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初中物理苏科版九年级全册第十七章 电磁波与现代通信信息与信息传播优秀教学ppt课件
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这是一份初中物理苏科版九年级全册第十七章 电磁波与现代通信信息与信息传播优秀教学ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了信息传播，信息与信息传播，②文字的诞生，解析见下页，莫尔斯等内容，欢迎下载使用。
现在还经常听到古代流传下来的一些成语：“快马传书”、“狼烟四起”、“飞鸽传书”、“口口相传”等，你知道其中的含义吗？
1. 信息 信息是各种事物发出的有意义的消息。消息中包含的内容越多，信息量就越大。
①当你看到乌云密布时，有怎样的感想？
2. 信息无处不在信息并不神秘，它无处不在。例如，春暖花开，鸟语花香，表示春天来了；秋风扫落叶，大地披金，五谷丰收，表示秋天的到来；这是大自然给我们带来的信息。
十字路口红灯亮，司机、行人知道应该停车等候通行，这是交通信号灯给我们带来的信息等。我们生活在充满信息的环境中，自觉或不自觉地接收或传递着各种各样的信息.我们需要在各种不断出现的、无序的信息中收集和整理出有用的信息，并加以利用和管理.
【例题1】下列不属于信息的是（ ）A. 乌云密布，表明大雨可能降临 B. 电话铃响，表明有电话打来 C. 人被打了一下感觉到痛D. 听到喇叭的响声，行人会让路
信息是事物发出的有意义的消息。人被打了一下感觉到痛，是人正常的生理反应，不属于信息.
①人类特有的三种信息：语言、符号、图像。
②通信 以特定的手段和方式进行的信息传播活动，叫做通信。
2. 人类历史上信息的五次巨大变革
语言是人类的创造，是人类进行沟通交流的表达方式。许多动物也能够发出声音来表示自己的感情或者在群体中传递信息。只有人类才会把无意义的语音按照各种方式组合起来，成为有意义的语素，再把为数众多的语素按照各种方式组合成话语。
在人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革。
人类创造了语言之后又创造了文字。文字是语言的视觉形式。文字突破了口语所受空间和时间的限制，能够发挥更大的作用。
电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来，而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在实验中证实存在。无线电波被海因里希·赫兹在1887年第一个刻意产生，使用电路计算出比可见光低得多的频率上产生振荡，随之产生了由麦克斯韦方程所建议的振荡电荷和电流。赫兹还开发检测这些电波的方法，后来被称为无线电波和微波。
⑤计算机与网络技术的应用
计算机网络技术发展的第一阶段，也就是通信、计算机技术的首次结合是在20世纪50年代初的美国，美国的地面放空系统将测量控制设备和远程雷达连接到一台计算机上，是通过通信线路直接实现的，可谓是计算机网络技术的萌芽。到了1960年左右，美国航空公司再次尝试了用一台计算机来将美国全境内的两千多台计算机的飞机订票系统进行连接，从而实现了分多时用户和集中控制处理，至此，面向终端的联机系统应运而生。
【例题2】下列人类历史上的信息和信息传播活动的变革，按时间的先后顺序排列的是（ ）A.文字的诞生到语言的诞生 B.文字的诞生到印刷术的诞生 C.电磁波的应用到文字的诞生D.计算机技术的应用到电磁波的应用
在人类历史发展的长河中，语言、符号、图像最终发展成为人类特有的三种信息，这三种信息的发展和传播共经历了五次变革：语言的诞生、文字的诞生、印刷术的诞生、电磁波的应用和计算机技术的应用。其中，使用语言交流是人类区别于其他生物的重要特征之一；文字的诞生使得人类在信息的存储和传播方面不再受时间和空间的限制，它使信息传递得更远，保留得更久，印刷术的广泛应用使书籍和报刊成为信息存储和传播的重要媒介，推动了人类文明的进步；电磁波的应用更是在信息传播领域真正实现了时间、空间上的突破，使得人与人之间的信息交流更加容易；计算机技术的应用在信息处理方面具有处理速度快、存储容量大、计算精度高和通用性强等特点，它扩大和延伸了人脑的思维功能。
三、早期的信息传播工具
早期的信息传播工具很多，例如万里长城上的烽火台、古代传递官文的信使(驿马)、莫尔斯发用明的电报机、贝尔制作的早期电话等；还有信鸽、信号树、孔明灯、漂流瓶，古时军队采用的擂鼓、鸣金，海军采用的手旗、灯光等.
