一、知識結(jié)構(gòu)
二、知識清單+方法清單
模塊一 現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話
知識清單
一、電話
1. 電話的結(jié)構(gòu)及工作原理：最簡單的電話由 和 組成。為了完成通話，話筒和聽筒之間要連上一對電話線。話筒把聲音轉(zhuǎn)換成變化的 ，電流沿著導(dǎo)線把信息傳到遠方。在另一端，電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的電流又轉(zhuǎn)換成了 。

（1）話筒
①主要組成： 和膜片等。
②作用：把聲信號變成 信號（即變化的電流）。
③工作原理：當(dāng)人對著話筒講話時，聲波使膜片振動，膜片忽松忽緊地擠壓碳粒，電阻隨之發(fā)生變化，在電路中產(chǎn)生隨聲音振動而變化的電流，話筒相當(dāng)于一個可變電阻器。
（2）聽筒
①主要組成： 、膜片。
②作用：把 信號還原成聲信號。
③工作原理：當(dāng)從話筒中傳來隨說話聲音的振動而產(chǎn)生強弱變化的電流時，電磁鐵對膜片的吸引力大小也發(fā)生變化，使膜片振動起來，產(chǎn)生和對方說話聲音相同的聲音，把電信號轉(zhuǎn)換為聲信號。
2. 電話機話筒和聽筒的連接
同一部電話中，話筒和聽筒是 的；兩部電話中（對方的電話），話筒與對方的聽筒是 的，對方的話筒與自己的聽筒是 的（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。
二、電話交換機
1. 電話交換機的作用
為了提高線路的利用率，一般電話之間都是通過電話交換機來轉(zhuǎn)接的。一個地區(qū)的電話都接到同一臺交換機上，每部電話都編上號碼。使用時，交換機把需要通話的兩部電話接通，通話完畢再將線路斷開，如圖所示。
電話交換機工作示意圖
2. 電話交換機的發(fā)展
（1）人工電話交換機：依靠話務(wù)員 操作來接線和斷線的，工作效率低，勞動強度大。
（2）自動電話交換機：1891年出現(xiàn)了自動電話交換機，它通過電磁繼電器進行接線。
（3）程控電話交換機：利用 技術(shù)，只要事先給交換機中的電腦輸入所需的程序，電腦就能“見機行事”，能按用戶所撥的號碼自動接通話機。
三、模擬通信和數(shù)字通信
1. 模擬通信
在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時，這種信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，“模仿”著聲信號的“一舉一動”。這種電流傳遞的信號叫做 信號，使用模擬信號的通信方式叫做 通信。

2. 數(shù)字通信
（1）概念：用不同符號的不同組合表示的信號叫 信號，這種通信方式叫 通信。
莫爾斯電碼 常見數(shù)字信號的組成方式
（2）常見數(shù)字信號的組成方式
用點和畫；發(fā)聲、發(fā)光的長短；電壓、電流的有無；數(shù)字0和1；磁體的N、S極等不同符號信息都可組成數(shù)字信號，用來傳遞豐富多彩的聲音、圖像等各種信息。
數(shù)字通信是一種既現(xiàn)代又古老的通信方式。烽火、旗語、電報和網(wǎng)絡(luò)等傳遞信息的方式都是 通信（選填“模擬”或“數(shù)字”）。
3. 模擬通信與數(shù)字通信的特點
（1）模擬信號：模擬信號在長距離傳輸和多次加工、放大的過程中，信號電流的波形會改變，從而使信號丟失一些信息，表現(xiàn)為聲音、圖像的失真，嚴重時會使通信中斷。傳統(tǒng)電話、磁帶錄下來的聲音都是模擬信號。

（2）數(shù)字信號：通常的數(shù)字信號只包含 種不同的狀態(tài)，形式簡單，所以抗干擾能力特別強。由于電子計算機是以數(shù)字形式工作的，數(shù)字信號可以很方便地用電子計算機加工處理，發(fā)揮計算機的巨大威力。數(shù)字信號還可以通過不同的編碼進行加密。 現(xiàn)代的電話已全部采用數(shù)字信號進行傳輸和處理，用數(shù)字信號傳輸?shù)碾娨暪?jié)目也已經(jīng)進入家庭。
方法清單
考向01 電話的工作原理
【例題1】（2024·廣東廣州·三模）關(guān)于老式電話的話筒以及麥克風(fēng)的構(gòu)造如下圖。則下列說法正確的是（ ）
A．它們的作用是一樣的
B．它們的物理原理是一樣的
C．電話機話筒利用了電磁感應(yīng)來實現(xiàn)它的功能
D．麥克風(fēng)利用歐姆定律來實現(xiàn)它的功能
