怎样传递信息——通信技术简介.pptx

第十五章第十五章 怎样传递信息怎样传递信息通信技术简介通信技术简介 一、电磁波一、电磁波1.1.产生：产生：_能在周围的空间中产生电磁波能在周围的空间中产生电磁波.2.2.传播：可以在传播：可以在_中传播，不需要介质中传播，不需要介质.变化的电流变化的电流真空真空3.3.特征特征(1)(1)波速波速(c)(c)：电磁波：电磁波_；电磁波在真空；电磁波在真空中的传播速度是中的传播速度是c=_m/s.c=_m/s.(2)(2)波长波长()()：相邻两个：相邻两个_的距离，单位是的距离，单位是_._.(3)(3)频率频率(f)(f)定义：电磁波每秒内向前传播的定义：电磁波每秒内向前传播的_._.单位及换算：单位及换算：1 MHz=_Hz,1 kHz=_Hz.1 MHz=_Hz,1 kHz=_Hz.(4)(4)波速、波长、频率之间的关系：波速、波长、频率之间的关系：_._.每秒向前传播的距离每秒向前传播的距离3.0103.0108 8波峰或波谷间波峰或波谷间波长数波长数10106 610103 3c=fc=fm m【活学巧用活学巧用】电磁波的产生与接收电磁波的产生与接收看电视节目时，如果闭合房间内电灯的开关，电视屏幕上会出看电视节目时，如果闭合房间内电灯的开关，电视屏幕上会出现成串的不规则的雪花点，这是由于闭合开关的瞬间，电路中现成串的不规则的雪花点，这是由于闭合开关的瞬间，电路中的的_迅速变化，因此就产生了迅速变化，因此就产生了_，被电视接收到，被电视接收到提示：提示：当闭合开关的瞬间，电路中的电流由有到无，变化的电当闭合开关的瞬间，电路中的电流由有到无，变化的电流在空间激起电磁波；产生的电磁波被电视机接收，干扰了正流在空间激起电磁波；产生的电磁波被电视机接收，干扰了正常的画面，于是屏幕上会出现成串的不规则的雪花点常的画面，于是屏幕上会出现成串的不规则的雪花点.答案：答案：电流电流 电磁波电磁波 二、广播和电视二、广播和电视1.1.广播广播(1)(1)利用利用_传递声音信息传递声音信息.(2)(2)电磁波的发射在电磁波的发射在_完成，接收由完成，接收由_完成完成.2.2.电视电视(1)(1)利用利用_传递图像和声音信息传递图像和声音信息.(2)(2)电磁波的发射由电磁波的发射由_完成，接收由完成，接收由_完成完成.电磁波电磁波广播电台广播电台收音机收音机电磁波电磁波电视台电视台电视机电视机三、现代通信技术三、现代通信技术1.1.移动通信移动通信(1)(1)由由_传递信息传递信息(2)(2)工作方式：手机工作方式：手机基地台基地台 _另一基地台另一基地台另一手机另一手机2.2.网络通信网络通信(1)(1)用户的计算机接到交换机和服务器上组成用户的计算机接到交换机和服务器上组成_,_,再进而再进而实现全世界的连接，成为实现全世界的连接，成为_._.(2)(2)作用：可传送作用：可传送_，也能实现，也能实现_._.电磁波电磁波交换中心交换中心局域网局域网互联网互联网电子邮件电子邮件可视电话可视电话3.3.光纤通信光纤通信(1)(1)定义：利用定义：利用_，在光纤中传递信息的一种通信方式，在光纤中传递信息的一种通信方式.(2)(2)优点：光纤传输信号能量损失优点：光纤传输信号能量损失_，抗干扰能力，抗干扰能力_，信，信息容量息容量_，保密性好，保密性好.4.4.卫星通信卫星通信(1)(1)定义：用定义：用_作为微波中继站的一种通信方式；作为微波中继站的一种通信方式；(2)(2)条件：在地球周围某一高度上均匀布置条件：在地球周围某一高度上均匀布置_同步卫星同步卫星就可实现全球通信；就可实现全球通信；(3)(3)应用：为船舶、飞机导航的应用：为船舶、飞机导航的_系统系统.激光激光小小强强大大通信卫星通信卫星三颗三颗全球卫星定位全球卫星定位一、电磁波的特征及应用一、电磁波的特征及应用1.1.三个特征：波长、频率和波速，它们之间的关系为三个特征：波长、频率和波速，它们之间的关系为=f.=f.