1. 万里长城上的烽火台
烽火台，又称烽燧，俗称烽堠、烟墩、墩台。古时用于点燃烟火传递重要消息的高台，是古代重要军事防御设施，是为防止敌人入侵而建的，遇有敌情发生，则白天施烟，夜间点火，台台相连，传递消息。是最古老但行之有效的消息传递方式。
2. 古代传递官文的驿马
驿马特指中国古代历史上为国家传递公文、军事情报、物资等的马。驿马属皇室专有，激跃奔腾，通达天下四面八方，在中国历史的发展壮大做出了不可磨灭的贡献。
3. 莫尔斯发明的电报机
电报通信的语言是由电码符号组成的。电报通信最早是由美国的摩尔斯在1844年发明的，所以电码符号也被叫做摩尔斯电码（Mrse cde）。电码符号由两种基本信号和不同的间隔时间组成：短促的点信号“•”，读“ 的 ”（Di）；保持一定时间的长信号“─”，读“答 ”（Da）。
4. 贝尔制作的早期电话
亚历山大·格拉汉姆·贝尔（Alexander Graham Bell，1847年3月3日－1922年8月2日），出生于英国爱丁堡市，毕业于伦敦大学学院 ，是著名的苏格兰裔美国发明家、企业家。他获得了世界上第一台可用的电话机的专利权，创建了贝尔电话公司（AT&T公司的前身）。
1832年，美国发明家莫尔斯受到电磁铁原理的启发，开始研制电报机。经过10多年的努力，他终于制成了电报机，同时还发明了利用“点”“画”和“空白”的不同组合构成的电码——莫尔斯电码，揭开了人类通信史的新纪元.
由于电报不能即时地进行双向信息交流，人们又开始探索利用电磁原理传送声音.在英国出生的美国发明家贝尔就是早期从事这种探索的研究者之一。1876年，贝尔研制成了最早的电话（telephne），由话筒和听筒两部分组成，它们都是根据电磁转换的原理设计的。贝尔的发明标志着人类利用电流进行异地通话的开始.
利用图中所示的器材设计一个电路，使分别处在挡板两侧的同学按下自己所在一侧的开关时，对方一侧的灯泡会发光.
四、自制简易有线电报机
按照设计连接电路。试一试，能否达到设计要求?如果不能达到设计要求，请修改或重新设计电路。如图所示是一组同学设计的电路。它符合设计要求吗?
1. 与对方约定自己的电报密码。例如，可用某字典作为密码本，用四位数字“8268”代表该字典第82页第6行第8个字——“法”（标点符号不算字数），如图所示。
2. 采用莫尔斯电码，用点（开关接通时间短）、画（开关接通时间较长）的组合来表示电报密码中的数字.
一般情况下，“画”所用时间是“点”的3倍。
例如，发一个“国”字给对方的操作顺序：先进行编码—“8256”；然后使用摩尔斯电码的“点”与“画”进行操作发送。
3. 发一个字的“电报”给对方，看他是否能正确地翻译出你“电报”的内容.
- - - • • • • - - - • • • • • - • • • •
1. 想一想，如果不用莫尔斯电码，而是将开关接通时间短设为“0”，开关接通时间长设为“1”，你能不能能用“0”和“1”的不同组合来表示0~9这10个数字?
