信息的传递总结与测验.doc

信息的传递
越来越宽的信息之路
微波通信→卫星通信
电话
电话的工作原理：
声音
话筒
变化的电流
听筒
声音
电话交换机的作用
模拟通信：信号易失真，干扰能力弱。
数字通信：信号不容易失真，抗干扰能力强。
电磁波的海洋
电磁波的产生：变化的电流产生电磁波。
电磁波的传播：真空和介质可以传播电磁波，且c=3×108m/s，c=λf
广播、电视和移动通信
电视信号的发射和接收
无线电广播的发射和接收
移动通信
网络通信
光纤通信
第十章 信息的传递
知识网络：

知识要点：
一、现代顺风耳—电话
1、电话
①发明：1876年贝尔发明了电话。
②基本结构：
话筒：金属盒、碳粒、膜片
听筒：磁铁、螺线管、薄铁片
③工作原理：话筒把声音变成变化的电流，电流延着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。即：
声音的振动电流的变化振动（声音）
④电话的种类：录音电话；投币电话；移动电话；磁卡电话；可视电话；无绳电话。
2、电话交换机
①作用：提高线路的利用率。
②占线：①对方电话机正在使用；②交换机之间的线路不够用。
③发展：手工交换机；自动交换机；程控电话交换机。
3、模拟通信和数字通信
①模拟信号：声音转换为信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号。使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
特点：模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断。
②数字信号：用不同的符号的不同的组合表示的信号叫做数字信号。
特点：通常的数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。
二、电磁波的海洋
1、产生：导线中电流的迅速变化会在周围空间产生电磁波。
2、传播：不需要介质（可以在真空中传播）
3、波速：在真空中最快，c=3×108m/s
4、波速c与波长λ、频率f的关系：c=λf
在同一种介质中，波速一定时，波长与频率成反比。
5、无线电波是电磁波的一部分，光波也是电磁波。
三、广播、电视和移动通信
1、无线电广播信号的发射的接收
①发射：由广播电台完成。
声信号电信号加载到高频电磁波发射出去
②接收：由收音机完成
各种电磁波选出特定频率的电磁波取出音频信号并放大声音
2、电视的发射和接收
电视用电磁波传递图像信号和声音信号
图像信号的工作过程：见课本P97
3、移动电话：既是无线电发射台，也是无线电接收台
①工作方式 ：它将用户的声音转化为高频电信号，并发射出去，同时它又能在空中捕捉到电磁波，使用户接收到对方送来的信息。
②基地台：手持移动电话很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它跟其他用户的通话要靠较大的无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台。
③无绳电话：主机与手机上各有一个天线，它们通过无线电波来沟通。工作区域大约在几十米到几百米的范围内。
④音频、视频、射频和频道：见课本P98~99科学世界
四、越来越宽的信息之路
1、微波通信：波长10m~1mm，频率30MHz—3×105MHz。它比无线电波（中波和短波）的频率更高，可以传递更多的信息。微波大致沿直线传播，不能沿地球表面折射。因此每隔50Km左右要建一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，一站一站地传下去，将信息传向远方。
2、卫星通信：借助地球同步卫星来弥补微波在地面传播的不足，用通信卫星作微波通信的中继站，可以使它转发的微波天线电信号跨越大陆和海洋达到地球上的很大范围。现在我们看到的很多电视节目都是通过卫星传送的。在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆装盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。
3、光纤通信：激光频率单一、方向高度集中。光导纤维光不但能够沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播，还可以沿着玻璃丝进行传播，激光用于实际的通信就是使激光在特殊管道—光导纤维中传播。光纤通信通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。
4、网络通信：把计算机联在一起，可以进行网络通信。利用因特网可以收发电子邮件、查阅资料、看新闻、购物、视频点播、聊天，还可以进行远程教育、远程医疗。
最频繁的网络通信方式：电子邮件
最大的计算机网络：因特网
服务器之间的信息主要靠导线、光缆、微波来传递。

典例精析
例1：人们利用电磁波传递信息比较多的是无线电波（微、短、中、长波），你能举出你身边很熟悉的例子，说明人们利用电磁波中其它的波来传递信息的例子吗?
