21.1 现代顺风耳--电话（考点解读）（解析版）

211 现代顺风耳--电话（考点解读）（解析版） 1、模拟信号和数字信号 （1）模拟信号：在话筒将声音转换成电流信号时，信号电流的频率，振幅变化的情况跟 声 音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声音的“一举一动”这种电流传递的信号叫模拟 信 号。模拟通信：使用模拟信号的通信方式叫模拟通信，例如：传统的市话通话，长途通话； （2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。数字通信：使用数字 信 号的通信方式叫数字通信，例如电子计算机是利用二进制码识别信息和处理信息。 （3）模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取什是否离散来确定，数字就是用符号记录 信 息，模拟不是用符号记录的。 2、电话机的原理 （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：话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号；声音→话筒→ 产生变化的电流→听筒→振动（声音）。 （2）电话交换机： ①为了提高电话线路的利用率而发明的； ②用来实现两部电话之间的转换； ③使用交换机，可以大幅度的减少电话线的数量。 【考点1 模拟信号和数字信号】 【典例1-1】关于数字和模拟信号，下列叙述不正确的是（ ） ．模拟信号容易丢失﹣﹣些信息，造成图像和声音的失真 B．数字信号抗干扰能力强 ．数字信号一般只包括两种不同的状态 D．现代电话信息的传输和处理过程已经全部使用数字信号 【答】D 【分析】（1）模拟信号的抗干扰能力差、保密性差、容易造成信号的丢失和失真。 （2）数字信号的抗干扰能力强、容易加密、不失真。 （3）数字信号一般用“0”和“1”代表“开”和“关”表示两种不同的状态。 （4）现代电话信息的传输和处理过程已经再用数字信号，只是在交换机和用户之间还 在采用模拟信号。 【解答】解：、模拟信号容易丢失﹣﹣些信息，造成图像和声音的失真，故正确； B、数字信号抗干扰能力强，故B 正确； 、数字信号一般只包括两种不同的状态，故正确； D、现代电话信息的传输和处理过程已经在用数字信号，只是在交换机和用户之间还在 采用模拟信号，故D 错误。 故选：D。 【典例1-2】城市的电视信号已全部实现了“数字信号”，这种“数字信号”是通过光导纤 维来传输的，则这种信号在光导纤维里的传输速度 小于 （选填“大于”、“等 于”或“小于”）3×108m/s．为了能够收看到数字电视，在每家每户中都添加了一个 “机顶盒”，这机顶盒的作用是把 数字 信号转化成 模拟 信号。 【答】见试题解答内容 【分析】（1）电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度是一样的，都是一 个定值，是3×108m/s，但在其他介质中的传播速度都比这一速度小； （2）数字信号：传播距离长，可同时传递大容量的信号，抗干扰能力强；模拟信号： 传播距离较短，传递容量小，保真性较差，抗干扰能力弱。 【解答】解：（1）“数字信号”是通过光导纤维来传输的，光导纤维是一种利用光在 玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具，因此这种信号在光导纤维 里传播速度小于光在真空中的速度，即小于3×108m/s； （2）电视机顶盒的作用是把数字信号转化成模拟信号。 故答为：小于；数字；模拟。 【变式1-1】如图所示的通信方式中，不是利用数字信号进行的是（ ） ． 烽火 B． 旗语 ． 发电报 D． 利用老式电话 【答】D 【分析】模拟信号是连续的，数字信号是不连续的。 【解答】解：、烽火的信号是不连续的，利用的是数字信号，故不符合题意； B、旗语是不连续的数字信号，故B 不符合题意； 、电报信号是数字信号，是不连续的，故不符合题意； D、老式电话使用的是模拟信号，是连续的，故D 符合题意。 故选：D。 【变式1-2】（多选）下列有关数字信号的描述正确的是（ ） ．是用不同符号的不同组合表示的信号 B．是用电流传递的信号 ．方便编码加密 D．信号传递容易失真 【答】 【分析】（1）用不同符号的不同组合表示信号，叫做数字信号，这种通信方式叫做数 字通信； （2）电流传递的信号叫做模拟信号； （3）（4）通常的数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强， 信号传递不容易失真，还可以通过不同的编码进行加密。 【解答】解：、用不同数字或符合等的不同组合表示的信号叫做数字信号，故正确； B、信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声信 号的电信号，叫做模拟信号，故B 错误； D、数字通信形式简单、抗干扰能力强，不失真、可以编码加密，故正确，D 错误。 