可以把摩尔斯电码表中的“点”换成“0或1”，“画”换成“1或0”即可。
2. 分析有线电报的优点和缺点，说出应怎样传播信息才更加合理。
①优点：相对于驿送、信鸽、信狗、以及烽烟等来说，是当时比较快的通讯工具，保密性好。②缺点：电报传送操作繁琐，远距离连线不方便，不能及时进行双向交流。③信息传播应操作简便、传播距离远、传播信息量大且能够双向交流才更加合理。
①信息是各种事物发出的有意义的消息。
②人类特有的三种信息：语言、符号、图像。
③以特定的手段和方式进行的信息传播活动，叫做通信。
①万里长城上的烽火台。
②古代传递官文的驿马。
③莫尔斯发明的电报机。
④贝尔制作的早期电话。
⑤计算机与网络技术的应用。
WHAT•WHY•WOW
1. 查阅资料，了解蜜蜂(或蚂蚁)是如何传递信息的。
蜜蜂属社会昆虫，进行着社会化生活，蜂群中个体之间也同人类一样有着种种的信息交流。它们没有语言文字，主要是通过蜜蜂舞蹈、发声及蜜蜂信息素等进行信息传递。蚂蚁是用分泌物的气味来进行交流的，依靠触角辨别气味，触角的第一节膨粗，有膝状弯曲，非常灵活。由于触角是一对，因此即能辨别气味的强度，也能辨别气味来源的方向距离。故答案为：蜜蜂主要是通过舞蹈、发声及蜜蜂信息素等进行信息传递。蚂蚁是用分泌物的气味来进行交流的，依靠触角辨别气味。不同的动物通过不同器官感知环境。
四、课外实践与练习——WWW
2. 如图所示，反映了人类信息存储方式的变迁。查阅资料，了解人类信息存储方式的发展历程.
人类储存信息的工具可大致归纳为:早期的骨、石、竹、木制品存储；中期的纸制品存储；现代的磁存储和光存储。可组织学生分别查询资料，对各种存储方式进行讨论和研究.图是比尔·盖茨坐在厚厚的两叠 A4 纸上，手上拿着一张光盘，含义是一张光盘的信息存储量，相当于两叠几米高的 A4 纸的信息存储量。
1. 我们生活在一个充满信息的世界里，通俗地说，信息就是各种事物发出的有意义的________，其中包含的内容越多，信息量也就越大．______、______和________是人类特有的三种信息．
2. 1832年，美国发明家________最早制成了电报机，同时也发明了利用“点”“划”“空白”的不同组合构成的________电码组合，揭开了人类通信史上的新纪元；1876年，科学家________发明了第一部电话，真正实现了人与人之间的直接对话．
3. 下列事例中，不是为了传递信息的是（ ）A．警察向逃犯鸣枪示警B．进攻开始前发射信号弹C．用枪把远处的敌人击倒D．运动会上裁判员扣动发令枪
ABD：警察向逃犯鸣枪示警，利用枪声传递信息，要求逃犯停下；进攻开始前发信号弹，是利用信号弹发出的声和光传递信息；运动会上裁判员扣动发令枪，是利用枪声来传递信息；所以都不符合题意．C：用枪把远处敌人击倒，是利用了子弹的能量打击敌人，与信息的传递无关，符合题意。
4. 下列信息传播中属于第四次信息变革的产物的是（ ）A．利用计算机可以存储大量的声音、图片和文字籍B．人类用来记录历史的书C．人们可以用收音机收到电台播出的节目D．人们利用语言和手势来交流自己的看到的现象
信息的五次变革分别是获得语言、创造文字、发明造纸和印刷术、电磁波的应用、计算机与网路技术的应用．人们可以用收音机收到电台播出的节目，是利用了电磁波.
5. 下列信息不属于人类特有的信息的是（ ）A．语言 B．味道 C．符号 D．图像
语言、符号、图像是人类特有的信息，而其他生物也通过味道来传递信息，因此，味道不属于人类的特有信息，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。
6. 莫尔斯电报是通过声音(比如铃声)表示电码信号的，也可以通过小灯泡的亮与不亮或亮的时间的长短来显示电码信号.（1）用笔画线将图中的电路元件连接成莫尔斯电报机的电路.（2）画出莫尔斯电报的电路图.
7. 某中学物理兴趣小组的同学看完了现代京剧《红灯记》之后，不仅对抗日英雄、共产党地下交通员李玉和敬佩之极，而且对“密电码”产生了浓厚兴趣.为了探究“密电码”的奥秘，他们做了如下实验:
（1）编码:下面这些字分别用两位数字编了码，左起第1位数字表示第几行，第2位数字表示第几个字，这就是“密电码”的译码表.