(1)(1)电磁波在同种介质中的传播速度相同，与波长和频率无关电磁波在同种介质中的传播速度相同，与波长和频率无关.由公式可知，此时电磁波的波长和频率成反比关系，即频率越由公式可知，此时电磁波的波长和频率成反比关系，即频率越高，波长越短；频率越低，波长越长高，波长越短；频率越低，波长越长.(2)(2)一种确定的电磁波在不同介质中的传播速度不同，而它的一种确定的电磁波在不同介质中的传播速度不同，而它的频率不变频率不变.由公式由公式c=fc=f可知，波长改变可知，波长改变 2.2.应用应用(1)(1)广播电视、卫星通信、光纤通信、移动通信等是以电磁波广播电视、卫星通信、光纤通信、移动通信等是以电磁波为信息载体的为信息载体的.(2)(2)可见光、不可见光都是电磁波，它们的应用相当广泛可见光、不可见光都是电磁波，它们的应用相当广泛.(3)(3)所有射线，如所有射线，如X X射线、射线、射线也都是电磁波，在医学、农业、射线也都是电磁波，在医学、农业、工业上的应用相当广泛工业上的应用相当广泛.【中考警示中考警示】区分电磁波和声波区分电磁波和声波(1)(1)传播介质不同传播介质不同.电磁波可以在真空中传播，而声音靠介质传电磁波可以在真空中传播，而声音靠介质传播，不能在真空中传播播，不能在真空中传播.(2)(2)传播速度不同传播速度不同.例如，在空气中，电磁波传播的速度远大于例如，在空气中，电磁波传播的速度远大于声速声速.(3)(3)传递信息量不同传递信息量不同.电磁波传递的信息量较大，而声波传递的电磁波传递的信息量较大，而声波传递的信息量较小信息量较小.【延伸拓展延伸拓展】电磁污染电磁污染1 1种类种类(1)(1)天然电磁污染源，如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活天然电磁污染源，如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动的磁暴都能产生电磁干扰动的磁暴都能产生电磁干扰.(2)(2)人为电磁污染源，如大功率输电线路、无线电或射频设备人为电磁污染源，如大功率输电线路、无线电或射频设备工作过程产生的电磁辐射工作过程产生的电磁辐射.2.2.危害危害(1)(1)干扰电视的收看，使图像不清或变形，并发出令人难受的干扰电视的收看，使图像不清或变形，并发出令人难受的噪声；干扰通信系统工作，使飞机导航仪表发生错误和偏差，噪声；干扰通信系统工作，使飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制.(2)(2)电磁辐射对人体危害程度因波长而异，波长愈短对人体作电磁辐射对人体危害程度因波长而异，波长愈短对人体作用愈强，微波作用最为突出用愈强，微波作用最为突出.处于中、短波频段电磁场处于中、短波频段电磁场(高频电高频电磁场磁场)的操作人员，经受一定强度与时间的暴露，将产生身体的操作人员，经受一定强度与时间的暴露，将产生身体不适感，严重者引起神经衰弱，如心血管系统的植物神经失调不适感，严重者引起神经衰弱，如心血管系统的植物神经失调.3.3.防护防护(1)(1)安设电磁屏蔽装置：安装屏蔽装置，使有害的电磁强度降安设电磁屏蔽装置：安装屏蔽装置，使有害的电磁强度降低到容许范围内，这种装置为金属材料的封闭壳体低到容许范围内，这种装置为金属材料的封闭壳体.(2)(2)其他综合性的防治对策，如工业布局合理，使电磁污染源其他综合性的防治对策，如工业布局合理，使电磁污染源远离居民稠密区；改进电气设备；在近场区采用电磁辐射吸收远离居民稠密区；改进电气设备；在近场区采用电磁辐射吸收材料或装置；实行遥控材料或装置；实行遥控.【典例典例1 1】(2011(2011鞍山中考鞍山中考)某电台的电磁波波长为某电台的电磁波波长为3 m3 m，则它，则它的频率是的频率是_MHz._MHz.