故选：。 【变式1-3】数字通信是一种即现代又古老的通信方式，现代电话已经全部采用数字信号进 行处理，若用“0”和“1”代表“开”和“关”这两个动作，组成一个数字信号，可以表 达一句话。例如：“我相信你能行”的数字信号为“0、01、1、10、00”。 开关动作 开 关 开。关 开。开 关。开 表示数字 0 1 0、1 0、0 1、0 中文意义 我 你 相信 行 能 请参照此代码和上述例子，用另一组信号表达你想说的一句话： 你相信我能行 ，其 数字信号为 “ 1 、 01 、 0 、 10 、 00” 。 【答】见试题解答内容 【分析】根据“0，1，0、1，0、0，1、0”表示的含义进行解答。 【解答】解：根据各数字的含义可知，另一组信号表达的一句话：“你相信我能行”的 数字信号为“1、01、0、10、00”。 故答为：你相信我能行；“1、01、0、10、00”。 【考点2 电话机的原理】 【典例2-1】移动电话机的说法正确的是（ ） ．移动电话机只是无线电发射台 B．移动电话机只是一个无线电接收台 ．移动电话机既能发射信号，又能接收无线电信号 D．两个移动电话机之间可以直接通话，不需要通过基地台 【答】 【分析】移动电话机是通过电磁波传递和接受信息的，既能发射电磁波，又能接收电磁 波；移动电话机是通过发射和接收电磁波来实现通信的； 【解答】解：移动电话机既是无线电发射台，又是无线电接受台，故B 错误； 移动电话机是通过发射和接收电磁波来实现通信的，故正确； 两个移动电话机之间通话时，每个移动电话机都需要通过基地台，故D 错误； 故选：。 【典例2-2】如图所示为电话机原理图。电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与 电 信号的相互转换。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒电磁 铁的磁性将 变强 （选填“变强”“变弱”或“不变”），其左端为 S 极。 【答】见试题解答内容 【分析】（1）电话的构造，即话筒和听筒以及电池组组成。电话的话筒通过电磁感应 把声音的信号变为强弱变化的电流，而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用 转化成声音。 （2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。知道电流越大、线圈匝 数越多，电磁铁的磁性越强。 移动滑动变阻器的滑片，改变连入电路的电阻的长度，改变连入电路的电阻，改变电路 中的电流； （3）安培定则：伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的 方向是极。 【解答】解：（1）最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒把声音变成变化的电流，电 流沿着导线把信息传到听筒，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音， 所以电话的基本原理是通过话筒与听筒共同完成声信号与电信号的相互转化； （2）滑动变阻器的左半段连入电路，滑片向左移动时，连入电路的电阻变小，电流增 大，在螺线管的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 （3）如图，电流从螺线管的右下端流入，用右手握住螺线管，大拇指指向右端，所以 右端是极，左端是S 极。 故答为：电；变强；S。 【变式2-1】关于电话的工作过程，有如下几句话，其合理的顺序是（ ） ①膜片忽松忽紧，挤压炭粒 ②人对着话筒说话时，声波使膜片振动 ③电阻忽大忽小 ④电磁铁对薄铁膜片的吸引力忽大忽小，使铁片膜振动，振动情形与说话情形相同 ⑤在电路中产生强弱随声音的振动而变化的电流 ．①②③④⑤ B．②①④③⑤ ．①②③⑤④ D．②①③⑤④ 【答】D 【分析】（1）话筒的工作过程：人对着话筒说话时，声波使膜片振动→膜片忽松忽紧， 挤压炭粒→电阻忽大忽小→在电路中产生强弱随声音的振动而变化的电流。 （2）听筒的工作过程：电路中电流忽大忽小→电磁铁对铁片的吸引力忽大忽小→铁片 振动产生声音。 【解答】解：话筒工作时，相当于发电机，将声音的机械能转化为电能，其工作时的具 体过程为：声音带动膜片振动→膜片上的碳粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电路中电流忽 大忽小；听筒的工作过程：电路中电流忽大忽小→电磁铁对铁片的吸引力忽大忽小→铁 片振动产生声音。所以合理的顺序为：②①③⑤④，故D 符合题意，B 不符合题意。 故选：D。 【变式2-2】（多选）电话中的话筒和听筒的作用是（ ） ．话筒、听筒都是把声音变成电信号 B．话筒、听筒都是把电信号变成声音 ．