现在还经常听到古代流传下来的一些成语：“快马传书”、“狼烟四起”、“飞鸽传书”、“口口相传”等，你知道其中的含义吗？
1. 信息 信息是各种事物发出的有意义的消息。消息中包含的内容越多，信息量就越大。
①当你看到乌云密布时，有怎样的感想？
2. 信息无处不在信息并不神秘，它无处不在。例如，春暖花开，鸟语花香，表示春天来了；秋风扫落叶，大地披金，五谷丰收，表示秋天的到来；这是大自然给我们带来的信息。
十字路口红灯亮，司机、行人知道应该停车等候通行，这是交通信号灯给我们带来的信息等。我们生活在充满信息的环境中，自觉或不自觉地接收或传递着各种各样的信息.我们需要在各种不断出现的、无序的信息中收集和整理出有用的信息，并加以利用和管理.
【例题1】下列不属于信息的是（ ）A. 乌云密布，表明大雨可能降临 B. 电话铃响，表明有电话打来 C. 人被打了一下感觉到痛D. 听到喇叭的响声，行人会让路
信息是事物发出的有意义的消息。人被打了一下感觉到痛，是人正常的生理反应，不属于信息.
①人类特有的三种信息：语言、符号、图像。
②通信 以特定的手段和方式进行的信息传播活动，叫做通信。
2. 人类历史上信息的五次巨大变革
语言是人类的创造，是人类进行沟通交流的表达方式。许多动物也能够发出声音来表示自己的感情或者在群体中传递信息。只有人类才会把无意义的语音按照各种方式组合起来，成为有意义的语素，再把为数众多的语素按照各种方式组合成话语。
在人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革。
人类创造了语言之后又创造了文字。文字是语言的视觉形式。文字突破了口语所受空间和时间的限制，能够发挥更大的作用。
电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来，而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在实验中证实存在。无线电波被海因里希·赫兹在1887年第一个刻意产生，使用电路计算出比可见光低得多的频率上产生振荡，随之产生了由麦克斯韦方程所建议的振荡电荷和电流。赫兹还开发检测这些电波的方法，后来被称为无线电波和微波。
⑤计算机与网络技术的应用
计算机网络技术发展的第一阶段，也就是通信、计算机技术的首次结合是在20世纪50年代初的美国，美国的地面放空系统将测量控制设备和远程雷达连接到一台计算机上，是通过通信线路直接实现的，可谓是计算机网络技术的萌芽。到了1960年左右，美国航空公司再次尝试了用一台计算机来将美国全境内的两千多台计算机的飞机订票系统进行连接，从而实现了分多时用户和集中控制处理，至此，面向终端的联机系统应运而生。
【例题2】下列人类历史上的信息和信息传播活动的变革，按时间的先后顺序排列的是（ ）A.文字的诞生到语言的诞生 B.文字的诞生到印刷术的诞生 C.电磁波的应用到文字的诞生D.计算机技术的应用到电磁波的应用
在人类历史发展的长河中，语言、符号、图像最终发展成为人类特有的三种信息，这三种信息的发展和传播共经历了五次变革：语言的诞生、文字的诞生、印刷术的诞生、电磁波的应用和计算机技术的应用。其中，使用语言交流是人类区别于其他生物的重要特征之一；文字的诞生使得人类在信息的存储和传播方面不再受时间和空间的限制，它使信息传递得更远，保留得更久，印刷术的广泛应用使书籍和报刊成为信息存储和传播的重要媒介，推动了人类文明的进步；电磁波的应用更是在信息传播领域真正实现了时间、空间上的突破，使得人与人之间的信息交流更加容易；计算机技术的应用在信息处理方面具有处理速度快、存储容量大、计算精度高和通用性强等特点，它扩大和延伸了人脑的思维功能。
三、早期的信息传播工具
早期的信息传播工具很多，例如万里长城上的烽火台、古代传递官文的信使(驿马)、莫尔斯发用明的电报机、贝尔制作的早期电话等；还有信鸽、信号树、孔明灯、漂流瓶，古时军队采用的擂鼓、鸣金，海军采用的手旗、灯光等.