电磁波的家族成员很多，有无线电波、电磁波的家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、红外线、可见光、紫外线、X X射线等，它们与人们的生活息息射线等，它们与人们的生活息息相关，电视机遥控器是利用相关，电视机遥控器是利用_来工作的来工作的.【精讲精析精讲精析】此题考查电磁波的波长、波速与频率的关系和频此题考查电磁波的波长、波速与频率的关系和频率不同单位的换算关系率不同单位的换算关系.电磁波的波速一定，电磁波的波速一定，c=310c=3108 8 m/s m/s，与，与波长和频率的关系是波长和频率的关系是c=fc=f，波长与频率成反比，则电台电磁，波长与频率成反比，则电台电磁波的频率是波的频率是f=110f=1108 8 Hz=100 MHz.Hz=100 MHz.电视机遥电视机遥控器发出的是红外线，对电视机进行遥控控器发出的是红外线，对电视机进行遥控.答案：答案：100 100 红外线红外线二、现代通信技术二、现代通信技术1.1.移动通信：传递信息的载体是微波，其波长在移动通信：传递信息的载体是微波，其波长在1 m1 m1 mm1 mm之之间，频率在间，频率在300 MHz300 MHz3103105 5 MHzMHz之间之间.主要用于广播、电视、主要用于广播、电视、移动通信、雷达、导航、加热等方面移动通信、雷达、导航、加热等方面.2.2.卫星通信：传递信息的载体是微波卫星通信：传递信息的载体是微波.通信卫星相当于微波中通信卫星相当于微波中继站，因此能进行远距离传送信息，并且通信容量大、干扰小、继站，因此能进行远距离传送信息，并且通信容量大、干扰小、质量好、功效高质量好、功效高.3.3.光纤通信：传递信息的载体是激光，属于有线通信光纤通信：传递信息的载体是激光，属于有线通信.其优点其优点是：传输损耗小、传输距离长、容量极大、不受电磁干扰、通是：传输损耗小、传输距离长、容量极大、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好信质量高、保密性好.4.4.网络通信：传递信息的载体是互联网，即利用有线通信线路网络通信：传递信息的载体是互联网，即利用有线通信线路和无线通信和无线通信(电磁波电磁波)来传递计算机信号来传递计算机信号.优点：能传输文字、优点：能传输文字、图像和声音，并且有交换性，能高速传输和处理图像和声音，并且有交换性，能高速传输和处理.【中考警示中考警示】(1)(1)移动通信以电磁波为信息载体，而有线电话移动通信以电磁波为信息载体，而有线电话是以电流为信息载体是以电流为信息载体.(2)(2)微波的传播特性与光波相近，沿直线前进，因而利用微波微波的传播特性与光波相近，沿直线前进，因而利用微波沿地球表面传输信号时，需要建立中继站；卫星通信可认为是沿地球表面传输信号时，需要建立中继站；卫星通信可认为是以地球同步卫星为中继站的通信方式以地球同步卫星为中继站的通信方式.【延伸拓展延伸拓展】全球卫星定位系统全球卫星定位系统(GPS)(GPS)全球卫星定位系统全球卫星定位系统(GPS)(GPS)是一个能够快速提供精确的位置和时是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统，全球通用、全天候服务间等信息的系统，全球通用、全天候服务.GPSGPS全球卫星定位系统由三部分组成：全球卫星定位系统由三部分组成：(1)(1)空间段：空间段：GPSGPS卫星卫星.在太空中有在太空中有2424颗带有原子钟的卫星组成颗带有原子钟的卫星组成一个分布网络，分别分布在一个分布网络，分别分布在6 6条离地面条离地面2 2万公里以上、倾斜角为万公里以上、倾斜角为5555的地球准同步轨道上，每条轨道上有的地球准同步轨道上，每条轨道上有4 4颗卫星颗卫星.GPS.GPS卫星每卫星每隔隔1212小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收7 7颗颗9 9颗卫星的信号颗卫星的信号.(2)(2)地面段：地面监控系统地面段：地面监控系统.