【訓(xùn)練1-1】如圖，常用的電話聽筒里有一個電磁鐵，當(dāng)傳入聽筒的電流流過電磁鐵的線圈時，電磁鐵能夠吸引前面的薄鐵片。由于電流在變化，電磁電鐵對薄鐵片的吸引力也隨著變化，從而使薄鐵片振動起來，發(fā)出聲音，這樣就能聽到對方的講話。這其中的原理主要是利用了（ ）
A．電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流 B．電流周圍存在著磁場
C．同名磁極相互排斥 D．磁場對直線電流的作用
【訓(xùn)練1-2】發(fā)明電話的科學(xué)家是（ ）
A．莫爾斯 B．愛迪生 C．貝爾 D．伏打
考向02 模擬信號與數(shù)字信號
【例題2】（2024·新疆烏魯木齊·一模）智能手機與計算機內(nèi)部處理的都是（ ）
A．模擬信號 B．?dāng)?shù)字信號 C．聲信號 D．視頻信號
【訓(xùn)練2-1】在網(wǎng)絡(luò)通信中，計算機與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器之間都是通過 信號進行信息傳遞的，固定電話和電話交換機之間的信號是通過 信號進行信息傳遞的。
【訓(xùn)練2-2】數(shù)字通信是一種既現(xiàn)代又古老的通信方式，現(xiàn)代電話已全部采用數(shù)字信號進行處理．若用“0”和“1”代表“開”和“關(guān)”這兩個動作，組成一組數(shù)字信號，可以表達一句話．例如：“我相信你能行”的數(shù)字信號為“0、01、1、10、00”．
請參照此代碼和上述例子，用另一組信號表達你想說的一句話： ，其數(shù)字信號為 ．
模塊二 電磁波的海洋
知識清單
一、電磁波是怎樣產(chǎn)生的
1. 實驗探究：電磁波是怎樣產(chǎn)生的
【進行實驗】（1）如圖所示，打開收音機的開關(guān)，旋至沒有電臺的位置，將音量調(diào)大，取一節(jié)干電池和一根導(dǎo)線，拿到收音機附近；
（2）先將導(dǎo)線的一端與電池的負極相連，再將導(dǎo)線的另一端與正極相連，從收音機中能聽到一次“喀喀”聲后，之后就 “喀喀”的聲音了（選填“有”或“沒有”）；
（3）將導(dǎo)線的一端與電池的其中一極反復(fù)摩擦，使它們時斷時續(xù)地接觸，能從收音機中不斷聽到“喀喀”聲。
【實驗分析】
（1）用導(dǎo)線連接電池正、負極。剛接通時電流從無到有，聽到“喀喀”聲，說明變化的電流產(chǎn)生電磁波。接通后電流穩(wěn)定不再變化，沒有聲音，說明穩(wěn)定的電流不產(chǎn)生電磁波。
（2）導(dǎo)線的一端摩擦電池的一極，導(dǎo)線中電流不斷變化，聽到連續(xù)不斷的“喀喀”聲，說明變化的電流 電磁波。
【實驗結(jié)論】當(dāng)電路中有迅速 的電流時，其周圍會產(chǎn)生電磁波。
2. 電磁波的產(chǎn)生：導(dǎo)線中 會在空間激起（產(chǎn)生）電磁波。廣播電臺、電視臺以及移動電話靠復(fù)雜的電子線路來產(chǎn)生迅速變化的電流，發(fā)出 。
3. 電磁波的特點：雖然電磁波看不見、摸不到，但它可以給我們傳遞各種信息。
二、電磁波是怎樣傳播的
1. 波長、頻率、波速
（1）波長：在一列波的傳播中，凸起的最高處叫做 ；凹下的最低處叫做 。鄰近兩個波峰（或波谷）之間的距離叫做 ，用λ表示。單位：米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等。

（2）頻率
波在1秒內(nèi)傳播 的個數(shù)叫做波的頻率。用字母 f 表示。
單位： （Hz），其他單位：千赫（kHz）、 兆赫（MHz）。如上右圖所示，這是某一列波在0.2秒內(nèi)傳播的情況，則波長個數(shù)為 個，該波的頻率f = _________。
（3）波速：波不停地向遠處傳播，用來描述波傳播 的物理量叫做波速。單位： （m/s）
（4）波速、波長與頻率的關(guān)系
波速= ，即 v= λf。如上右圖所示，如果該波的波長為0.1m，頻率f =30Hz，則波速
v= λf= m/s
2. 探究電磁波的傳播
【進行實驗】如圖所示，將一部手機置于一密封玻璃罩內(nèi)，用另一部手機呼叫它，可以聽到玻璃罩內(nèi)的手機發(fā)出的鈴聲，同時看見手機屏幕閃爍。然后，用抽氣機逐漸向外抽氣會發(fā)現(xiàn)鈴聲越來越小，但玻璃罩內(nèi)的手機屏幕仍然閃爍，同時呼叫它的手機也仍然是連通狀態(tài)。

【實驗結(jié)論】電磁波的傳播不需要 ，電磁波能夠在 中傳播。
3. 描述電磁波的物理量