分析：我们生活中最熟悉的应该算是电视机摇控器了，它是利用红外线来传递信息的。红外线也属于电磁波的大家庭。
答案：电视机遥控器，它是利用红外线来传递信息的。
注意：电磁波按照频率从高到低（波长从短到长）依次为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外光、无线电波。其中无限电波还可细分为：微波、短波、中波和长波。不同的电磁波有不同的用途，要注意区分。
例2：我国频道划分167—175MHz为第6频道，请计算一下这种电磁波的波长，它应该属于什么波?
分析：在这个频道的范围里，可以取中心频率作为计算值。
答案：λ===1.75m
这种波的波长为1.75m，按一般规定，波长小于10m属微波。
图10—1
注意：波速c、频率f、波长λ三者之间的关系为：c=λf，所有电磁波的速度都一样，都等于3×108m/s，由关系式可以看出：电磁波的频率越高，
波长越短。
例3： “小灵通”是一种移动通讯工具，它环保、经济．
如图10—1所示．是随处可见的安装于某楼顶的“小灵通”发射
接收信号的装置，其中AB、CD为绝缘支架．AE、BG、CF、DM为
四根等长的银白色的金属杆．ON为普通金属杆且比AE长许多，
并由较粗的金属线即直接连接到楼顶边缘的钢筋上，则ON所起
的是 作用； 是接收、发射电磁波的天线．
分析：“小灵通”是一种移动电话，它能发射和接收电磁波，由于本身的发射功率小，天线简单，导致它的灵敏度不高，需要靠地面上较大的固定无线电台转接，这种固定的电台叫做基地台．基地台上的天线比一般的建筑物要高出许多，所以天线上安装了避雷针，四周竖起的金属杆是发射和接收信号的天线．观察图片发现正中间的金属杆ON通过导线
与大地相连，所以是避雷用的避雷针；四周直立的金属杆通过电缆与电信网相连，可知这些直立的金属杆应该是用来接收和发射电磁波的天线．
答案：避雷（针），AE、CF、BG、DM。
注意：手机、小灵通、无绳电话都有电磁波发射和接受装置，它们既是一个发射台，又是一个接受台。但生活中的电视机、收音机只是一个接受台。
图10—2
例4：如图10—2所示是电磁波发射过程的示意图，图中①是 ，②是 ，③是 ，④是 ．
分析：生活中的音频信号和视频信号都属于
低频信号，而低频信号是不能直接通过天线发射
出去的，就好像一个长途旅行的人很难依靠步行，
而要搭载飞机、火车等载体一样，低频信号必须
依靠高频载频才能通过天线发射出去，所以需要振荡器产生高频信号，调制器将低频信号加到高频载波上，最后发射出去。
答案：振荡器，话筒，调制器，发射天线。
注意：迅速变化的电流能够激发电磁波，电磁波的频率越高，所能携带的信息量越大，所以在大容量的通信中我们采用频率极高的光波，利用光波的全反射来传递信息。
图10—3
例5：雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波（电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s），当遇到障碍物时要发生反射，
雷达在发射和接收反射回来的电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖
形波．如果雷达监视屏上显示的发射和接收的尖形波如图10—3所示，
已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10—4s，则被监视目标
与雷达的距离最接近（ ）
A．4.5×104m B．6×104m
C．9×104m D．1.2×105m
分析：从雷达发射电磁波到电磁波遇到障碍物反射回来，雷达监视屏上两个尖形波相差的时间间隔是4个单位时间，由公式s=vt可以计算出雷达到被监示目标间的往返距离。雷达到被监视目标间的距离：s=vt=×3×108m/s×4×10—4s=6×104m。