1. 万里长城上的烽火台
烽火台，又称烽燧，俗称烽堠、烟墩、墩台。古时用于点燃烟火传递重要消息的高台，是古代重要军事防御设施，是为防止敌人入侵而建的，遇有敌情发生，则白天施烟，夜间点火，台台相连，传递消息。是最古老但行之有效的消息传递方式。
2. 古代传递官文的驿马
驿马特指中国古代历史上为国家传递公文、军事情报、物资等的马。驿马属皇室专有，激跃奔腾，通达天下四面八方，在中国历史的发展壮大做出了不可磨灭的贡献。
3. 莫尔斯发明的电报机
电报通信的语言是由电码符号组成的。电报通信最早是由美国的摩尔斯在1844年发明的，所以电码符号也被叫做摩尔斯电码（Mrse cde）。电码符号由两种基本信号和不同的间隔时间组成：短促的点信号“•”，读“ 的 ”（Di）；保持一定时间的长信号“─”，读“答 ”（Da）。
4. 贝尔制作的早期电话
亚历山大·格拉汉姆·贝尔（Alexander Graham Bell，1847年3月3日－1922年8月2日），出生于英国爱丁堡市，毕业于伦敦大学学院 ，是著名的苏格兰裔美国发明家、企业家。他获得了世界上第一台可用的电话机的专利权，创建了贝尔电话公司（AT&T公司的前身）。
1832年，美国发明家莫尔斯受到电磁铁原理的启发，开始研制电报机。经过10多年的努力，他终于制成了电报机，同时还发明了利用“点”“画”和“空白”的不同组合构成的电码——莫尔斯电码，揭开了人类通信史的新纪元.
由于电报不能即时地进行双向信息交流，人们又开始探索利用电磁原理传送声音.在英国出生的美国发明家贝尔就是早期从事这种探索的研究者之一。1876年，贝尔研制成了最早的电话（telephne），由话筒和听筒两部分组成，它们都是根据电磁转换的原理设计的。贝尔的发明标志着人类利用电流进行异地通话的开始.
利用图中所示的器材设计一个电路，使分别处在挡板两侧的同学按下自己所在一侧的开关时，对方一侧的灯泡会发光.
四、自制简易有线电报机
按照设计连接电路。试一试，能否达到设计要求?如果不能达到设计要求，请修改或重新设计电路。如图所示是一组同学设计的电路。它符合设计要求吗?
1. 与对方约定自己的电报密码。例如，可用某字典作为密码本，用四位数字“8268”代表该字典第82页第6行第8个字——“法”（标点符号不算字数），如图所示。
2. 采用莫尔斯电码，用点（开关接通时间短）、画（开关接通时间较长）的组合来表示电报密码中的数字.
一般情况下，“画”所用时间是“点”的3倍。
例如，发一个“国”字给对方的操作顺序：先进行编码—“8256”；然后使用摩尔斯电码的“点”与“画”进行操作发送。
3. 发一个字的“电报”给对方，看他是否能正确地翻译出你“电报”的内容.
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1. 想一想，如果不用莫尔斯电码，而是将开关接通时间短设为“0”，开关接通时间长设为“1”，你能不能能用“0”和“1”的不同组合来表示0~9这10个数字?