（1）電磁波的波速：真空中電磁波的波速為c，其數(shù)值大約為30萬千米每秒。目前公認的數(shù)值是c=2.99792458×108 m/s= m/s，電磁波的傳播速度與 在真空中的傳播速速相同。
（2）電磁波的頻率：電磁波頻率的單位也是 （Hz）。因為通常電磁波的頻率都很高，所以常用的單位還有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。
三、電磁波家族及電磁波的應(yīng)用
1. 電磁波家族
電磁波家族有無線電波、 、可見光、 、 、γ射線等。各種光和射線都是波長不同的 。
2. 無線電波
（1）定義：電磁波中用于廣播、 和 的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分，叫做無線電波（無線電技術(shù)中使用的電磁波）。
（2）特點：無線電波的波長從幾毫米到幾千米，通常根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個波段，包括長波、中波、 、 等。
3. 電磁波的應(yīng)用
（1）無線電波：用于廣播、 和移動電話；（2）紅外線：家電的 ；
（3）微波：可用來加熱 ； （4）紫外線：可用來 ；
（5）X射線：醫(yī)學(xué)上用來做透視檢查； （6）γ射線：可用來金屬探傷；
（7）探測宇宙：射電望遠鏡。
4. 微波爐
（1）微波爐的原理：我們生活中常常見到的微波爐，就是用 來加熱食品的。微波爐內(nèi)有很強的電磁波，它的波長很 ，所以叫做微波。食物的分子在微波的作用下劇烈振動，使得內(nèi)能增加，溫度升高。
（2）使用微波爐的注意事項：食物中的水分子比其他分子更容易吸收微波的能量，所以含水量高的食物在微波爐中溫度上升更快。微波爐中 使用金屬容器（選填“能”或“不能”），因為會損壞微波爐。微波同其他頻率的電磁波一樣，過量的照射對人體 （選填“有害”或“有益”）。
方法清單
考向01 電磁波的概念
【例題1】電磁波在真空中的傳播速度為 km/s，用收音機收聽某廣播電臺節(jié)目時，已知這套節(jié)目的發(fā)射頻率為600kHz，則這套節(jié)目用來發(fā)射信號的電磁波的波長是 m。
【訓(xùn)練1-1】（2024·湖北武漢·中考真題）如圖所示，打開收音機的開關(guān)，旋至沒有電臺的位置，將音量開大，取一節(jié)干電池和一根導(dǎo)線，先將導(dǎo)線的一端與電池的負極相連，再將導(dǎo)線的另一端與電池的正極快速摩擦，使它們時斷時續(xù)地接觸，會聽到收音機中傳出“喀喀”聲。關(guān)于這個實驗，下列說法錯誤的是（ ）
A．這個實驗對電池有損害，最好用舊電池來做 B．迅速變化的電流能夠產(chǎn)生電磁波
C．收音機可以接收到電磁波信號 D．電磁波只能在空氣中傳播
【訓(xùn)練1-2】目前主流的無線WiFi網(wǎng)絡(luò)常用的頻率約是2.4 GHz（=2.4×109Hz）。根據(jù)如圖所示電磁波家族的信息，可以推測WiFi信號（ ）
A．頻率比可見光小 B．屬于紅外線
C．波長比可見光短 D．在真空中傳播的速度比可見光小
【訓(xùn)練1-3】如圖是一臺收音機的刻度板，表明它能接收電磁波的頻率范圍。廣播電臺靠迅速變化的電流發(fā)射電磁波。當(dāng)廣播電臺發(fā)射FM100MHz的電磁波時，線路中的電流方向每秒鐘變化 次，電磁波在真空中的波速為 m/s。
考向02 電磁波的應(yīng)用
【例題2】（2024·山東臨沂·中考真題）2024年4月26日05時04分，神舟十七號航天員乘組打開“家門”，歡迎神舟十八號航天員乘組入駐“天宮”，并拍下“全家?！保ㄈ鐖D）向全國人民報平安?！叭腋！眰骰氐孛胬玫氖牵? ）
A．電磁波B．超聲波C．次聲波D．紅外線
【訓(xùn)練2-1】世界科技創(chuàng)新領(lǐng)域不斷取得新成果，下列說法正確的是（ ）
A．“中國天眼”球面射電望遠鏡（簡稱FAST）通過電磁波傳遞信息
B．某市計劃建造的人造月亮的亮度是普通月亮的8倍，此“月亮”不消耗能量
C．美國波斯頓機器狗只能通過聲音信號控制
D．我國“玉兔二號”是通過光纖與地球傳遞信息
【訓(xùn)練2-2】圖為可見光的波段示意圖。某款光敏電阻（LDR）在無光照時的電阻為R，在波長為540nm的光照射時的阻值只有無光照時的百分之一，將兩個這樣的LDR連接成右圖電路，則（ ）
A．通過R1的電流比R2的電流小 B．R1的功率比R2的功率大
C．波長為540nm的光比紅光的頻率小 D．波長為540nm的光在真空中傳播速度比紅光快
【訓(xùn)練2-3】甲、乙分別為兩種電磁波，其部分波形如圖 （a）所示，其中甲是我們能看得見的紅光。結(jié)合圖 （b）的電磁波譜，下列分析正確的是（ ）