答案： B
注意：在运用速度公式s=vt进行计算时，要审清题意，如本题中4×10—4s是电磁波来回共用的时间，在计算时应该除以2。

信息的传递检测题
一、 填空题（每空1分，共36分）
1、 发明了电话，最早电话通信中的信号是 信号。
2、电话主要部分是话筒和听筒，话筒的作用是把声信号转变成 ，听筒的作用是把 转变成声信号。
3、电话交换机能提高线路的 ,四部电话机通过交换机实现它们之间的相互通话则只需 对电话线。
4、拟信号的 等情况跟被模拟信号的这些情况完全一样。使用模拟信号的通信方式叫 通信。
5、波在真空中传播的速度是 m/s，移动电话是靠 来传递信号的。
6、电磁波1s内传播的距离叫 ，1s内电磁波振荡的次数叫 。
7、一广播电台的频率是30MHz,则波长为 m,某种无线电波的波长为30m，其频率为 MHz。
8、够能向外界空间发射电磁波的电流必须是频很高的 ，我们把这种电流所产生的电磁波的频率称为 。
9、电视的工作过程和广播相似，声音或图像信号首先通过话筒或摄像机转换成 ,再通过 加载到射频电流上，通过发射天线发射到空中。
10、收音机通过 接收电磁波，再通过 选出我们需要的信号。
11地球同步卫星相对于地面是 的，全球只需要 颗同步卫星均匀分布，就可以实现全球通信。
12、微波的性质与 接近，大致沿直线传播，不能沿地面绕射，因此微波通信必须每隔50km左右就要建一个 来传信息。
13、 是未来通信的方向，因为这种信号不仅抗干扰能力强，而且只包含 种不同状态，形式简单。
14、移动电话是一个小型的无线电接收机和 机，它的天线作用是 电磁波。
15、迅速变化的电流能产生 ，恒定的电流只能产生 。
16、利用互联网发E-mail时，首先要 ，还要知道对方的 。
17、电磁波的频率与波速的关系式是 。当某一电磁波发射机所发射电磁波的频率逐渐减小时，这个电磁波的波长将 。
18、我们经常在媒体上听到“信息高速公路”的说法，它主要是指 ；电磁波的频率越高，搭载的信息量越 。
二、单项选择题（每题3分，共60分）
1、紫处线、可见光、红外线等都是电磁波，在下面的电磁波中波长最长的是[ ]
A、紫外线 B、红外线 C、可见光 D、无线电波
2、打电话时，出现“占线”现象的原因是[ ]
A、电信局的电话线正在使用 B、一定是对方的话机正在使用
C、通话时对方家停电了 D、可能是通话用户很多，双方所接交换机之间的电话线不够用
3、下列现象不能说明产生电磁波的是[ ]
A、打开或关闭电灯时，附近的收音机会传来杂音 B、电冰箱电路断开时，灯会突然亮一下
C、打开电吹风时，附近电视屏幕出现波纹线 D、电冰箱电路接通时，附近收音机传出杂音
4、我们经常在媒体上听到“信息高速公路”的说法，它主要是指[ ]
A、高速行驶的公路 B、利用光纤的通信
C、利用微波的通行 D、利用卫星的通信
5、激光作为通信的载体主要是因为[ ]
A、它的频率大加载的信息量多 B它的传播速度大，通信快
C、它的频率不止一种加载的信息量多 D、它的方向性差传播的范围广
6、在无线电广播发射过程中，把音频信号加载在高频电流上，是由下面哪个设备完成的[ ]
A、载波发生器 B、话筒 B、调谐器 D、调制器
7、在电视信号的发射和接收过程中，把图像变成电信号是由下面哪个设备完成的[ ]
A、话筒 B、摄像机 C、发射机 D、显像管
8、下面的各种波中，不属于电磁波的是[ ]
A、光波 B、红外线 C、x射线 D、声波
9、下列关于电磁波的说法中正确的是[ ]
A、导线中的电流一定要在空间激起电磁波 B、电磁波是靠固体、液体、气体等介质传播的
C、电磁波的传播速度总是3×105km/s D、无线电波和光波都是电磁波
10、下列关于雷达的说法错误的是[ ]
