4.2無線電波與現(xiàn)代通信1(3分)關(guān)于電磁波的下列說法中正確的是()A法拉第第一次通過實驗驗證了電磁波的存在B電磁波不能在空氣中傳播C麥克斯韋第一次通過實驗驗證了電磁波的存在D電磁波可以在真空中傳播【解析】赫茲第一次通過實驗證實了電磁波的存在，故A，C項錯誤電磁波既可以在真空中傳播，也可在介質(zhì)中傳播，故B項錯誤，D項正確【答案】D2(3分)(多選)在電磁波譜中()A各種電磁波有明顯的頻率和波長區(qū)域界限B射線的頻率一定高于X射線的頻率CX射線的波長有可能等于紫外線的波長D可見光波長一定比無線電波波長短【解析】各種不同頻率的電磁波，雖然產(chǎn)生的機理不同，但無線電波和紅外線，紫外線和X射線，X射線和射線，它們的波長或頻率有交叉重疊部分，故C、D正確【答案】CD3(4分)某雷達(dá)工作時，發(fā)射電磁波的波長為20 cm，每秒鐘脈沖數(shù)n5 000，每個脈沖持續(xù)時間t0.02 s.問：電磁波的頻率是多少？最大的偵察距離是多少？【解析】由于電磁波的波長、頻率和波速之間滿足關(guān)系vf，真空中電磁波的傳播速度等于光速，一般在空氣中傳播，電磁波的速度認(rèn)為等于光速，即v3.0108 m/s，因此f1.5109 Hz，即電磁波的頻率為1.5109 Hz.雷達(dá)工作時發(fā)射電磁波脈沖，每個脈沖持續(xù)t0.02 s，在兩個脈沖時間間隔內(nèi)，雷達(dá)必須接收到反射回來的電磁波脈沖，否則會與后面的電磁波脈沖重疊而影響測量，設(shè)最大偵察距離為s，則：2svt，而t s200 s0.02 s(脈沖時間可以略去不計)，所以sv3.0104 m.【答案】1.5109 Hz3.0104 m課標(biāo)導(dǎo)思1.了解無線電通信的歷程2知道四種常見的通信方式的基本特征，了解它們各自的用途3了解互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程，體會它對人們生產(chǎn)生活方式產(chǎn)生的巨大影響同時關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)的負(fù)面影響.一、無線通信百年回眸11895年波波夫改進(jìn)了赫茲的實驗裝置，制作了一臺裝有天線的接收機，成功地實現(xiàn)了短距離無線通信21901年馬可尼用自己建造的大功率發(fā)射臺，成功進(jìn)行了跨越大西洋的通信實驗，標(biāo)志著穿越時空傳遞信息時代的到來31904年，弗萊明制成真空二極管，提高了檢波效應(yīng)41906年，德福雷斯特研制出真空三極管，成為無線電技術(shù)中重要的元件51947年，貝爾實驗室的科學(xué)家們研制出世界上第一只晶體管，使電子學(xué)發(fā)生了根本性的變化6無線電波的發(fā)射與接收(1)電磁波譜中的無線電波段主要用于無線通信，無線電波的波長從幾毫米到幾十千米，通常分為長波、中波、短波、微波等幾個波段(2)用無線電波傳播聲音及其他信號，需要解決兩個問題：一是將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號；二是要提高電信號的傳播距離(3)提高電磁波的頻率，增大電磁波的能量，電磁波傳播的距離就越遠(yuǎn)(4)由天線發(fā)射出去的無線電波向四面八方傳播，在傳播途中，遇到接收天線(導(dǎo)體)，就會在接收回路中產(chǎn)生頻率相同的感應(yīng)電流接收機通過調(diào)諧電路，選擇所需要頻率的電波，經(jīng)過檢波電路將載波與音頻信號分開，把音頻信號放大并通過揚聲器播放出來二、有線無線交相輝映1微波通信：優(yōu)點是通信容量大、傳輸穩(wěn)定、抗災(zāi)能力強；缺點是只能采用空間波傳播，必須用中繼站的方法增加通信距離2衛(wèi)星通信：優(yōu)點是覆蓋面大、通信距離長，速度快、容量大，幾乎不受地理環(huán)境限制3光纖通信：優(yōu)點是方向性好、容量大、中繼距離長、抗干擾性好、保密性強等.