人教版物理九年级上册第二十一章ppt课件.ppt

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1、第1节 近代顺风耳电话第二十一章 信息的传递导入新课讲授新课课堂小结随堂训练学练优九年级物理学练优九年级物理（RJRJ）教学课件教学课件飞鸽传书 政府配置的驿站、民间代捎书信以特殊声音，如钟声，鼓声，鞭炮声等传递信息以灯光，火光，如孔明灯，烽火等传递信息飞鸽传书家书抵万金烽火戏诸侯导入导入新课新课古代传递信息现代传递信息有线通信：电话、电报、电视无线通信：收音机、对讲机数字化通信：互联网、数字电视纸张通信：书信、报纸导入导入新课新课学习目标导入导入新课新课1.知道电话的结构和工作原理。知道电话的结构和工作原理。2.知道电话交换机的作用。知道电话交换机的作用。3.知道模拟信号的数字信号，了解它们

2、的基本区别。知道模拟信号的数字信号，了解它们的基本区别。1876年贝尔发明了电话1892年，贝尔在纽约至芝加哥的电话开通仪式上讲授新课讲授新课女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的？电流把信息传到远方一讲授新课讲授新课1电话的基本结构讲授新课讲授新课2电话的工作原理女孩的话筒男孩的听筒讲授新课讲授新课女孩说话话筒膜片振动炭盒电阻变化回路电流变化磁性强弱变化 听筒膜片振动男孩听到声音3电流把信息传到远方讲授新课讲授新课讲授新课讲授新课(老式)电话话筒听筒：金属盒、碳粒、膜片：永磁体、线圈、膜片把声信号变成电信号把电信号还原成声信号滑动变阻器小结1.甲图中的每部电话间都能通话，至少需要连接多少根线？

3、有没有办法减少连接导线的数量呢？电话交换机二电话交换机讲授新课讲授新课3.电话交换机的交换方式有几种？两种，第一种是人工交换，是依靠话务员手工操作进行接线和拆线，利用人工接转电话，效率低，而且劳动强度大。第二种是电话自动交换，电话自动交换机可通过电磁继器进行接线，现代的程控电话机利用了电子计算机技术。2.电话交换机的作用：（1）减少电话线的数量，提高线路的利用率。（2）便于通话时接通，通话完毕拆开。讲授新课讲授新课交换机的工作原理程控电话交换机讲授新课讲授新课1.模拟通信以电话信号为例：在话筒将声音转换成信号电流时，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。模拟通信和数字

4、通信三讲授新课讲授新课 以电报信号为例：用点“”和画“”的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字。1 A 2 B 3 C 4 D 5 E 发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字0和1，磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号。2.数字通信讲授新课讲授新课3.模拟通信与数字通信的优缺点模拟通信的缺点：易受干扰放大失真形成噪音 传输能耗大数字通信的优点：信号失真小便于存储传输数据处理简便 安全性高讲授新课讲授新课模拟信号手机第一代“大哥大”数字信号手机讲授新课讲授新课数字通信是当今通信发展的主要方向3G数字网络（已过去）4G数字网络（已普及）讲授新课讲授新课5G数字网络（已上路）近代顺

5、风耳 电话电流信息传到远方电话交换机模拟通信和数字通信课堂小结课堂小结1.最简单的电话是由最简单的电话是由和和组成。组成。2.话筒是将话筒是将 信号变成信号变成 信号，信号，听筒是将听筒是将 信号变成信号变成 信号。信号。话筒话筒 听筒听筒 声声 电电电电 声声3.1876年由下列哪位科学家发明了电话年由下列哪位科学家发明了电话 （）DA.莫尔斯莫尔斯B.爱迪生爱迪生C.伏打伏打D.贝尔贝尔随堂训练随堂训练第2节 电磁波的海洋第二十一章 信息的传递导入新课讲授新课课堂小结随堂训练学练优九年级物理学练优九年级物理（RJRJ）教学课件教学课件 为什么可以利用遥控器选择电视节目？又是谁将播音员的话语