保证空间原子钟的计时准确，并完保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计算成导航数据的计算.(3)(3)用户段：用户段：GPSGPS信号接收机信号接收机.GPSGPS系统最初是由美国陆海空三军于系统最初是由美国陆海空三军于2020世纪世纪7070年代联合研制的，年代联合研制的，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些球性的导航服务，用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要部署军事目的，是美国独霸全球战略的重要部署.现在现在GPSGPS系统的应系统的应用不仅局限在军事领域内了，而是发展到汽车导航、大气观测、用不仅局限在军事领域内了，而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域.【典例典例2 2】(2012(2012绵阳中考绵阳中考)下列关于信息传递的说法，正下列关于信息传递的说法，正确的是确的是()()A.A.声、光和电磁波都能够传递信息声、光和电磁波都能够传递信息B.B.无论何种信息的传递都需要介质无论何种信息的传递都需要介质C.C.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递流传递D.D.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是利用无微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是利用无线电波线电波【思维导图思维导图】掌握固定电话、移动电话、广播、电视、微波通掌握固定电话、移动电话、广播、电视、微波通信、卫星通信、光纤通信及网络通信的载体是解决此题的关键，信、卫星通信、光纤通信及网络通信的载体是解决此题的关键，可按以下思路：可按以下思路：【精讲精析精讲精析】选选A.A.本题考查信息传递的相关知识本题考查信息传递的相关知识.声、光和电声、光和电磁波都可以传递信息，磁波都可以传递信息，A A项正确；光、电磁波的传播不需要介项正确；光、电磁波的传播不需要介质，真空也能传播，质，真空也能传播，B B项错误；固定电话是利用导线中的电流项错误；固定电话是利用导线中的电流传递信息的，移动电话、广播和电视属于无线通信，是利用电传递信息的，移动电话、广播和电视属于无线通信，是利用电磁波传递信息，磁波传递信息，C C项错误；光纤通信利用光的反射传递信息，项错误；光纤通信利用光的反射传递信息，D D项错误项错误.一、电磁波及其应用一、电磁波及其应用1.(20121.(2012南通中考南通中考)以下说法中正确的是以下说法中正确的是()()A.A.电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场B.B.电磁波的传播需要介质电磁波的传播需要介质C.C.电磁波的频率越高电磁波的频率越高,波长越大波长越大D.D.声呐是利用电磁波工作的声呐是利用电磁波工作的【解析解析】选选A.A.本题考查电磁波的特性本题考查电磁波的特性.变化的磁场产生电场，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，电磁波就是变化的电磁场，变化的电场产生磁场，电磁波就是变化的电磁场，A A正确；电正确；电磁波可以在真空中传播，所以磁波可以在真空中传播，所以B B错误；根据公式错误；根据公式c=fc=f，因为波，因为波速一定，波长与频率成反比，则频率越高，波长越短，速一定，波长与频率成反比，则频率越高，波长越短，C C错误；错误；声呐是利用超声波来工作的，其原理是回声定位，声呐是利用超声波来工作的，其原理是回声定位，D D错误错误.2.(20112.