一、對通信技術(shù)的理解1微波通信：靠中繼站接力來實現(xiàn)微波信號遠(yuǎn)距離傳輸(1)中繼站的功能：接收前站傳來的信號，加上能量經(jīng)放大后向下一站發(fā)射(2)微波通信的特點：通信容量大、傳輸穩(wěn)定、抗災(zāi)能力強等(3)數(shù)字微波通信的特點：噪聲小、頻帶寬、上下話路方便、更加經(jīng)濟可靠2衛(wèi)星通信：通信衛(wèi)星系統(tǒng)由衛(wèi)星和衛(wèi)星通信地球站組成，同步衛(wèi)星在地球赤道上空36 000 km，相對地面靜止(1)衛(wèi)星作為中繼站，將地面?zhèn)鱽淼奈⒉ㄐ盘柗糯蠛笤侔l(fā)射回地球理論上只需三顆等距離同步衛(wèi)星就可實現(xiàn)全球覆蓋(2)衛(wèi)星通信的特點：覆蓋面大、通信距離長、不受地理環(huán)境限制、投資少、見效快等(3)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GPS是利用6個軌道上24顆衛(wèi)星組成的全球定位、導(dǎo)航及授時系統(tǒng)我國的“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)將于2012年首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和援時以及短報文通信服務(wù)能力3光纖通信：把信號加在激光上在光導(dǎo)纖維中傳輸(1)光纖通信的原理：使用激光技術(shù)和全反射技術(shù)采用可高速調(diào)制的激光光源，利用被調(diào)制的激光在用高純度的石英玻璃制成的細(xì)如發(fā)絲的光纖材料內(nèi)不斷發(fā)生全反射，將信號傳向終端(2)光纖通信的特點：頻帶寬、容量大、中繼距離長、抗干擾性好、保密性強、成本低、傳輸質(zhì)量高等二、無線電波的發(fā)射和接受1無線電波的發(fā)射(1)發(fā)射電磁波的條件要有足夠高的振蕩頻率理論研究表明，振蕩電路向外輻射能量的本領(lǐng)，即單位時間內(nèi)輻射出去的能量與頻率的四次方成正比，頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大開放電路只有使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去用開放電路可以把電磁波發(fā)射出去(2)發(fā)射電磁波的電路特點在如圖421所示的實際發(fā)射無線電波的裝置中，由閉合電路變成開放電路變化的過程圖421在實際發(fā)射無線電波的裝置中，在開放電路旁還需加一個振蕩器電路與之耦合(如圖421(e)，振蕩電路產(chǎn)生的高頻振蕩電流通過L1和L2的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開放電路中激發(fā)無線電波，向四周發(fā)射【特別提醒】無線電波的發(fā)射過程如下：2無線電波的接收(1)選臺與電諧振選臺：接收電磁波時從諸多的電磁波中把我們需要的選出來，通常叫選臺電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強，這種現(xiàn)象叫電諧振(2)調(diào)諧與調(diào)諧電路調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧調(diào)諧電路：能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路(3)解調(diào)從接收到的高頻電磁波中“檢”出所攜帶的信號，叫做檢波，也叫解調(diào)，它是調(diào)制的逆過程(4)無線電波的接收天線收到的所有的電磁波，經(jīng)調(diào)諧選擇出所需要的電磁波，再經(jīng)過檢波取出攜帶的信號，放大后還原成聲音或圖像的過程【特別提醒】(1)無線電波的接收過程如下：.