可以把摩尔斯电码表中的“点”换成“0或1”，“画”换成“1或0”即可。
2. 分析有线电报的优点和缺点，说出应怎样传播信息才更加合理。
①优点：相对于驿送、信鸽、信狗、以及烽烟等来说，是当时比较快的通讯工具，保密性好。②缺点：电报传送操作繁琐，远距离连线不方便，不能及时进行双向交流。③信息传播应操作简便、传播距离远、传播信息量大且能够双向交流才更加合理。
①信息是各种事物发出的有意义的消息。
②人类特有的三种信息：语言、符号、图像。
③以特定的手段和方式进行的信息传播活动，叫做通信。
①万里长城上的烽火台。
②古代传递官文的驿马。
③莫尔斯发明的电报机。
④贝尔制作的早期电话。
⑤计算机与网络技术的应用。
WHAT•WHY•WOW
1. 查阅资料，了解蜜蜂(或蚂蚁)是如何传递信息的。
蜜蜂属社会昆虫，进行着社会化生活，蜂群中个体之间也同人类一样有着种种的信息交流。它们没有语言文字，主要是通过蜜蜂舞蹈、发声及蜜蜂信息素等进行信息传递。蚂蚁是用分泌物的气味来进行交流的，依靠触角辨别气味，触角的第一节膨粗，有膝状弯曲，非常灵活。由于触角是一对，因此即能辨别气味的强度，也能辨别气味来源的方向距离。故答案为：蜜蜂主要是通过舞蹈、发声及蜜蜂信息素等进行信息传递。蚂蚁是用分泌物的气味来进行交流的，依靠触角辨别气味。不同的动物通过不同器官感知环境。
四、课外实践与练习——WWW
2. 如图所示，反映了人类信息存储方式的变迁。查阅资料，了解人类信息存储方式的发展历程.
人类储存信息的工具可大致归纳为:早期的骨、石、竹、木制品存储；中期的纸制品存储；现代的磁存储和光存储。可组织学生分别查询资料，对各种存储方式进行讨论和研究.图是比尔·盖茨坐在厚厚的两叠 A4 纸上，手上拿着一张光盘，含义是一张光盘的信息存储量，相当于两叠几米高的 A4 纸的信息存储量。
1. 我们生活在一个充满信息的世界里，通俗地说，信息就是各种事物发出的有意义的________，其中包含的内容越多，信息量也就越大．______、______和________是人类特有的三种信息．
2. 1832年，美国发明家________最早制成了电报机，同时也发明了利用“点”“划”“空白”的不同组合构成的________电码组合，揭开了人类通信史上的新纪元；1876年，科学家________发明了第一部电话，真正实现了人与人之间的直接对话．
3. 下列事例中，不是为了传递信息的是（ ）A．警察向逃犯鸣枪示警B．进攻开始前发射信号弹C．用枪把远处的敌人击倒D．运动会上裁判员扣动发令枪
ABD：警察向逃犯鸣枪示警，利用枪声传递信息，要求逃犯停下；进攻开始前发信号弹，是利用信号弹发出的声和光传递信息；运动会上裁判员扣动发令枪，是利用枪声来传递信息；所以都不符合题意．C：用枪把远处敌人击倒，是利用了子弹的能量打击敌人，与信息的传递无关，符合题意。
4. 下列信息传播中属于第四次信息变革的产物的是（ ）A．利用计算机可以存储大量的声音、图片和文字籍B．人类用来记录历史的书C．人们可以用收音机收到电台播出的节目D．人们利用语言和手势来交流自己的看到的现象
信息的五次变革分别是获得语言、创造文字、发明造纸和印刷术、电磁波的应用、计算机与网路技术的应用．人们可以用收音机收到电台播出的节目，是利用了电磁波.
5. 下列信息不属于人类特有的信息的是（ ）A．语言 B．味道 C．符号 D．图像
语言、符号、图像是人类特有的信息，而其他生物也通过味道来传递信息，因此，味道不属于人类的特有信息，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。
6. 莫尔斯电报是通过声音(比如铃声)表示电码信号的，也可以通过小灯泡的亮与不亮或亮的时间的长短来显示电码信号.（1）用笔画线将图中的电路元件连接成莫尔斯电报机的电路.（2）画出莫尔斯电报的电路图.
7. 某中学物理兴趣小组的同学看完了现代京剧《红灯记》之后，不仅对抗日英雄、共产党地下交通员李玉和敬佩之极，而且对“密电码”产生了浓厚兴趣.为了探究“密电码”的奥秘，他们做了如下实验:
（1）编码:下面这些字分别用两位数字编了码，左起第1位数字表示第几行，第2位数字表示第几个字，这就是“密电码”的译码表.
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