A、雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备 B、雷达既发射电磁波又接收电磁波
C、雷达用的是微波，波长较短
D、雷达不能发现隐形飞机是因为隐形飞机反射无线电波的本领很强
11、无线电广播是利用[ ]的
A、振荡电流传输信号 B、电流传输信号
C、直接利用音频电流传输信号 D、电磁波传输信号
12、收听广播节目时，通过旋动一个旋钮来进行选台，这实际上是在选择[ ]
A、电磁波的波速和频率 B、电磁波的波速
C、电磁波的频率 D、电磁波的强弱
13、下列说法正确的是[ ]
A、无线电信号的发射和接收都离不开天线 B、手机接收和发射信号可不用天线
C、移动电话利用了光纤通信 D、一个城市的固定电话与另一个城市的固定电话都用到了天线
14、以下情况中不会对电视图像产生影响的是[ ]
A、开、关电灯 B、使用电吹风
C、开动柴油机 D、电冰箱的启动
15、我们所说信息之路越来越宽的含义是[ ]
A、传递信息时，我们走的高速公路很宽 B、仅指传递信息的方式越来越多
C、仅指传递信息所用的电磁波频率越来越高
D、传递信息所用电磁波的频率越来越高，传递信息的方式也越来越多
16、微波中继站的作用是[ ]
A、仅用于放大信号 B、仅用于传递信号
C、仅用于发射微波信号 D、把上一中继站传来的信号处理后再发射到下一站去。
甲
乙
17题图
17、在如图所示中，甲、乙是某电台发射的两种电磁波的波形图，下列说法你认为正确的是[ ]
A、甲的波长较长，频率较高
B、甲的波长较短，频率较高
C、甲的波长较短，频率较低
D、甲的波长较长，频率较低
18、关于电子邮件的说法正确的是[ ]
A、发送电子邮件必须要输入对的信箱地址
B、电子信箱是某用户计算机上的空间
C、对方计算机没开机，邮件就无法发送
D、发送电子邮件必须要输入自己的信箱地址
19、甲、乙两列电磁波，甲的波长是乙的4倍，则两列电磁波在真空中的传播速度之比是[ ]
A、1：1 B、1：4 C、4：1 D、无法确定
20、家在重庆渝中区的小明家里刚刚装上电话，他想马上给远在四川的叔叔家打电话告诉自己家里的电话号码，可是第一次拨电话就遇到了“占线”，则下列说法中不可能的是[ ]
A、叔叔正在给他的同事拨电话 B、叔叔的同事正在和他通话
C、有其他人正在给小明家打电话 D、重庆和四川之间太多的用户在通话
三、计算及分析（共4分）
1、一台雷达向一架轰炸机发射电磁波，在2×10-4s收到了反向回来的信号，那么，此时飞机距发射站有多远？

2、邮局一报务员在工作中收到了一份电报码，其中有一个字的代码是:
“00010，00110，00011，00101”，
请你根据下面的电报码将这个字译出来。
这个字是
1 00001 2 00010
3 00011 4 00100
5 00101 6 00110
7 00111 8 01000
9 01001 0 00000
罕4988 翰5060 撼2338
憾2013 悍1880 焊3549
夯1137 杭2635 航5300

答案：
一、填空题
1、贝尔 模拟 2、电信号 电信号 3、利用率 4 4、振幅和频率 模拟 5、3×108 电磁波 6、波速 频率 7、10 10 8、振荡电流 射频 9、电信号 调制 10、天线 调谐 11、静止 3 12、光波 中继站 13、数字 两 14、发射机 接收和发射 15、电磁波 磁场 16、上网 信箱地址 17、f=c/λ 增大 18、光纤通信 越大
二、单项选择题
1、D 2、D 3、B 4、B 5、A 6、D 7、D 8、D 9、D 10、D 11、D 12、C 13、A 14、C 15、D 16、D 17、B 18、A 19、A 20、C
三、分析计算
1、30km 2、杭