(2)在電磁波發(fā)射和接收的過程中要明確調(diào)制、調(diào)諧的含義，不能混淆一、關(guān)于通信方式的理解與應(yīng)用關(guān)于同步衛(wèi)星，以下說法中正確的是()A同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同B同步衛(wèi)星和月球一樣每天繞地球一周C同步衛(wèi)星固定在空中一直不動D同步通信衛(wèi)星作為傳播微波的中繼站，地球上只要有兩顆就能覆蓋全世界【解析】所謂地球同步衛(wèi)星，即指衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，與地球同步轉(zhuǎn)動，且在赤道上空的某地，站在地球上觀看(以地球本身為參照物)它在空中的位置是固定不動的，所以它可以代替微波中繼站來進(jìn)行電磁波的中轉(zhuǎn)作用全世界只要有三顆這樣的衛(wèi)星(當(dāng)然位置要選定好)就可以滿足全世界的需求，正確答案只有選項A.【答案】A1下列各種通信方式不屬于現(xiàn)代通信的是()A衛(wèi)星通信B互聯(lián)網(wǎng)(有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò))C戰(zhàn)場上的八百里加急D光纖通信【解析】選項C是一種古代通信方式【答案】C二、無線電波的發(fā)射與接收關(guān)于無線電波的發(fā)射和接收，下列說法正確的是()A為了將信號發(fā)送出去，先要進(jìn)行解調(diào)B為了從各個電臺發(fā)出的電磁波中將需要的電磁波選出來，就要進(jìn)行解調(diào)C為了從高頻電流中取出聲音信號，就要進(jìn)行調(diào)頻D由開放電路可以有效地把電磁波發(fā)射出去【解析】為了將信號發(fā)送出去，首先要進(jìn)行調(diào)制；從各個電臺發(fā)出的電磁波中將需要的電磁波選出來，要進(jìn)行調(diào)諧；從高頻電流中取出聲音信號，需要解調(diào)；利用開放電路可以有效地發(fā)射電磁波故只有D正確【答案】D調(diào)制和調(diào)諧的區(qū)別(1)調(diào)制是無線電波發(fā)射時將要傳遞的信號加入高頻電磁波上的過程，有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式(2)調(diào)諧是無線電波接收時將需要的信號選出來的過程2如圖422所示，為電視接收過程示意圖，其工作過程順序正確的是()圖422A解調(diào)放大調(diào)諧顯示B調(diào)諧放大解調(diào)顯示C調(diào)諧解調(diào)放大顯示D放大調(diào)諧解調(diào)顯示【解析】電視接收機首先利用電諧振通過調(diào)諧把空間高頻電流選出來，然后解調(diào)，取下信號，最后經(jīng)放大后再傳給顯像管顯像，所以正確的順序是C.【答案】C1發(fā)明電話的是()A莫爾斯B愛迪生C赫茲D貝爾【答案】D2比較下列各類傳遞信息的方法，在相同時間內(nèi)能傳遞信息最多的是()A電話 B電報C書信D可視電話【解析】電話只傳遞聲音，電報、書信只傳遞文字，可視電話聲音、文字、圖象均可傳送，所以可視電話傳遞信息最多【答案】D3(多選)光纖通信具有的優(yōu)點是()A頻帶寬，容量大B中繼距離長C抗干擾性好，保密性強D成本低，傳輸質(zhì)量高【解析】光纖通信由于具有頻帶寬、容量大、中繼距離長、抗干擾性好，保密性強、成本低、傳輸質(zhì)量高等許多優(yōu)點，成為當(dāng)今世界最有發(fā)展前途的通信技術(shù)，故A、B、C、D均正確【答案】ABCD4簡單的、比較有效的電磁波的發(fā)射裝置，至少應(yīng)具備以下電路中的() 【導(dǎo)學(xué)號：22940031】調(diào)諧電路；調(diào)制電路；高頻振蕩電路；開放振蕩電路A