽(yáng)）2022年中國(guó)科學(xué)院新一代遠(yuǎn)洋綜合科考船“科學(xué)”號(hào)歷經(jīng)74天的航程，完成了一項(xiàng)基于北斗衛(wèi)星的深海通訊實(shí)驗(yàn)。這次實(shí)驗(yàn)突破了海水深度達(dá)到6000米的大容量數(shù)據(jù)的即時(shí)傳輸，解決了水下無(wú)線通信的世界性難題。下列有關(guān)北斗衛(wèi)星與深海之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼f(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)聲波傳遞數(shù)據(jù) B．通過(guò)電磁波傳遞數(shù)據(jù) C．通過(guò)光纖傳遞數(shù)據(jù) D．?dāng)?shù)據(jù)傳輸有較長(zhǎng)時(shí)間的延遲5．（2023?福建）古有北斗星指方向，今有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航程。北斗衛(wèi)星與地面間傳遞信息是利用（）A．超聲波 B．次聲波 C．電磁波 D．空氣6．（2023?荊州）關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A．5G通信是利用電磁波來(lái)傳遞信息的 B．我國(guó)的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用超聲波進(jìn)行定位的 C．電磁波在真空中的傳播速度是340m/s D．遙控器發(fā)出的紅外線不是電磁波7．（2023?仙桃）智能家居環(huán)境下用遠(yuǎn)程控制空調(diào)的使用，此過(guò)程中信息的傳遞主要依靠（）A．電磁波 B．超聲波 C．次聲波 D．空氣8．（2023?蘇州）在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，與地面進(jìn)行實(shí)時(shí)信息傳輸所使用的是（）A．電磁波 B．紅外線 C．超聲波 D．次聲波9．（2023?成都）2023年5月17日，我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)迎來(lái)了新成員——第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星向地面?zhèn)鬟f信息利用的是（）A．超聲波 B．次聲波 C．光纖 D．電磁波10．（2023?四川）是利用（選填“電磁波”或“超聲波”）傳遞信息的，通話過(guò)程中發(fā)熱是因?yàn)殡娏骶哂校ㄟx填“熱效應(yīng)”或“磁效應(yīng)”）。11．（2023?牡丹江）遙感衛(wèi)星利用（選填“紅外線”或“紫外線”）遙感設(shè)備探測(cè)海水溫度，再通過(guò)把信息傳輸?shù)降厍颉?2．（2023?遼寧）2023年5月30日，如圖是搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭點(diǎn)火發(fā)射時(shí)的情景?；鸺诩铀偕仙^(guò)程中，燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的能，所搭載的載人飛船的質(zhì)量（填“變大”、“不變”或“變小”）。神舟十六號(hào)載人飛船與核心艙通過(guò)（填“超聲波”或“電磁波”）進(jìn)行聯(lián)系，自主完成對(duì)接。13．（2023?濱州）2023年5月30日，神舟十六號(hào)載人飛船與中國(guó)空間站天和核心艙徑向端口完成自主快速交會(huì)對(duì)接，空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首次載人發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。地面指揮中心與空間站是通過(guò)傳遞信息的。空間站的太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能為空間站供電，太陽(yáng)能是（選填“一次”或“二次”）能源。14．（2023?煙臺(tái)）閱讀短文，回答問(wèn)題。中國(guó)空間站2023年4月24日是我國(guó)第八個(gè)“中國(guó)航天日”，中央廣播電視總臺(tái)聯(lián)合中國(guó)載人航天工程辦公室共同推出了中國(guó)空間站首次慢直播節(jié)目“天宮之鏡”。目前中國(guó)空間站呈現(xiàn)“T”字構(gòu)型，如圖所示，兩個(gè)尺寸、質(zhì)量大體一致的實(shí)驗(yàn)艙形成“T”字的一橫，天和核心艙作為“T”字的一豎。中國(guó)空間站為什么選用“T”字構(gòu)型？“T”字構(gòu)型結(jié)構(gòu)對(duì)稱，從姿態(tài)控制、組合實(shí)驗(yàn)艙體管理上都較為穩(wěn)定，有利于組合體的飛行；太陽(yáng)翼“T”字構(gòu)型使各部分受到的地球引力、大氣擾動(dòng)等影響較為均衡，這樣空間站姿態(tài)控制時(shí)消耗的推進(jìn)劑和其它資源較少；不管空