电磁波与现代通信

详细内容

第十七章 电磁波与现代通信
课时1信息与信息传播
[课堂巩固]
1.信息与生活密不可分，如天空乌去密布，标志着大雨可能降临；上课时，同学们举手，标志着________________________。
2.我们生活在一个充满信息的世界里，通俗地讲，信息是各种事物________________________，消息中包含的内容越多，信息量________________。
3.信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革：_________________、文字的诞生、__________________、_______________、___________________。
4.请你列举出三种早期的信息传播工具：________________、_________________、
_________________________。
5.第一个发明电报机的是美国的发明家_______________，同时也发明了利用“点”、“划”和“空白”的不同组合构成的电码――__________________，揭开了人类通信史的新纪元。
6.比较下列各类传递信息的方法，在相同的时间内能传递的信息量最多的是（ ）
A．电话 B．电报 C．书信 D．可视电话
7.下面关于数字“6”的莫尔斯电码组合，正确的是（ ）
A. • ― ― ― ― B. ― • • • •C. ― ― ― • • D.• • • • ―
8.下列不属于早期信息传播工具的是（ ）
A.可视电话 B.在古代每隔一定的距离会设置一个驿馆
C.飞鸽传书 D.以前有急事时，经常会用的电报
9.下列传播信息的方式中，传递信息的速度最快的是（ ）
A．利用古代的驿站的形式传播
B．利用发电报的形式传递信息
C．利用打电话的形式传播
D．飞鸽传书
10.小明同学在课后查阅了一些资料，得到了一些记载信息的工具如下图17-1所示，请你帮他分析这些记载信息工具的优缺点。

[课后提升]
11.人类特有的信息是语言、____________、____________，例如在新闻报道中，利用摄像机就可以把这三种信息组合起来，它的信息含量就会大大增加。
12.随着社会的发展，人类传播信息形式从_____________到______________再到_______________，并且传递信息的量也_______________。
13.下列信息传播中属于第四次信息变革的产物的是（ ）
A．利用计算机可以存储大量的声音、图片和文字籍
B．人类用来记录历史的书
C．人们可以用收音机收到电台播出的节目
D．人们利用语言和手势来交流自己的看到的现象
14.小明想自己制作一个楼梯门铃，他首先设计一个电路来验证自己设计的可行性。现在有器材：电池组、一个电铃、一个电动机、开关导线若干。要求：当楼下有人按开关时时，楼上的门铃响；他可以通过室内的开关来控制开门的电动机。

课时2 电磁波及其传播（1）
[课堂巩固]
1.频率表示 ，通常用字母 表示。国际单位制中，频率的单位是 ，符号是 。
2.电磁波是在空间____________变化的_____________。
3.某一列波的频率为50Hz，则它的周期为_________________；如果传播的速度为10m/s，则它的波长为_____________。
4.1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上，建立了___________理论，并预言了电磁波的存在；1888年，德国青年物理学家_________第一次用实验证实了电磁波的存在。
5.电磁波在真空中传播的速度为___________________；根据麦克斯韦建立的电磁场理论，光波_____________（填“是”或“不是”）电磁波。
6.如图17-2所示，将手机放在玻璃广口瓶中，并用抽气机将其中的
气体不断的向外抽。打电话呼叫罩中的手机，这时手机
____________收到呼叫信号（填“能”或“不能”），由此实验现
象可以得出的结论是_________________________。
7.如果把上题中的玻璃广口瓶换成金属容器，再打电话呼叫其中的
手机，这时手机_____________收到呼叫信号（填“能”或“不能”），这说明______________________________。
8.仿照下面的例子再举出两个电磁波利用的例子。
例如：收音机和电视机的使用都离不开电磁波；

9.江苏人民广播电的频率为702kHz，声音在空气中传播的速度约为3×108m/s，则南京音乐台节目的波长是多少米？
10.小明同学做完作业后，想听一会儿收音机。打开收音机后，关台灯并打开了大的日光灯，在开日光灯的时候能够听到收音机中传来“咔哒、咔哒……”的声音，你知道这其中的原因吗？

[课后提升]
11.如图17-3所示是一个物体振动时的
波形图。观察此图可以知道声源的振
幅是_________m；波源振动的周期是
__________s；波源振动的频率是
________Hz。如果此波的波长为2m，
则此波传播的速度是________m/s。
12.据报道，某通信公司在一居民小区楼
顶安装电磁波转发器，引起居民的不满。这些居民不满主要是因为电磁波也存在着副作用――_______________。
13.中国某通信公司曾经在南京有奖寻找手机信号“死角”，即手机没有信号的地方。大家想一想，这样的信号死角一般出现在什么地方？