A．乙一定是我們能看得見的另一種色光 B．兩種電磁波在真空中的波速可能不同
C．遙控器可以利用乙電磁波遙控電視機 D．醫(yī)生可以利用乙電磁波拍片診斷病情
模塊三 廣播、電視和移動通信
知識清單
一、無線電廣播信號的發(fā)射和接收
1. 信號的發(fā)射——廣播電臺完成（如圖甲所示）
（1）主要由三部分組成： 、調(diào)制器、天線。
（2）無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成。話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成 信號，然后用調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電流上，再通過天線產(chǎn)生 發(fā)射到空中。
2. 信號的接收——收音機完成（如圖乙所示）
（1）選臺：為接收在空間傳播的無線電波，收音機使用 進行接收。利用收音機的“調(diào)諧器”，可以選出我們需要的某一頻率的電磁波，這一過程叫做選臺（調(diào)諧）。
（2）解調(diào)：由調(diào)諧器選出的信號含有高頻電流成分，需要通過“解調(diào)器”將其濾去，把音頻信號留下。
（3）放大：把音頻信號放大后送到揚聲器里，這一過程叫做放大。
（4）揚聲器把音頻信號轉(zhuǎn)換為 信號。
3. 擴展性實驗 ——電磁波的發(fā)射與接收
電磁波的發(fā)射與接收可以用下列數(shù)字化實驗設(shè)備來直觀地顯現(xiàn)。如圖所示，電磁波發(fā)射器可以發(fā)射不同 的電磁波，接收器接收到電磁波信號后，通過傳感器、采集器將電磁波信號輸入到 ，我們就可以在計算機屏幕上觀察到 。改變發(fā)射器發(fā)出的電磁波的頻率，可以觀察信號的變化。
二、電視的發(fā)射和接收
1. 電視信號的發(fā)射：如圖甲所示，攝像機把圖像信號變成 信號，發(fā)射機把電信號加載到頻率很高的 上，通過發(fā)射 發(fā)射到空中。
2. 電視信號的接收：如圖乙所示，電視機的接收 把高頻信號接收通過接收機把信號取出并放大，由 把它還原成圖像。
三、移動電話
1. 移動電話的工作原理
移動電話是靠空間的 來傳遞信息的；移動電話既是無線電發(fā)射臺，也是無線電 臺（發(fā)射接收二合一）。它用電磁波把講話的信息發(fā)射到空中；同時它又在空中捕獲電磁波，得到對方講話的信息。
2. 移動電話的優(yōu)點與缺點
（1）優(yōu)點：移動電話的體積小，使用方便，使用半徑大，不需電話線。
（2）缺點：只能在攜帶信號的電磁波能夠輻射到的區(qū)域內(nèi)才能夠進行通話，受區(qū)域限制。
3. 基地臺
移動電話的體積很小，發(fā)射功率不大；它的天線也很簡單，靈敏度不高。因此，它跟其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺轉(zhuǎn)接。這種固定的電臺叫做 ，跟電話交換機相連。城市中高大建筑物上常常可以看到移動通信基地臺的天線。
移動電話 無繩電話
4. 無繩電話：有一種可移動的電話叫無繩電話，座機和手機之間沒有電話線，但各有一個天線，它們通過 來溝通。無繩電話的主機接在市話網(wǎng)上，相當(dāng)于一個小型基地臺。手機不能離主機太遠，工作區(qū)域大約在幾十米到幾百米范圍內(nèi)。
5. 音頻、視頻、射頻和頻道（見下圖）
（1）音頻信號：由聲音轉(zhuǎn)換成的 信號，它的頻率跟聲音的頻率相同，在幾十赫到幾千赫之間，叫音頻信號。
（2）視頻信號：由圖像轉(zhuǎn)換成的 信號，它的頻率在幾赫到幾兆赫之間，叫做視頻信號。
（3）射頻電流：音頻電流和視頻電流在空間激發(fā)電磁波的能力都很差，需要把它們加載到頻率更高的電流上，產(chǎn)生 發(fā)射到天空中，這種電流叫做射頻電流。

（4）頻道：不同的電視臺使用不同的射頻范圍進行廣播，以免互相干擾；這一個個不同的頻率范圍叫頻道。
方法清單
考向01 無線電廣播、電視信號發(fā)射和接收
【例題1】（2024·湖南永州·一模）如圖是無線電廣播工作過程的簡易圖，其通過 把音頻信號加載到高頻電流上發(fā)射到空中；收音機天線接收到電磁波后，由 選出的信號含有高頻電流成分，通過解調(diào)將其濾去，將音頻信號顯下，并經(jīng)放大后被送到揚聲器里。
【訓(xùn)練1-1】如圖所示是電視的發(fā)射和接收原理圖，圖乙中顯示器的作用是將接收的圖像電信號還原成 ；揚聲器的作用是將音頻電信號轉(zhuǎn)化成 。
