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初中物理 · 九年级全一册 · 第二十一章

信息的传递

打电话、听广播、连 WiFi——信息正以电磁波的形式在空中飞。

小提示:物理不靠背,靠动手。下面的互动都能自己拖、自己看。

📌 一、电流传信息 基础

电话把声音信号转变成变化的电流,沿着导线传递给对方:话筒把"声 → 电",听筒把"电 → 声"。电报则用莫尔斯电码(长短不同的电流脉冲)传送文字。这一类有线通信靠的是电流信号(或光信号)在导线中跑。

话筒:声信号 → 变化电流 | 听筒:变化电流 → 声信号

⚠️ 易错点:电话里传递的是"变化的电流",不是"变化的电压";导线里跑的是电流信号这一载体。

📌 二、电磁波 核心

变化的电流(或变化的电场)会在周围空间产生电磁波。电磁波不需要介质可以在真空中传播,速度等于光速 c = 3×10⁸ m/s。电磁波的波速 c、波长 λ、频率 f 三者的关系是:

c = λ · f  即 λ = c / f

由上式可知:频率 f 越高,波长 λ 越短。无线电波、微波、可见光、X 射线等,本质上都是电磁波,只是频率(波长)不同。

⚠️ 易错点:电磁波在真空和空气中速度都约为 c;频率由波源决定,波速固定时频率与波长成反比。

📌 三、现代通信 应用

现代社会的通信方式多种多样:无线电广播、电视、移动电话(利用无线电波)、光纤通信(利用光信号,容量大、抗干扰强)、卫星通信、以及互联网。微波沿直线传播,远距离传递需要卫星或中继站"接力"。

移动电话:无线电波 | 光纤通信:光信号(容量大、抗干扰)

⚠️ 易错点:光纤通信靠的是"光在光纤内壁不断全反射"前进,不是直线穿过去;而无线电波(电磁波)最大的优点是真空中也能传。

互动①:电磁波 c = λf(拖动滑块调频率,看波长怎么变)
100 MHz
状态文字
互动②:有线 vs 无线(切换看信号走的"路")
状态文字
互动③:光纤通信(光在光纤中全反射前进)
状态文字

✏️ 分层练习(8 题)

1. 电话的话筒把声音信号转变为变化的___。

2. 变化的电流会在周围空间产生___。

3. 电磁波在真空中的传播速度是___×10⁸ m/s(填数字)。

4. 电磁波的波速、波长和频率的关系是 c = ___。

5. 频率越高的电磁波,波长越___(填 长/短)。

6. 电磁波___(能/不能)在真空中传播。

7. 利用光信号传递信息、容量大的是___通信。

8. 移动电话是利用___波来传递信息的。

📚 本章小结