人教版初中物理第二十一章信息的传递思维导图

帅气男孩

2022-11-11

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人教版

初中物理

第二十一章信息的传递

人教版初中物理第二十一章信息的传递

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思维导图大纲

第一节：现代顺风耳——电话

1、电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话

（1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。

（2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿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。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）

2、电话交换机

为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。

3、模拟通信和数字通信

模拟信号：声音转换成信号电流时，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。

数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。

模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。

在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。

第二节：电磁波的海洋

电磁波的产生——导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。

电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。

电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样， c=3×108m/s =3×105km/s

电磁波波速、波长λ和频率f的关系：

（1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用λ表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。

（2）频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz

（3）波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。

（4）波长、频率和波速的关系c=λf

（5）电磁波的波长λ与频率f成反比。

第三节：广播、电视和移动通信

电磁波是传递信息的载体。

无线电通信系统由发射装置和接收装置两大部分组成。

1、无线电广播信号的发射和接受：

无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。

2、电视信号的发射与接收：

电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。

3、移动电话：

移动电话由空间的电磁波来传递信息。

移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。

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，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台。

4、音频、视频、射频和频道：

由声音变成的电信号，它的频率跟声音相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。

由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。

音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流教做射频电流。

不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。

第四节：越来越宽的信息之路

信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越高，在相同时间内传输的信息就越多。

1、微波通信

微波的波长在10m~1mm之间，频率在30 MHz~ 3×105MHz之间。

微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建设一个微波中继站。

2、卫星通信

通信卫星相当于微波通信的中继站。

通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。

3、光纤通信

光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。

光导纤维是很细很细的玻璃丝，由内芯和外套两部分组成。

光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光最早是在1960年由美国科学家梅曼发现的。

光纤通信的保密性强，不受外界条件的干扰，传播距离远，容量大。

4、网络通信

目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。

世界上最大的计算机网络，叫做因特网。

计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。

宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。

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