考向02 移動通信
【例題2】由我國華為公司主導(dǎo)的5G通信技術(shù)主要利用電磁波來傳遞信息，其在真空中的傳播速度是 km/s，采用 （選填“模擬”或“數(shù)字”）信號傳遞信息；手機通過 （選填“發(fā)射”“接收”或“發(fā)射和接收”）電磁波來實現(xiàn)遠距離通話。
【訓(xùn)練2-1】移動電話（無線電話，手機）既是無線電的 裝置，又是無線電的 裝置。它的特點是體積小，發(fā)射功率不大，天線簡單，靈敏度不高，需要 轉(zhuǎn)發(fā)信號。
【訓(xùn)練2-2】汽車GPS導(dǎo)航儀與通信衛(wèi)星之間通過 來傳遞信息，其在真空中的傳播速度為 m/s；如圖所示是表示音頻、視頻和射頻三種信號的波形示意圖，頻率最高的是 信號。
模塊四 越來越寬的信息之路
知識清單
一、微波通信
1. 微波
（1）特點：微波波長在 m~ mm之間，頻率在30MHz~3×105MHz之間。
（2）性質(zhì)：微波的性質(zhì)接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。微波大致沿直線傳播，不能繞地球表面繞射。因此必須每隔50km左右就要建設(shè)一個微波 ，可以把上一站傳來的微波信號經(jīng)過接收、放大處理后，再發(fā)射到下一站去。
2. 微波通信
（1）概念：利用微波進行的通信稱為 通信。
（2）優(yōu)點：信息理論表明，作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮? 。微波的波長較短，頻率較高，所以采用微波通信可以增大信息的傳輸量。
（3）缺點：微波通信需要大量中繼站進行信號處理，且信號傳遞的距離越遠，需要的中繼站越多。在遇到雪山、大洋，根本無法建設(shè)中繼站時，微波通信幾乎無法繼續(xù)。
二、衛(wèi)星通信
1. 衛(wèi)星通信的概念
利用地球同步衛(wèi)星通做微波通信的中繼站來進行通信的方式叫衛(wèi)星通信。
2. 同步通信
地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，是運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，距離地球約36000km，衛(wèi)星的運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同、運動周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間 ，所以叫做“同步通信衛(wèi)星”。 在地球周圍均勻地配置 顆通信衛(wèi)星，就可以覆蓋幾乎全部的地球表面，實現(xiàn)全球通信。
3. 衛(wèi)星通信的組成
由 、地面站和傳輸系統(tǒng)三部分組成。衛(wèi)星通信的工作原理是將衛(wèi)星發(fā)射到赤道上空36000km處的對地靜止軌道上，利用衛(wèi)星上的通信轉(zhuǎn)發(fā)器接收由地面站發(fā)射的信號，并對信號進行放大變頻后轉(zhuǎn)發(fā)給其他地面站，從而完成兩個地面站之間的傳輸。
4. 衛(wèi)星通信特點
通信范圍大，只要在衛(wèi)星發(fā)射的電磁波覆蓋的范圍內(nèi)均可進行通信；不易受陸地災(zāi)害影響，建設(shè)速度快；易于實現(xiàn)廣播和多址通信。
5. 中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設(shè)運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)的國家重要時空基礎(chǔ)設(shè)施。
三、光纖通信
1. 有關(guān)概念
（1）激光的概念：頻率單一、方向高度 的光叫激光。
（2）光導(dǎo)纖維：簡稱光纖，是一種非常細的玻璃絲，激光可在光纖里傳播，不受外界干擾。
（3）光纜：實用的光纖是比人的頭發(fā)絲稍粗的玻璃絲，通信用光纖的外徑一般為125~140 μm。一般所說的光纖是由纖芯和包層組成，構(gòu)成光纜。
2. 光纖通信
光纖通信是利用 在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的一種通信方式。由于光的頻率很高，在一定時間內(nèi)可以傳輸大量信息。
3. 光纖通信原理
光纖通信原理是光的全反射。攜帶信息的激光從光導(dǎo)纖維的一端射入，在光纖內(nèi)部多次 ，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。