6、、动听的音乐送进我们的收音机的？导入新课导入新课 你们知道在这些现象中，人们是通过什么来传递信号的吗？1.理解电磁波的产生和传播；理解电磁波的产生和传播；2.理解波长、频率、波速的关系；理解波长、频率、波速的关系；3.了解电磁波家族及应用。了解电磁波家族及应用。学习目标导入新课导入新课水波的形成：小石子投到平静的水面上，泛起涟漪，形成了水波。声波的形成：轻轻拨动琴弦，琴弦的振动激起了声波。讲授新课讲授新课由此可见：波是自然界普通存在的现象。收音机、导线、电池、锉讲授新课讲授新课电磁波是怎样产生的一演示实验探测电磁波的产生实验器材电磁波是怎样产生的电磁波是怎样产生的迅速变化的电流能在周围产生电磁

7、波。现 象结 论收音机：发出“喀喀”声讲授新课讲授新课1.电磁波的波长、频率与水波、声波相似，电磁波也有波长、频率。波长波长波峰波谷波的图像电磁波是怎样传播的二讲授新课讲授新课（1）波长：振动一次波传播的距离（相邻两个波峰或波谷之间的距离）用字母表示。单位：m。（2）频率：1秒钟波振动的次数叫频率，用字母 f 表示。单位：赫兹（Hz）常用单位：千赫（KHz）、兆赫（MHz）讲授新课讲授新课2.电磁波的传播 声音的传播需要固体、液体、气体等介质。电磁波的传播需要介质吗？讲授新课讲授新课1.如图所示用抽气机抽去玻璃罩中的空气。2.打电话呼叫玻璃罩中的手机。3.观察现象小实验能看到手机提示灯闪烁，听

8、不到钟罩中电铃发出的声音。电磁波能在真空中传播，或者说电磁波传播不需要介质。声音不能在真空中传播。讲授新课讲授新课现象结论760 nm400 nm 可见光红外线 紫外线 射 线X射线长波无线电波频率Hz波长m短波无线电波1001021041061081010101210141016101810201022102410810410010-410-810-1210-16 电 磁 波 谱3.电磁波谱讲授新课讲授新课可见光同样，所有电磁波在真空中都以光速传播。光是一种电磁波，光速即为电磁波传播速度 在电磁波的大家族中，我们最熟悉的成员是可见光了，它在真空中以c 3 108 m/s 的速度传播。讲授新课

9、讲授新课波速、波长、频率 设电磁波的波长、频率f，那么根据波长和频率的定义，有c：波速，真空或空气中为 3108m/sf ：频率，单位：Hzc=f：波长，单位：m讲授新课讲授新课例：打开收音机，将调谐旋钮转动到中央人民广播电台第一套节目，已知这套节目的发射频率为640 kHz。请根据c=f计算这套节目用来发射信号的电磁波的波长。你计算结果与收音机刻度盘上标出的波长数值一致吗？解：解：c=3108m/s,f=640 kHz=6.4105Hz由由c=f 得：得：=c/f =3108m/s/6.4105Hz =468.75m讲授新课讲授新课雷达工作依靠电磁波4.电磁波的应用讲授新课讲授新课微波炉表面

10、和内部同时加热（水分子共振）；将电磁波的能量转化为食物的内能。风扇波导管控制面板屏蔽网门磁控管讲授新课讲授新课广播和电视电磁波能够传递信息讲授新课讲授新课卫星通信讲授新课讲授新课隐形飞机 隐形飞机是一种先进的军用飞机，可以防止被雷达发现，隐形飞机用的主要是吸收电磁波材料，它能减少飞机对电磁波反射，使雷达很难发现它。讲授新课讲授新课电磁波谱及应用讲授新课讲授新课电磁波的海洋产生：电流的变化会在空间激起电磁波传播不需要介质在真空中电磁波的波速c=3108m/s特征波长频率f波速c波长、频率、波速之间的关系：c=f课堂小结课堂小结1.嫦娥二号卫星的微波探测仪可探测嫦娥二号卫星的微波探测仪可探测“月壤