14.某广播电台的电磁波的波长是3m，某同学想用收音机收听该台节目时，要把调谐旋钮调到什么位置？通过计算说明。

课时3 电磁波及其传播（2）
[课堂巩固]
1.导体中有迅速变化的电流时，在周围空间会有_____________ 向外传播，无线电通信就是利用_______________传输信号的。
2.电磁波是向空间______________传播的, 它在真空中传播速度__________Km/s。
3.赫、千赫、兆赫是 的单位，其中以_______ 为最小，1千赫 = ______________兆赫。
4.电磁波在真空中的传播速度为___________________；在其他介质中，电磁波传播的速度___________________（选填“大于”、“等于”或“小于”）这个速度。
5.1864年，英国青年物理学家__________________在研究了当时所发现的电磁现象的基础上，建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在。1888德国青年物理学家_______________第一次通过实验证实了电磁波的存在。
6.现在有的学校或单位安装了无线话筒，人拿着话筒就可以把声音信号传给放大器进行放大。无线话筒是通过_______________把声音信号传递给放大器的。
7.关于电磁波的说法中，正确的是（ ）
A.不同频率的电磁波在空气中传播速度不同。
B.不同频率的电磁波波长不同。
C.频率高的电磁波其波长较长。
D.电磁波的频率由接收电路的接收装置决定。
8.下列现象中不能产生电磁波的是（ ）
A.电冰箱的电路接通或断开 B.正在工作的电铃
C.正在工作的电声喇叭 D.用木棒不断敲击鼓面
9.小明同学在探究电磁波的特性的实验过程中，他进行了如下实验：
（1）他先将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，手机 __________收到呼叫信号（“能”或“不能”）。这证明 。
（2）他又将手机放在金属容器（如饼干筒）中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机 __________收到呼叫信号（“能”或“不能”），然后再将手机放在塑料容器或纸容器中，再打电话呼叫容器中的手机，这时，手机 收到呼叫信号（“能”或“不能”）。
这说明 __ 。
根据以上探究活动，你能否解释在建筑物或电梯中，手机有时会收不到信号或信号较弱的原因？

[课后提升]
10.电磁波不仅在空气中可以传播，甚至还可以在______________中传播；金属对电磁波具有________________作用，如果把手机放入密闭金属的饼干盒中，拔此手机的号码，它__________收到信号（选填“能”或“不能”）
11.下列关于模拟信号和模拟通信的说法中，正确的是（ ）
A.电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的
B.电话的模拟信号是在话筒将变化的电流转换成声音时产生的
C.使用数字信号通信的过程中肯定没有模拟信号
D.模拟信号与声音的变化情况完全一样，所以现代通信多采用模拟信号
12.在一次航模比赛中，小明同学看到很多的飞机可以在高空飞翔，但这些飞机都被地面的一些小朋友所控制着，这些飞机是如何受到小朋友的“遥控”的？

13.飞机失事后为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5KHz的频率自动发出信号，人们就利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么知道黑匣子发出的电磁波波长吗？

课时4 现代通信―――走进信息时代
[课堂巩固]
1.光纤和电缆都能够传递信号，其中_______________传递信息的容量大；__________先被实用到信息传递中的。
2.如图17-4所示，拿一束光纤，将光源（用小灯泡做的）放在
光纤的一端，在光纤的另一端用肉眼______________看到光（选填“能”或“不能”）。
3.现代的通信可以分为________________、 _______________、
互联网等。
4.目前你使用最频繁的网络通信形式是 ；你________电子邮箱（选填“有”或“没有”），请举一个例子___________（可以以自己的电子邮箱为例）。
5.如图所示是光纤传输的原理图，光纤是由非常细的玻璃 纤维构成，激光器发出的光线基本是笔直地进入一端，它主要是利用光线的_________________特性，把信号
从一端传递到另一端的。
6.下列各种通信方式中，不属于现代通信的是（ ）
A．卫星通信 B．互联网（有线网络和无线网络
C．在战场上的八百里加急 D．光纤通信
7.在卫星通信中，至少要几颗卫星才能覆盖几乎整个地球？（ ）
A．1 B．3 C．5 D．6
8.利用互联网可以方便的进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到的是（ ）
A．远程教育 B．做饭 C．远程医疗会诊 D．打IP电话
9.下面是光纤通信的过程示意图，请把其中的过程补充完整。