话筒把声音变成电信号 D．听筒把电信号变成声音 【答】D 【分析】（1）电话的基本原理是振动——变化的电流——振动。 （2）话筒把声音变成电信号，听筒把变化的电流还原为声音。 【解答】解：话筒把声音变成电信号，听筒把变化的电流还原为声音。故D 正确，B 错 误。 故答为D。 【变式2-3】如图所示，简单的电话装置由 话筒、电池听筒 组成。打电话时自己这边 的甲装置与对方的乙装置是 串 联在电路中的。其中图甲为 话筒 ，图乙为 听 筒 。在甲装置中，当人说话的声音由小变大时，炭粒被压紧，电阻变 小 ，电路 中的电流就变 大 。 【答】话筒、电池听筒；串；话筒；听筒；小；大。 【分析】简单的电话装置由话筒、电池和听筒组成，串联在电路中的；甲中有碳盒，对 其说话可以引起振动改变电阻产生变化的电流，从而使乙中的磁性忽强忽弱，吸引膜片， 引起振动产生声音，所以其中乙是听筒。 【解答】解：如图所示，简单的电话装置由话筒、电池听筒组成。打电话时自己这边的 甲装置与对方的乙装置是串联在电路中的。其中图甲为话筒，图乙为听筒。在甲装置中， 当人说话的声音由小变大时，炭粒被压紧，电阻变小，根据欧姆定律，在电压一定时， 电路中的电流就变大。 故答为：话筒、电池听筒；串；话筒；听筒；小；大。 一、选择题。 1．郑州正在加速建设无线络城市，学校、商业区、BRT 站点…等公共场所的无线络即将完 工，郑州市将在2015 年实现无线宽带络无缝覆盖，无线络信号是（ ） ．利用电磁波传输的数字信号 B．利用电磁波传输的模拟信号 ．利用超声波传输的模拟信号 D．利用红外线传输的数字信号。 【答】 【分析】无线络是利用电磁波传递信号的。 【解答】解：无线络是利用电磁波传递数字信号的。 故选：。 2．关于模拟通信和数字通信，下列说法不正确的是（ ） ．数字通信可用“•”和“—”组合或“0”和“1”组合代表各种信息 B．数字通信是一种既古老又现代的通信方式 ．模拟信号经多次加工和放大，信号不易丢失 D．数字信号抗干就能力强 【答】 【分析】（1）分立、不连续的信号是数字信号，随时间连续变化的信号是模拟信号； （2）数字信号是人类一直使用的一种通信方式，如古代的烽火狼烟、击鼓、旌旗，近 代的灯光信号等； （3）（4）数字信号具有：传播距离长、可同时传递大容量的信号、抗干扰能力强、不 失真、能加密、易储存等优点；模拟信号：传播距离较短，传递容量小，保真性较差， 抗干扰能力弱。 【解答】解：、数字通信可用“•”和“—”组合或“0”和“1”组合代表各种信息，故 正确； B、数字信号是人类一直使用的一种通信方式，如古代的烽火狼烟、击鼓、旌旗，近代 的灯光信号等，因此数字通信是一种既古老又现代的通信方式，故B 正确； 、模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波型会改变，从而使 信号丢失一些信息，表现为声音、图象的失真，严重时会使通信中断，故错误； D、数字信号具有传播距离长、可同时传递大容量的信号、抗干扰能力强、不失真、能 加密、易储存等特点，故D 正确。 故选：。 3．数字信号就是（ ） ．由0、1、2、…、9 这10 个数字组合而成的信号 B．由“•”和“一”的不同组合表示的信号 ．由0、1、2、…、9 这10 个数字和、B、、…、Z 这26 个英文字母混合组合而成的信 号 D．用不同符号的不同组合表示的信号 【答】D 【分析】（1）用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。 （2）用不同符号的不同组合表示信号，叫做数字信号，这种通信方式叫做数字通信。 【解答】解：用不同数字或符合等的不同组合表示的信号叫做数字信号，数字信号相对 于模拟信号有更强的抗干扰能力。 故选：D。 4．电话机里的碳粒和膜片相当于（ ） ．开关 B．变阻器 ．电磁继电器 D．电磁铁 【答】B 【分析】声音使膜片产生振动改变炭粒的排列产生电阻变化，使其通过变化的电流。 【解答】解：因为电话机话筒中的碳粒和膜片在声音的作用下使电阻发生改变，从而产 生变化的电流，故电话机话筒中的碳粒和膜片相当于变阻器。 故选：B。 5．小明家在上海，家里刚装上电话，他想给南昌的姨妈打个电话问候，可电话在“占线”。 请你帮他分析一下，下列哪种情况能造成这种现象（ ） ．上海和南昌之间有太多的用户在通话 B．小明的姨妈正在用电话 ．姨妈家的电话没放好 D．以上情况都有可能 【答】D 【分析】两个电话若没有连起来，就会出现电话“占线”；电话之间线路的接通就是通 过电话交换机来实现的，若通话人较多时，电话交换机不能及时的将需要通话的两个电 话连接起来，就会出现忙音。 【解答】解：、电话之间的通话都是通过电话交换机来实现的，若通话用户比较多时， 电话交换机不能将这两部电话接通，就会显示忙音，上海和北京之间有太多的用户正在 通电话会出现忙音，这种情况有可能； B、小明的姨妈正在用电话，此电话正在使用，出现忙音，这种情况有可能； 、姨妈家的电话没放好，出现忙音，这种情况有可能； D、以上情况都有可能。 