BCD【解析】比較有效的發(fā)射電磁波的裝置應(yīng)該有調(diào)制電路、高頻振蕩電路和開放振蕩電路調(diào)制電路是把需要發(fā)射的信號裝載在高頻電磁波上才能發(fā)射出去，高頻振蕩電路能產(chǎn)生高頻電磁波，開放振蕩電路能把電磁波發(fā)送的更遠(yuǎn)而調(diào)諧電路是在接收端需要的電路【答案】B學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測評(十一) (建議用時：45分鐘)1發(fā)明電報的是()A莫爾斯B愛迪生C馬可尼D貝爾【答案】A2在下列裝置中，既能發(fā)射又能接收電磁波的是()A收音機 B移動電話C固定電話D電視機【解析】收音機和電視機只能接收電磁波，固定電話接收和發(fā)送的是電流信號，只有移動電話可發(fā)射和接收電磁波【答案】B3(多選)下列說法中正確的是()A無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波B無線電波在真空中的波長范圍從幾毫米到幾十千米C無線電波的頻率越低越容易發(fā)射D發(fā)射無線電波的目的是為了向遠(yuǎn)處傳遞電能【解析】無線電波在電磁波譜中波長最長，其波長范圍是幾毫米到幾十千來，所以A、B正確發(fā)射無線電波的條件是：一、頻率足夠高；二、有開放電路，所以C錯發(fā)射無線電波的目的是向遠(yuǎn)處傳遞信號，D錯【答案】AB4在無線電波廣播的接收中，調(diào)諧和檢波是兩個必須經(jīng)歷的過程，下列關(guān)于接收過程的順序，正確的是()A調(diào)諧高頻放大檢波音頻放大B檢波高頻放大調(diào)諧音頻放大C調(diào)諧音頻放大檢波高頻放大D檢波音頻放大調(diào)諧高頻放大【解析】在無線電波的接收中，首先要選擇出所需要的電磁波調(diào)諧，然后經(jīng)高頻放大后，再將音頻信號提取出來檢波，最后再進(jìn)行音頻放大，故A正確【答案】A5(多選)數(shù)字信號比模擬信號具有的優(yōu)點是()A抗干擾能力強B容易加密C便于計算機處理D傳輸簡單【解析】數(shù)字信號比模擬信號具有的優(yōu)點是抗干擾能力強，容易加密和便于計算機處理【答案】ABC6(多選)光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)下列說法正確的是()A光纖通信利用光作為載體來傳播信息B光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理C光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理D目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲【解析】光纖通信是把信號加在激光上在光導(dǎo)纖維中傳輸，廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的石英玻璃絲，光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的全反射原理，故A、D正確，B、C錯誤【答案】AD7無線電技術(shù)中通常根據(jù)波長把無線電波分成下表中的幾個波段：波段長波中波短波微波波長/m30 0003 0003 00020020010100001大家知道，地球被厚厚的大氣層包圍著，在距地面50千米到幾百千米的范圍內(nèi)的大氣層叫電離層，電離層對于不同波長的電磁波表現(xiàn)出不同的特性實驗表明，對于波長小于10 m的微波，電離層能讓它通過；對于波長超過3 000 m的長波，電離層基本上把它吸收掉；對于中波和短波，電離層對它有反射作用地球同步通信衛(wèi)星靜止在赤道上空36 000 km高的地方，所以利用同步衛(wèi)星進(jìn)行無線電信號通信只能通過() 【導(dǎo)學(xué)號：22940032】A長波B中波 C短波D微波【解析】地球同步通信衛(wèi)星傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘柋仨毮軌虼┩鸽婋x層，而只有波長小于10 m的微波才能通過，所以答案為D.