10.以前的电话信号都是通过电线传输的，随着现代科技的发展，光纤通信已经被大量采用。结合所学知识，你能否总结一下光纤通信有哪些优点？

[课后提升]
11.利用卫星通信，可以使人们的通信更加的便捷。地球同步通信卫星在赤道平面上距地球表面高为3.6×107m的轨道上。一般只要有_____________颗互成____________度角的同步卫星，就可以覆盖几乎整个地球。卫星通信还有一个重要的实际应用是_______________________。
12.如果某人利用网络聊天，他与远在3 000km外的网友讲了一句话，如果信息以光速传播，则他的网友要隔_____________s才能收到他的话。
13.21世纪是一个信息的世纪，人们大量的信息可以通过互联网获得。互联网络是一个全球性的网络，它拥有最丰富的信息资源。你还能举出一些互联网的用途吗？（至少写出两种）

14.请你设想一下，在将来因特网会给我们的生活带来哪些变化？如果给你一台能够高速上网的电脑你会用它来做哪些事情？

15.我们经常在媒体上看到有关未成年人上网的消息，并且一部分人被网络所诱惑或不能自拔，所以有人就提出：“未成年人不得上网”，你同意他的观点吗？说说你的看法。

单元练习（A）
一、选择题：
1.下列不属于信息的是（ ）
A．乌云密布，标志着大雨可能降临 B．电话钤响，标志有电话
C．听到喇叭的响声，行人会让路 D．人被打了一下感觉到痛
2.下列属于第五次信息传播革命活动变革产物的是（ ）
A．文字的出现 B．计算机及互联网技术的广泛应用
C．无线电广播的出现 D．印刷术的诞生
3.发明电话的是（ ）
A．莫尔斯 B．爱迪生 C．贝尔 D．麦克斯韦
4.下列各种通信方式中，不属于现代通信的是（ ）
A．卫星通信 B．互联网（有线网络和无线网络）
C．在战场上的八百里加急 D．光纤通信
5.下列传播信息一次传得最远的是（ ）
A．互联网 B．通过语言传播 C．电磁波 D．局域网
6.下列是记录信息的载体，其中能够记录信息最多的载体是（ ）
A．一张A4纸 B．一张3.5寸软盘
C．一张VCD光盘 D．一卷竹简
7.如图2是正在传播的一列波，通过这个
波，我们不能知道的是（ ）
A．波源的振幅
B．波源振动的周期
C．波传播的速度
D．波源振动的频率
8.下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A.电磁波传播时需要介质
B.电磁波是沿某一特定方向在空间传播的
C.宇航员在月球上面对面交谈时，靠移动无线电话来实现
D.水波、声波是自然现象，而电磁波是人工制造出的现象。
二、填空题：
9.信息必须通过传播才有实际意义，请举出两个现代信息传播的工具____________；
____________________。
10.一列声波的波长为5m，在空气中传播的速度为____________，则此波的周期为_______________，频率为_______________，人耳___________（选填“能”或“不能”）听到。
11.电磁波在真空中的传播速度为 _____ m/s，波长为19.3m的无线电波，它的频率为 ____ Hz = ____ MHz。
12.1864年，英国青年物理学家 __ 建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在。1888年，德国青年物理学家 ____ 第一次用实验证明了电磁波的存在。
13.话筒把声音转化成 ________ ；耳机把变化的电流还原成 _______________________ 。
14.怀孕的妇女应该尽量远离微波炉、电磁炉，有时还要尽量少看电视，主要这些用电器工作时能放出_________________，影响胎儿的发育。
15.互联网络，即 ，是一个全球性网络，它拥有丰富的信息资源。
三、简答题与实验题：
16.手机放在电视机旁边，当有电话来时，电视机的画面会出现一些“雪花”，这是为什么？并且长时间用手机连续通话，有出现头晕的情况，这是为什么？

17.声音也是一种波，某同学为了探究决定声音的传播速度大小的因素时，查阅了一些资料得到数据如下表：
空气其他介质空气（15）
温度/℃速度/m•s-1介质速度/m•s-1频率/Hz速度/m•s-1
0330水14971000340
15340冰25062000340
25346钢、铁52003000340
分析上表中的数据，总结其中的规律。写出其中的两条。
例如：声音在不同的介质中传播速度不同
（1）_________________________________________________________________；
（2）_________________________________________________________________。
18.利用现代的工具也能设计一些简单的传递信息的工具，如利用灯泡的亮灭传递有没有人来。某同学想利用两只开关、一只灯泡和一个电铃、一个电池组和若干导线，给某停车场值班室设计了一个电路，当灯亮表示有车要进停车场，电铃响表示有车要出车库，这样便于值班人员开关门，请你帮他画出电路图。