(2011株洲中考株洲中考)关于电磁波在生活中的应用，下列说法不关于电磁波在生活中的应用，下列说法不正确的是正确的是()()A.A.用微波炉加热食品用微波炉加热食品B.B.电视信号的发射与接收电视信号的发射与接收C.C.使用手机打电话使用手机打电话D.D.做做“B B超超”检查检查【解析解析】选选D.D.微波是一种电磁波，它很容易被含有水分的物质微波是一种电磁波，它很容易被含有水分的物质吸收而转化成内能，微波炉就是利用这一原理加热物体的；电吸收而转化成内能，微波炉就是利用这一原理加热物体的；电磁波还可以传递信息，电视就是通过发射与接收无线电波传递磁波还可以传递信息，电视就是通过发射与接收无线电波传递电视信号的；使用手机打电话也是通过电磁波传递声音信号的；电视信号的；使用手机打电话也是通过电磁波传递声音信号的；做做“B B超超”检查利用的是超声波检查利用的是超声波.3 3(2011(2011新疆中考新疆中考)电视机换台时，实际上是在改变电视机换台时，实际上是在改变()()A A电视台发射电磁波的频率电视台发射电磁波的频率B B电视台发射电磁波的波速电视台发射电磁波的波速C C电视机接收电磁波的频率电视机接收电磁波的频率D D电视机接收电磁波的波速电视机接收电磁波的波速【解析解析】选选C.C.由于每一个电视台对外发射的电磁波的频率是不由于每一个电视台对外发射的电磁波的频率是不一样的，给电视机换台时，实际上是在改变电视机接收电磁波一样的，给电视机换台时，实际上是在改变电视机接收电磁波的频率，故选项的频率，故选项C C正确正确.4.(20124.(2012广东中考广东中考)电磁波在真空中的传播速度是电磁波在真空中的传播速度是3103108 8_(填单位填单位)；电磁波的波长越长，其频率就越；电磁波的波长越长，其频率就越_；电磁波；电磁波_(选填选填“能能”或或“不能不能”)在空气中传播在空气中传播.【解析解析】本题考查电磁波的有关知识本题考查电磁波的有关知识.电磁波的传播不需要介电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，传播速度是质，能在真空中传播，传播速度是3103108 8 m/s.m/s.电磁波的波速相电磁波的波速相同，由电磁波的波长、频率与波速的关系同，由电磁波的波长、频率与波速的关系c=fc=f知，波长越长知，波长越长时频率越小时频率越小.答案：答案：m/s m/s 小小 能能5 5(2010(2010烟台中考烟台中考)某电磁波的波形如图所示则该电磁波某电磁波的波形如图所示则该电磁波的波长是的波长是_，频率是，频率是_._.【解析解析】两相邻波峰两相邻波峰(或波谷或波谷)之间的距离叫做波长，用之间的距离叫做波长，用表示，表示，单位是米单位是米(m).(m).图中电磁波的波长是图中电磁波的波长是0.02 m2=0.04 m0.02 m2=0.04 m；由波速；由波速c c、波长、波长、频率、频率f f之间的关系之间的关系c=fc=f可得可得f=7.510f=7.5109 9 Hz.Hz.答案：答案：0.04 m 7.5100.04 m 7.5109 9 HzHz二、现代通信技术二、现代通信技术6.(20116.(2011宜昌中考宜昌中考)关于光纤通信，下列说法错误的是关于光纤通信，下列说法错误的是()()A.A.光纤通信中使用的光纤通信中使用的“导线导线”是光导纤维是光导纤维B.B.光纤通信中使用的光纤通信中使用的“导线导线”是金属导线是金属导线C.C.在光纤中光是经过多次反射向前传播的在光纤中光是经过多次反射向前传播的D.D.采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息【解析解析】选选B.B.本题考查光纤通信的相关知识本题考查光纤通信的相关知识.光纤通信中使用光纤通信中使用的的“导线导线”是光导纤维，不是金属导线，以激光为载体在光纤是光导纤维，不是金属导线，以激光为载体在光纤中多次反射将大量信息传向远方中多次反射将大量信息传向远方.7.