11、月壤”发出的频率发出的频率3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和和37.0GHz的微波辐射的微波辐射（1GHz=109Hz），下列说法中不正确的是（），下列说法中不正确的是（）A.微波可传输信息微波可传输信息 B.这四种微波在真空中波长一样这四种微波在真空中波长一样 C.金属可屏蔽微波金属可屏蔽微波 D.这四种微波在真空中传播速度与光速相同这四种微波在真空中传播速度与光速相同 B随堂训练随堂训练2.关于电磁波，下列说法正确的是（）关于电磁波，下列说法正确的是（）A.微波、无线电波、红外线都属于电磁波微波、无线电波、红外线都属于电磁波 B.电磁波的传播速度比光速小电磁波的传播速度比光速小

12、 C.抽成真空的玻璃罩能屏蔽电磁波抽成真空的玻璃罩能屏蔽电磁波 D.根据公式根据公式c=f可以推断频率越高的电磁波，波速越大可以推断频率越高的电磁波，波速越大 A随堂训练随堂训练3.科学家发现儿童对手机辐射的吸收是成年人的三倍，科学家发现儿童对手机辐射的吸收是成年人的三倍，建议儿童尽量减少使用手机，手机辐射其实是（）建议儿童尽量减少使用手机，手机辐射其实是（）A.电磁波电磁波 B.次声波次声波 C.超声波超声波 D.声波声波 A随堂训练随堂训练4.下列说法错误的是（）下列说法错误的是（）A.无线电波的传播也是能量的传递无线电波的传播也是能量的传递 B.我们生活的空间充满电磁我们生活的空间充满电

13、磁 C.雷达利用电磁波监测空中目标雷达利用电磁波监测空中目标D.雷雨天打雷时，收音机中发出的雷雨天打雷时，收音机中发出的“咔、咔咔、咔”声，是声，是 由于雷声的响度太大造成的。由于雷声的响度太大造成的。D随堂训练随堂训练第3节 广播、电视和移动通信第二十一章 信息的传递导入新课讲授新课课堂小结随堂训练学练优九年级物理学练优九年级物理（RJRJ）教学课件教学课件 我们的生活中已经离不开广播、电视和移动电话，它们是现代无线电通信技术应用于生产技术和社会生活中的两个重要方面，也是前面电磁波知识的扩展。我们几乎每天都要听广播、看电视，那些图像和声音是怎样传过来的？无线电信号是如何发射的？又是如何接收的

14、？电视的工作过程是什么？移动电话是怎样工作的？导入新课导入新课广播、电视的图像和声音是依靠什么传过来的？无线电信号是如何发射的？又是如何接收的？电视的工作过程是什么？移动电话是怎样工作的？设立基地台的原因是什么？无绳电话又是如何工作的？前面我们知道电磁波可以在真空、空气中传播，那么，你知道吗？导入新课导入新课1.了解无线电广播和电视信号的发射和接收过程；了解无线电广播和电视信号的发射和接收过程；2.理解移动电话的工作原理和特点。理解移动电话的工作原理和特点。学习目标导入新课导入新课1无线电广播信号的发射由广播电台完成无线电广播信号的发射和接收二讲授新课讲授新课麦克风将声信号转换成电信号调制器将

15、音频电信号加载到高频电流上天线产生电磁波将高频载波信号发射到空中讲授新课讲授新课2.收音机负责信号的接收与还原讲授新课讲授新课天线接收各种各样的电磁波调谐器选择需要电台的载波信号（解调）解调从载波信号中复原音频信号扬声器将音频电信号转换成声音讲授新课讲授新课讲授新课讲授新课学校的电视演播室电视用电磁波传递图像和声音信号。电视的发射和接收二讲授新课讲授新课1.图像信号发射工作过程摄像机将图像转换成电信号发射机将电信号加载到频率很高的电流上天 线将高频信号发射到空中讲授新课讲授新课2.电视接收机工作过程接 收 机取出并放大图像和音频电信号显 示 器复原图像信号天 线接收包含声、像信息的高频信号音频