19.用一个简单的实验来证明电磁波的存在。

四、计算与说明：
20.从收音机从盘面上可以看出，它能够接收的调频波（FM）频率范围为88MHz～108MHz，那么这个范围内的电磁波的波长在什么范围？

21.中央电视台第四套节目的图像频率为77.25MHz，伴音的频率为83.75MHz，试求节目图像频率信号和伴音频率信号的波长。

22.中央人民广播电台第一套节目的发射波长约为258.4m，请计算出它的频率是多少？

23.许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间。假设某人造卫星与地球的距离是36 000km，请你估算延迟的时间。为什么打市内电话时没有这种延迟？

单元练习（B）
一、选择题：
1.下列传播信息的方式中，传递信息的速度最快的是（ ）
A.用古代的驿站的形式传播 B.用发电报的形式传递信息
C.用打电话的形式传播 D.鸽传书
2.下图中电磁波的波谱可以知道的信息有以下几种，其中错误的是（ ）
A．电磁波也是一种资源，并且是有限的
B．电磁波是看不见的，大家可以随便使用
C．电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合
D．电磁波具有能量

3.在家庭上网有以下常见的几种方式，其中上网速度最快的（ ）
A.过56k的Modem拨号上网 B.过ADSL拨号上网
C.通过100M的局域网上网 D.过LAN宽带上网
4.下列传播信号的途径中，传播容量最大的是（ ）
A．电缆 B．电磁波 C．光纤 D．普通电线
5.关于电磁波产生的原因，以下说法正确的是（ ）
A.只要电路中有电流通过，电路周围就有电磁波产生
B.电磁波就是水波
C.电磁波只能在通电导体内传播
D.只要有变化的电流，周围空间就存在电磁波
6.雷达在搜寻目标时，接收到回波所用时间为1.2×10－4s，则此目标距雷达（ ）
A.36┪ B.72┪ C.18┪ D.9┪
7.无线电波跟光波不同，在于无线电波（ ）
A.不能发生反射 B.不能通过真空
C.具有较长的波长 D.具有较低的速度
8.下列说法中正确的是（ ）
A.电磁波的传播速度比光速小 B.波长越短的电磁波频率越小
C.给飞机导航可以通过无线电波实现 D.频率越低的电磁波传播的速度越小
二、填空题：
9.信息是各种事物发出的________________的消息。如上课铃声响起，给我们的消息是_________________。
10.第一个根据电磁原理制成电报机的人是______________；第一台电话是由_____________制成的。
11.人们使用小灵通在一些建筑物内打电话时，经常会出现信号不好的问题，主要是因为建筑物______________________________。
12.5000m的电磁波属 波段，微波的主要用途有 。
13.广播所用的中波波波段的频率是1.0×105HZ～1.5×106HZ，这个波段的波长范围是 ___ m～ __ m。
14.那些能够传输光信号的极其纤细的物质称为 ____ ，而由多根光导纤维制成的激光信号的传输线称为 ____ 。
15.卫星通信的优点： __ 、 ______ 、__ 、 ____ 。
16.____________，已被认为是大气污染、水污染、噪音污染、固体废物污染之后的第五大污染。
三、简答题与实验题：
17.海湾战争危机，中央电视台节目主持人水均益在伊拉克首都巴格达作电视现场报道，通过卫星来进行传递节目，我们在看电视时会发现，中央电视台主持人和水均益之间在画面和声音上总有不同步的感觉，这是为什么？

18.如图所示是地球上的人利用卫星进行通信的示意图，结合示意图，简要说明卫星通信的原理。

19.微波炉已经进入了部分家庭，你知道微波炉的主要部件有哪些？你能简述微波炉的工作原理吗？我们在使用微波炉要注意哪些事项？

20.探究“电磁波的存在”
打开收音机的开关，转动选台的旋钮，调到一个没有
电台的地方，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量。
如图2所示，让电池的负极与一把锉良好接触，正极连接一
根导线。
（1）拿着导线头，让它与锉接触，并在锉面上滑动，这时收音机会有什么现象发生？你能解释吗？

（2）你能列举出日常生活中类似的现象吗？

21.同步卫星的同步是什么含意？

四、计算与应用：
22.场内一名观众在舞台下68米处观看演出，另一观众在600Km处用耳机听演出实
况，如果场内不用扩音设备，哪个观众先听到演员的声音？他们听到声音的时间
差为多少？

23.电子计算机减轻了人脑的智力劳动，它可以进行计算、判断和推理，还可以存储
巨量信息、高效率地处理这些信息。因此，人们又把它叫做电脑。如果说计算机实现了人脑的延伸，那么通信系统便是社会的神经。计算机与通信的结合将成为21世纪信息社会的基础。
通过各种信息源了解目前信息技术的发展情况和对未来的展望，写出一篇科学
作文，畅想50年的我们在信息化社会中的生活。