4. 光纖通信的優(yōu)點
由于光的頻率很高，在一定時間內(nèi)可以傳輸大量信息。光纖通信可長距離傳輸信息，容量大，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質(zhì)量高，保密性好。
5. 光纖通訊技術(shù)的發(fā)展
光纖通訊技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來的。1960年，美國物理學(xué)家西奧多·梅曼在佛羅里達州邁阿密的研究實驗室里，制成了世界上第一臺紅寶石激光器。1966年，華裔物理學(xué)家 提出用光纖通信的構(gòu)想，并得以實現(xiàn)，高錕被譽為“光纖之父”。
四、網(wǎng)絡(luò)通信
1. 組成
把可以高速處理信息的計算機用導(dǎo)線、光纜和微波等連在一起，就可以構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，世界上最大的計算機通信網(wǎng)絡(luò)是因特網(wǎng)（又稱互聯(lián)網(wǎng)）。
2. 網(wǎng)絡(luò)通信
網(wǎng)絡(luò)通信是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而形成的一種通信方式，主要是滿足數(shù)據(jù)通信的需要。它將不同地理位置、具有獨立功能的多臺計算機、終端及附屬設(shè)備用通信線路連接起來，并配備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件，以實現(xiàn)通信過程中資源共享。
3. 網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用
（1）電子郵件：電子郵件是人們經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)通信形式，每個電子信箱都有自己的“地址”，這樣才能把郵件送到正確的地方。電子信箱地址的格式為：用戶名、符號“@”和域名三部分。
電子郵件的傳送：如圖所示，發(fā)送方通過計算機輸入信息并傳送到與計算機相聯(lián)系的服務(wù)器A→服務(wù)器A將信息傳送到與接收方計算機相連接的服務(wù)器B→服務(wù)器B將信息再傳送到接收方計算機中，即可顯示甲的信息。
（2）網(wǎng)絡(luò)通信的一些應(yīng)用
除了通過網(wǎng)絡(luò)收發(fā)電子郵件外，還可以通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)查閱資料、看新聞、購物、進行視頻點播，另外還可以通過網(wǎng)絡(luò)進行遠程教育、遠程醫(yī)療等。
方法清單
考向 微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信
【例題1】（2023·成都·中考真題）2023年5月17日，我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)迎來了新成員——第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星向地面?zhèn)鬟f信息利用的是（ ）
A．超聲波 B．次聲波 C．光纖 D．電磁波
【訓(xùn)練1-1】下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（ ）
A．電磁波在空氣中的傳播速度是340m/s
B．電磁波只能傳播聲音信號，不能傳遞圖象信號
C．電磁波不能在真空中傳播
D．北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)既能發(fā)射也能接收電磁波
【訓(xùn)練1-2】關(guān)于信息傳遞，下列說法正確的是（ ）
A．一條光導(dǎo)纖維只能傳輸一條信息
B．5G網(wǎng)絡(luò)通信必須通過光導(dǎo)纖維來傳輸信息
C．用數(shù)字信號傳輸圖像信息比模擬信號容易失真
D．北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)可提供全天候即時定位服務(wù)
【訓(xùn)練1-3】（2024·佛山·一模）光纖通信主要利用波長很 （選填“短”或“長”）的激光傳輸信息。如圖所示，激光從光纖一端射入，在內(nèi)壁上多次 ，從另一端射出，把信息傳到遠方，無線電廣播的音頻信號在發(fā)射出去之前，必須加載到頻率更 （選填“高”或“低”）的電流信號上。