【答案】D8(多選)關(guān)于調(diào)制器的作用，下列說法正確的是()A調(diào)制器的作用是把低頻聲音信號加載到高頻信號上去B調(diào)制器的作用可以是把低頻信號的信息加載到高頻信號的振幅上去C調(diào)制器的作用可以是把低頻信號的信息加載到高頻信號的頻率上去D調(diào)制器的作用是將低頻聲音信號變成高頻信號，再放大后直接發(fā)射出去【解析】調(diào)制器的作用是把低頻聲音信號加載到高頻振蕩信號上去，如果高頻信號的振幅隨低頻信號的變化而變化，則是調(diào)幅；如果高頻信號的頻率隨低頻信號的變化而變化，則是調(diào)頻由于低頻信號不利于直接從天線發(fā)射，所以需要將低頻信號加載到高頻信號上去【答案】ABC9近年來，無線光通信技術(shù)(不需光纖，利用紅外線在空間的定向傳播來傳遞信息的通信手段)在局域網(wǎng)、移動通信等多方面顯示出巨大的應(yīng)用前景關(guān)于紅外線和光通信，以下說法中正確的是()(1)光通信就是將文字、數(shù)據(jù)、圖象等信息轉(zhuǎn)換成光信號從一地傳向另一地的過程(2)光纖通信中的光信號在光纖中傳輸，無線光通信的光信號在空氣中傳輸(3)紅外線的頻率比可見光的頻率高(4)紅外光子的能量比可見光子的能量大A(1)(2) B(3)(4)C(1)(3)D(2)(4)【解析】無線光通信技術(shù)是光信號在空氣中直接傳輸各種信息光纖通信中的光信號是在光纖維中傳輸不論哪種方式，傳輸?shù)亩际俏淖帧?shù)據(jù)圖像等信息而紅外線的頻率由電磁波譜可知比可見光的頻率低，故紅外線的波長比可見光更長，能量更小【答案】A信息化時代的“住房”上古之世，人們就“構(gòu)木為巢，以避群害”陜西西安半坡村發(fā)現(xiàn)的地面建筑，就是我們祖先的房子經(jīng)過了幾千年的發(fā)展，從氏族部落到村落，房子建得越來越堅固、越來越漂亮了，但是那個時代人們?nèi)粘＝涣鞯姆秶浅Ｐ」I(yè)化的大生產(chǎn)促進(jìn)了城市的發(fā)展，高樓大廈鱗次櫛比，住房也不再是孤零零的建筑物房子里通了水、電、煤氣，有了電燈、洗衣機、電冰箱，機械替代了人的部分體力勞動由于生活的便利，住在大樓里的鄰居很少來往人們更多地奔走于家和學(xué)習(xí)、工作的場所之間在信息化的今天，住房除了水、電、煤氣外，又有了與外界溝通信息的電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、計算機互聯(lián)網(wǎng)人們可以在家里與遙遠(yuǎn)的朋友交流，鋼筋水泥墻不再阻隔人們的交往了人們不一定都住在擁擠的大城市，住在郊區(qū)仍然可以方便地跟辦公室聯(lián)系，實現(xiàn)家庭辦公實際上，信息化時代的房子已經(jīng)聯(lián)通了全世界時尚的現(xiàn)代人，能在網(wǎng)上建立虛擬的家：用個人主頁展示自己的風(fēng)采和魅力人們可以顯現(xiàn)自己的愛好：如果你喜歡文學(xué)，可以把古今中外的名著全放在自己的“家”里，讓與自己有相同愛好的伙伴閱讀；如果你喜歡歌曲，可以收集從古典到最現(xiàn)代的歌曲，把“家”建造為歌曲的天堂；如果你喜歡體育在虛擬的家中還可以展現(xiàn)自己的能力：如果把你的創(chuàng)造和發(fā)明放到網(wǎng)上，可以與同學(xué)、朋友交流在信息時代，網(wǎng)上的“家”可以是一個人所有信息的“居所”除了個人的“家”，還有更大的供“部落”活動的場所你可以開辦一個論壇，選擇自己關(guān)心的話題暢所欲言，結(jié)識很多興趣相近的朋友雖然你們可能從來沒有見過面，甚至居住在地球的兩邊，但是你們會為了同一幅漫畫而開懷大笑，也會為了同一個感人的故事而流淚當(dāng)你遇到困難，這些看不到的朋友往往更能設(shè)身處地為你著想，給你一個“別出心裁”的建議對于被高樓大廈隔離的人們，網(wǎng)絡(luò)中的“家庭”溫暖，實實在在地存在著再比如，當(dāng)發(fā)生了一起感人的愛國事件時，看著那些激昂的支持者的留言，特別是看到他們的IP地址來自世界各地，確實由衷地感到“海內(nèi)存知己，天涯若比鄰”互聯(lián)網(wǎng)使人們突破了地理上的局限和工業(yè)化產(chǎn)生的隔閡，給人們一個前所未有的、更廣闊的自由交流空間.