16、放大将微弱音频电信号放大并输出讲授新课讲授新课 手机既是无线电发射台又是无线电接收台。1.移动电话：（发射接收二合一）移动电话二基地台的天线讲授新课讲授新课（1）工作原理：移动电话相当于是无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。（2）设立基地台的原因：手持移动电话的体积很小，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固定基地台转接。讲授新课讲授新课手机和座机借助基地台进行交流基地台基地台手机手机座机座机讲授新课讲授新课手机和手机通过基地台进行沟通讲授新课讲授新课工作区域在几十米至几百米的范

17、围。座机接在市话网上，相当于小型基地台。2.无绳电话讲授新课讲授新课课堂小结课堂小结广播、电视和移动通信无线电广播信号的发射和接收信号的发射广播电台信号的接收收音机电视信号的发射和接收声音信号的产生、传播和接收图像信号的产生、传播和接收移动电话移动电话的工作原理基地台无线电话1.从广播电台发射出去的电磁波是从广播电台发射出去的电磁波是 （）A.振荡器产生的高频电磁波振荡器产生的高频电磁波 B.随声音变化的低频电磁波随声音变化的低频电磁波 C.经声音信号调制的高频电磁波经声音信号调制的高频电磁波 D.经图像信号调制的高频电磁波经图像信号调制的高频电磁波C 随堂训练随堂训练2.广播电台或广播电视台

18、的发射天线的作用是广播电台或广播电视台的发射天线的作用是 ()()A.只发射音频电流激发的电磁波只发射音频电流激发的电磁波B.只发射视频电流激发的电磁波只发射视频电流激发的电磁波C.只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射上，再通过天线发射D.三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波C随堂训练随堂训练3.下列说法中错误的是下列说法中错误的是 （）A.现在使用的移动电话有发射装置和接收装置现在使用的移动电话有发射装置和接收装置 B.现在使用的对讲机有发射装置和接收装置现在使用的对

19、讲机有发射装置和接收装置 C.电视机有发射和接收装置电视机有发射和接收装置 D.收音机只有接收装置没有发射装置收音机只有接收装置没有发射装置C随堂训练随堂训练4.关于音频、视频、射频和频道，下列说法中正确的是关于音频、视频、射频和频道，下列说法中正确的是 （）A.音频是由声音变成的电信号，它的频率很高，音频音频是由声音变成的电信号，它的频率很高，音频电流在空间激发电磁波的能力很强。电流在空间激发电磁波的能力很强。B.视频是由图像变成的电信号，它的频率较高，视频视频是由图像变成的电信号，它的频率较高，视频电流在空间激发电磁波的能力很强。电流在空间激发电磁波的能力很强。C.射频是把声音和图像变成的

20、电信号加载到射频电流射频是把声音和图像变成的电信号加载到射频电流上，但不能向空中发射。上，但不能向空中发射。D.频道是指不同的频率范围频道是指不同的频率范围。D随堂训练随堂训练第4节 越来越宽的信息之路第二十一章 信息的传递导入新课讲授新课课堂小结随堂训练学练优九年级物理学练优九年级物理（RJRJ）教学课件教学课件5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。导入新课导入新课信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。导入新课导入新课1.理解微波通信和卫星通信的特点；理解微波通信和卫星通信的特点；2.理解光纤通讯的原理和特

21、点；理解光纤通讯的原理和特点；3.理解网络通信的组成和通信形式。理解网络通信的组成和通信形式。学习目标导入新课导入新课1.为什么要用微波通信？微波比中波、短波、的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息。2.微波的波长范围和频率范围是多少?微波波长在10m1mm之间，频率在30MHz3105MHz之间，具有大致沿直线传播的特点。微波通信一讲授新课讲授新课 微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。4.微波中继站的作用是什么?发射接收微波中继通信示意图微波中继通信示意图讲授新课讲授