【訓(xùn)練1-4】電話通信與網(wǎng)絡(luò)通信（電子郵件）有許多相似之處，如圖所示，兩圖表示出兩種通信的工作原理，比較兩者可以發(fā)現(xiàn)：
（1）電話通信中電話機相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)通信中的 ；
（2）電話通信中電話交換機相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)通信中的 ；
（3）電話通信中通信線路相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)通信中的 。
三、易混易錯分析
易混易錯點1
對電磁波的波速、頻率、波長的關(guān)系理解不夠

【例題1】如圖是電磁波譜，真空中各種電磁波的傳播速度相同．其中紅外線又可分為三部分，即近紅外線，中紅外線，遠紅外線．根據(jù)所給信息可推測 （ ）
A．紅外線就是紅光，真空中傳播速度是340m/s B．紅外線頻率越低波長越短
C．紫外線波長小于紅外線 D．可見光不屬于電磁波
易混易錯點2
廣播、電視信號發(fā)射和接收中混淆各部分的作用
【例題2】小冬等幾位同學(xué)，在放學(xué)回家的路上，經(jīng)過廣播電視臺，看到高高的發(fā)射天線，他們有以下幾種說法，你認為不正確的是（ ）
A．無線電波要通過天線向外發(fā)射到空中
B．發(fā)射無線電信號時，要將音頻電信號加載到高頻電磁波上
C．收音機的調(diào)諧器可以從電磁波中選出特定頻率的信號
D．收音機中的揚聲器能把電磁波轉(zhuǎn)換成聲音
四、中考熱點掃描
考點一 電磁波及其應(yīng)用
【例題1】如圖所示，電磁波是個大家族，下列說法正確的是（ ）
A．紅外線的波長比紫外線的短
B．紫外線的頻率比無線電波的高
C．無線電波在真空中傳播速度比X射線快
D．電磁波不能在真空中傳播
考點二 現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)
【例題2】關(guān)于信息的傳遞，下列有關(guān)說法正確的是（ ）
A．在真空中，5G信號比4G信號的傳播速度快
B．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過電磁波傳遞信息來實現(xiàn)定位導(dǎo)航
C．光纖通信是光在光導(dǎo)纖維中多次折射傳遞信息
D．電磁波只能傳遞聲音信號，不能傳遞圖像信號
方法技巧 從波形看模擬信號和數(shù)字信號
模擬信號的波形變化是連續(xù)的，如圖甲所示。數(shù)字信號只包含兩種不同的狀態(tài)，以“0”“1”組合代表不同意義的信號，如圖乙所示。數(shù)字信號是現(xiàn)在最常用的數(shù)字信號，在計算機、通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
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行
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方法技巧
1. 把握三個要點，正確解答電磁波的產(chǎn)生與傳播題目
（1）產(chǎn)生：電流的迅速變化會在空間內(nèi)激起（產(chǎn)生）電磁|波；通過收音機發(fā)出的聲音或電視機產(chǎn)生的 “雪花”，我們可以得知電磁波的存在；
（2）傳播：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在具空中傳播；
（3）電磁波在真空中的傳播速度與光速相等。
2. 正確理解電磁波的波長、波速和頻率的關(guān)系
（1）電磁波在真空中的波速一定，根據(jù)v= λf可知，波長與頻率成反比。
（2）任何頻率的電磁波都能在真空中傳播，且傳播速度等于光速。
方法技巧 把握電磁波的分類，熟記電磁波的應(yīng)用
1. 醫(yī)學(xué)：用γ射線做腦部手術(shù)，用X射線透視來判斷身體部位是否出現(xiàn)異常。
2. 通信：用微波及無線電波來傳輸信息，如收看電視， 收聽廣播，接收手機信號等。
3. 生活：電視機、空調(diào)等設(shè)備的遙控器都是利用紅外線控制的，即都是用電磁波來工作的。
方法技巧
1. 移動電話是靠電磁波來傳遞信息的。
2. 移動電話既是無線電發(fā)射臺，又是無線電接收臺。