故选：D。 6．为了认识电话交换机的作用，老师引导同学们进行了如下思考：不使用电话交换机，若 要实现两部电话机的通话，需要一对电话线将它们连接起来。若要实现六部电话机之间 互相通话，则所需电话线的数目是（ ） ．5 对 B．10 对 ．15 对 D．20 对 【答】 【分析】按照六部电话机的要求，把任意两部电话机连接起来需要一对电话线，然后计 算所需电话线的数目。 【解答】解：把任意两部电话机连接起来需要一对电话线，然后计算所需电话线的数目， 一共需要15 对电话线，如图所示： 。 故正确，BD 错误。 故选：。 7．（多选）暑假，小明参加了学校组织的夏令营到北京，他准备在街上的电话亭向济南的 家里打个电话告诉家人他已平安到达北京，可电话在“占线”。请你帮助小明分析一下， 下列能造成这种现象的情况是（ ） ．有人正在给小明所用的电话打电话 B．小明的家人正在用电话 ．北京和济南之间有太多的用户在通话 D．以上情况都有可能 【答】B 【分析】两个电话若没有连起来，就会出现电话“占线”； 电话之间线路的接通就是通过电话交换机来实现的，若通话人较多时，电话交换机不能 及时的将需要通话的两个电话连接起来，就会出现忙音。 【解答】解： 、有人正在给小明打电话，则这个打电话的人听到占线的声音，而小明不会感到“占 线”，故错误； B、小明的家人正在使用电话，此电话正在使用，出现忙音，故B 正确； 、电话之间的通话都是通过电话交换机来实现的，若通话用户比较多时，电话交换机不 能将这两部电话接通，就会显示忙音，济南和北京之间有太多的用户正在通电话会出现 忙音，故正确； D、由B 的分析可知，D 是错误的。 故选：B。 二、填空题。 8．电话之间互相通话时，一般都是通过 电话交换机 来转接的，这样可以提高线路的利 用率，电话通信存在 模拟 信号和 数字 信号两种。 【答】见试题解答内容 【分析】（1）为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。一个地区的电话都要 接到同一台交换机上，使用时要靠电话交换机来接通。 （2）数字信号具有不失真、抗干扰、能加密、易储存等优点，现代通信采用数字通信， 在交换机与用户间要进行数字信号与模拟信号的转换。 【解答】解：电话之间相互通话，是靠电话交换机来转接的。电话交换机可以大大提高 线路的利用率； 电话分模拟和数字两种，现代电话已经全部采用数字信号进行传输，只是在交换机和用 户之间还在使用模拟信号。 故答为：电话交换机；模拟；数字。 9．数字通信是一种重要的通信方式，目前使用的电话，已全部采用数字信号进行信息处理。 若用“0”和“1”代表“开”和“关”这两个动作，组成一组数字信号，就可以表示一句 话，例如： 开关动作 开 关 开、关 开、开 关、开 数字代码 0 1 01 00 10 中文意义 我 他 和 同学 是 那么，“我和他是同学”的一组数字信号为“0，01，1，10，00”。请用此代码写一组 数字信号表示出一句话： 1 ， 01 ， 0 ， 10 ， 00 （他和我是同学） 。 【答】见试题解答内容 【分析】根据“0，1，0、1，0、0，1、0”表示的含义进行解答。 【解答】解：根据各数字的含义可编写如下信息：1，01，0，10，00（他和我是同学）； 或0，00，10，1（我同学是他）； 故答为：1，01，0，10，00（他和我是同学）。 10．信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，这种电流传 递的信号叫做 模拟 信号；利用数字的组合来代表信息的信号叫做 数字 信号。 【答】模拟；数字 【分析】（1）信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样， 这种电流传递的信号叫做模拟信号。 （2）利用数字的组合来代表信息的信号叫做数字信号。 【解答】解：信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样， 这种电流传递的信号叫做模拟信号；利用数字的组合来代表信息的信号叫做数字信号。 故答为：模拟；数字。 11．关于电话的工作过程，有如下几句话，正确的排列顺序是 ②①③⑤④ 。 ①膜片忽松忽紧挤压炭粒；②人对话筒说话时，声波使膜片振动；③电阻忽大忽小； ④磁体对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形和对方说话相同；⑤在电路 中产生了强弱按声音振动而变化的电流。 【答】见试题解答内容 【分析】电话的工作原理：人发出声音时声带振动，声带振动→空气振动→膜片振动→ 电阻变化→电流变化→磁性变化→铁片振动→空气振动。 【解答】解：电话工作原理：人发出声音时声带振动，声带振动→空气振动→膜片振动 →电阻变化→电流变化→磁性变化→铁片振动→空气振动， 通话时正确步骤： ②人对话筒说话时，声波使膜片振动； ①