(20127.(2012茂名中考茂名中考)关于电磁波和现代通信，下列说法正确的关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是是()()A.A.光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播B.B.移动电话靠电磁波传递信息移动电话靠电磁波传递信息C.C.电磁波的波长越大，频率越高电磁波的波长越大，频率越高D.D.电磁波的应用对人类有利无害电磁波的应用对人类有利无害【解析解析】选选B.B.本题考查电磁波和现代通信本题考查电磁波和现代通信.光纤通信的传输信光纤通信的传输信息量大，主要用于传递信息而不是用于无线电广播，故息量大，主要用于传递信息而不是用于无线电广播，故A A选项选项错误；移动电话发射和接收信息都是靠电磁波来进行的，故错误；移动电话发射和接收信息都是靠电磁波来进行的，故B B选项正确；电磁波的波长与频率乘积等于光速，波长越长，频选项正确；电磁波的波长与频率乘积等于光速，波长越长，频率越低，故率越低，故C C选项错误；电磁波的使用给人类带来好处的同时，选项错误；电磁波的使用给人类带来好处的同时，其电磁辐射污染越来越引起人们的关注，故其电磁辐射污染越来越引起人们的关注，故D D选项错误选项错误.8.(20128.(2012福州中考福州中考)现在车辆常安装现在车辆常安装GPS(GPS(全球卫星定位系统全球卫星定位系统)接收器，可用来接收卫星发射的信号，实现对车辆的精确定位接收器，可用来接收卫星发射的信号，实现对车辆的精确定位和导航和导航.卫星向卫星向GPSGPS接收器传送信息是通过接收器传送信息是通过()()A A激光激光 B B电磁波电磁波C C红外线红外线 D D紫外线紫外线【解析解析】选选B.B.本题考查电磁波的应用本题考查电磁波的应用.激光传输信号必须在光激光传输信号必须在光导纤维中进行，故不能使用；红外线是电磁波的一种，适用于导纤维中进行，故不能使用；红外线是电磁波的一种，适用于近距离传递信息，如电视机的遥控器；紫外线一般不用于传递近距离传递信息，如电视机的遥控器；紫外线一般不用于传递信息，常用于杀菌，如紫外线灭菌灯；由电磁波的特点可知卫信息，常用于杀菌，如紫外线灭菌灯；由电磁波的特点可知卫星向星向GPSGPS接收器传送信息通过的是电磁波，故选接收器传送信息通过的是电磁波，故选B.B.9.(20119.(2011恩施中考恩施中考)如今，光纤是信息传送的一种重要工具，如今，光纤是信息传送的一种重要工具，如图所示如图所示.在光导纤维中，利用激光不断发生在光导纤维中，利用激光不断发生_(_(选填选填“折射折射”或或“全反射全反射”)，实现信号的传输，实现信号的传输.【解析解析】携带信息的光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次携带信息的光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次全反射，从另一端射出，这样光携带信息传到了远方全反射，从另一端射出，这样光携带信息传到了远方.答案：答案：全反射全反射 10.(201010.(2010南充中考南充中考)目前人们经常使用的网络通信形目前人们经常使用的网络通信形式是式是_._.王雨同学的电子邮箱地址是王雨同学的电子邮箱地址是，其中，其中“cn”cn”表示他的服务器是表示他的服务器是在在_注册的注册的.【解析解析】本题考查网络通信的相关知识本题考查网络通信的相关知识.人们经常使用的网人们经常使用的网络通信形式是电子邮件络通信形式是电子邮件(e-mail)(e-mail)表表示一个电子邮箱，他的服务器名叫示一个电子邮箱，他的服务器名叫.其中其中“cncn”是是“ChinaChina”的简写，表示该服务器是在中国注册的的简写，表示该服务器是在中国注册的.答案：答案：电子邮件电子邮件 中国中国