22、新课4.微波中继站的建立在距离上有什么要求?发射发射接收接收微波中继通信示意图微波中继通信示意图 每隔50千米左右建立一个中继站,上一站传来的信号就可以传递下去。讲授新课讲授新课6微波通信的优缺点优点：微波通信的频率高，传播信息容量大，且中继站用计算机监督控制。出现故障时能自动倒换，自动报警，节约了人力资源。缺点：微波传送距离越远，需要建立的中继站就越多，势必会带来一定的麻烦。而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。讲授新课讲授新课 可以考虑用月亮作为微波中继站。但月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有衰减，时间有延迟，不能及时同步，并且只有当两地都能看到月亮的时候，两地间才可以实现通信。

23、解决方案:人造卫星通信思考：能否用月亮做中继站，实现微波通信？讲授新课讲授新课1.通信卫星大多相对地球“静止”同步卫星卫星通信二讲授新课讲授新课2.要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星?讲授新课讲授新课用三颗同步卫星就可以实现全球通信讲授新课讲授新课用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号讲授新课讲授新课中国北斗卫星导航系统3.卫星通信的优点:远距离传递信息通信容量大干扰小、质量好、功效高。讲授新课讲授新课光是比微波频率高得多的电磁波。光通信的“高速公路”更宽广，传递信息的容量较大。利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。光线通信三讲授新课讲授新课光

24、纤通讯技术是近几十年才发展起来的1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗(20db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20db/km的石英光纤，它是一种理想的传输介质。1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器(LD)从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。讲授新课讲授新课各种光导纤维讲授新课讲授新课光沿着水流传播实验演示光可以沿着水流传播讲授新课讲授新课光在光导纤维中的传播讲授新课讲授新课光纤通信的优点：（1）传输频带极宽，通信容量很大；（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；（3）频率稳定，信号传输质量

25、高；（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。讲授新课讲授新课 甲输入信息并发送信息被传送到与甲的计算机相联系的服务器A；服务器A将信息传送到与乙计算机相连接的服务器B；服务器B将信息再传送到乙计算机中，在相关的聊天软件中显现出来。88网络通信四讲授新课讲授新课通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视以及购物了。讲授新课讲授新课越来越广的信息之路微波通信微波微波中继站特点和缺点卫星通信三颗同步卫星几乎可实现全球通信特点组成：通信卫星

26、、地面站和传输系统光纤通信激光：频率单一、方向高度集中原理、特点网络通信因特网特点课堂小结课堂小结1.下列说法正确的是下列说法正确的是 （）A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多 A随堂训练随堂训练2.在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，在中国

27、移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，关于这种天线的作用，以下说法中正确的是关于这种天线的作用，以下说法中正确的是 （）A.这是做广告用的模型这是做广告用的模型 B.天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的 C.天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的 D.无论天线朝什么方向均能接收卫星信号无论天线朝什么方向均能接收卫星信号B随堂训练随堂训练3.下列说法不正确的是下列说法不正确的是 （）A.微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需要建立微波中继站要建立微波中继站B.我们可以

28、把月亮作为一个微波中继站我们可以把月亮作为一个微波中继站C.卫星通信只需要卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信颗同步卫星就可以实现全球通信D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的。光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的。B随堂训练随堂训练 4.关于光纤通信关于光纤通信,小明同学曾思考过这样的问题小明同学曾思考过这样的问题:在漫长的在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎样从一端传到另一端中是沿直线传播的，激光通信信号怎样从一端传到另一端呢？后来在呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中明白了：激光信号在光纤中 （）A.就像水流沿弯曲水管流动那样就像水流沿弯曲水管流动那样 B.就像电流沿弯曲导线传播那样就像电流沿弯曲导线传播那样 C.不断地经光纤壁反射而向前传播不断地经光纤壁反射而向前传播 D.不断地在光纤中折射而向前传播不断地在光纤中折射而向前传播C随堂训练随堂训练