3. 移動電話是用微波信號與電話網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的。
方法技巧 理解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信
1. 光纖通信：就是把要傳送 的數(shù)據(jù)由電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行通信。目前，光纖是寬帶網(wǎng)絡(luò)的多種傳輸媒介中最理想的一種，它的特點是傳播速度快、信息容量大、抗干擾能力強。
2. 衛(wèi)星通信
（1）衛(wèi)星通信是用通信衛(wèi)星作為微波通信的中繼站來進行通信的一種方式。
（2）同步通信衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同。
（3）在地球的周圍均勻地配置3顆同步衛(wèi)星即可覆蓋幾乎全部的地球表面，實現(xiàn)全球通信。
（4）利用衛(wèi)星來傳遞電磁波信號的應(yīng)用非常廣泛，如衛(wèi)星定位、衛(wèi)星導(dǎo)航等。
3. 微波通信
（1）微波是指波長很短而頻率很高的無線電波。
（2）微波的性質(zhì)更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。
（3）要建設(shè)中繼站來保證微波的傳播，但不能在月球上建立中繼站。
【辨析】
不同波長的電磁波在真空中的傳播速度相同，都等于光速3×108m/s，與電磁波的波長和頻率沒有關(guān)系。所以對于電磁波的傳播時，根據(jù)v= λf可知，頻率越高，波長越短。
【辨析】無線電廣播信號、電視信號在發(fā)射和接收過程中，需要經(jīng)過復(fù)雜的程序，各部分有各部分的作用，現(xiàn)列表如下。
名稱
作用
話筒
把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號
調(diào)制器
把音頻電信號加載到高頻電流上
調(diào)諧器
選出特定頻率的信號
解調(diào)器
把音頻電信號從高頻電流上取下來
揚聲器
把音頻電信號轉(zhuǎn)換成聲音
攝像機
把圖像信號變成電信號
發(fā)射機
把電信號加載到高頻電流上通過發(fā)射天線發(fā)射到空中
顯示器
把電信號還原成圖像
考點突破:
電磁波及其應(yīng)用是本章中考的一個考點，重點要掌握以下內(nèi)容:
（1）電磁波像光一樣，能發(fā)生反射。
（2）任何頻率的電磁波在真空（空氣）中的波速約為c=3 ×108m/s。電磁波在真空中的波速、波長和頻率之間的關(guān)系為c=λf，λ表示波長，f表示頻率。
（3）電磁波在日常生活中有廣泛應(yīng)用，如可以用來測距離，其方法為測出從發(fā)射電磁波到接收到反射回來的電磁波所用的時間，利用s=ct/2計算所測距離；利用電磁波來傳遞信息，實現(xiàn)信息的高速傳遞等。
考點突破:
四種通信方式在中考中會有所涉及，四種通信方式對比如下：
通信方式
簡介
特點
微波通信
利用微波進行通信的方式，需要建設(shè)中繼站
優(yōu)點：容量大、質(zhì)量好，并可傳送很遠的距離。缺點：需要建設(shè)大量的中繼站，很難跨越雪山和大洋等
衛(wèi)星通信
用通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來進行通信的方式。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)三部分組成
優(yōu)點:信號覆蓋范圍廣、能遠距離傳輸信息、通信容量大、干擾小、質(zhì)量好、效率高、不受陸地災(zāi)害的影響、建設(shè)速度快
光纖通信
利用激光在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的一種通信方式。激光在光纖中通過多次反射，從光纖一端傳遞到另一端
優(yōu)點：通信容量大、傳輸 距離遠、不怕雷擊、不受電磁干擾、通信質(zhì)量高、 保密性好等
網(wǎng)絡(luò)通信
網(wǎng)絡(luò)通信是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而形成的一種新的通信方式
優(yōu)點：傳遞速度快，不僅可以收發(fā)電子郵件，還可以觀看新聞、視頻，可以進行網(wǎng)上購物，實現(xiàn)遠程教育或遠程醫(yī)療等

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