九年级物理 第二十一章
第1节 现代顺风耳——电话 同步练习
一、单选题
1．现代通信利用数字信号进行传输和处理，而不用模拟信号，究其原因，下列说法中正确的是（ ）
①模拟信号传输不方便 ②模拟信号容易丢失信息 ③模拟信号容易失真 ④模拟信号保密性差
A．①③④ B．②③④ C．①②③ D．①②④
2．甲、乙两部电话接通后，正确的说法是（ ）
A．甲的听筒和甲的话筒，乙的听筒和乙的话筒分别串联在两个电路中
B．甲的听筒和乙的听筒串联，甲的话筒和乙的话筒串联
C．甲的听筒和话筒，乙的听筒和话筒串联在一个电路中
D．甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中
3．如图，甲、乙、丙三位同学用长导线作为“绳”，按图示情景进行跳绳游戏时发现电流表指针来回摆动，利用该原理可以制成（ ）
A．发电机 B．电脑 C．电动机 D．电话
4．关于电话的工作过程，有如下描述：
①膜片忽松忽紧，挤压碳粒；②人对着话筒说话时，声波使膜片振动；③电阻忽大忽小；④磁铁对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形与说话情形相同；⑤在电路中产生强弱按声音的振动而变化的电流。合理的顺序是（ ）
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤
C．①②③⑤④ D．②①③⑤④
5．关于程控交换机说法正确的是（ ）
A．程控交换机是利用电脑按照输入的程序“见机行事”的
B．一台程控交换机只能同时转接两部长途电话
C．打电话“占线”说明对方的话机一定在通话中
D．电话上的“来电显示”是由用户手机设定的，不需要程控交换机去完成
6．如图，常用的电话听筒里有一个电磁铁，当传入听筒的电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面的薄铁片。由于电流在变化，电磁电铁对薄铁片的吸引力也随着变化，从而使薄铁片振动起来，发出声音，这样就能听到对方的讲话。这其中的原理主要是利用了（ ）
A．电磁感应产生电流 B．电流周围存在着磁场
C．同名磁极相互排斥 D．磁场对直线电流的作用
7．如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（ ）
A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
8．下列有关声和电磁波的说法正确的是（ ）
A．教室内安装的噪声监测装置的单位是Hz
B．固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能
C．高架路旁设置隔音墙是为了阻止噪声产生
D．养蜂人通过蜜蜂的“嗡嗡”声，判断蜜蜂是否采了蜜
二、填空题
9．美国发明家贝尔利用电磁转换的原理传送声音，制成最早的 ，是人类利用电流进行异地通话的开始。早期的电话由话筒和 两部分组成。
10．电话之间是通过电话交换机来连接的，一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上使用时，交换机把需要通话的两部电话 ，通话完毕再将线路 。现代的程控电话交换机利用了电子计算机技术，实现了按用户所拨的号码 接通转接的话机。
11．模拟通信和数字通信
（1）模拟信号：声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做 ，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信；
（2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做 ，使用数学信号的通信方式叫做数字通信；
（3）模拟信号容易 ；数字信号 能力强，便于加工处理，可以加密。在电话与交换机之间一般传递 ，在交换机之间传递数字信号。
12．磁能够用来记录信息，比如音乐磁带。除此之外我们还知道计算机上的 以及银行大量使用的 等，都是利用了磁记录技术实现的。1876年 发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一。
13．电话的工作原理。话筒把 变成变化的电流，变化的电流沿着导线把 传到远方。在另一端变化的电流使听筒的膜片振动，携带信息的 又变成声音。
三、简答题
14．如果图电码中的点和划分别用数字0和1表示，现要根据图的汉字电报码表示一个“学”字，其数字码是怎样的？
15．一般说来，电话与电话交换机之间传递的是模拟信号，电话交换机与电话交换机之间传递的是数字信号，为什么？
四、作图题
16．在图中，将话筒和听筒连接成完好的电路，组成最简单的电话．
17．一个地区有7部电话，如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使这7部话机中的任意两部都能互相通话，要架设多少对电话线 ？在图甲中把电话线画出来．你能否想出一个办法，尽量减少线路的数量，但仍能保证7部电话中的任意两部可以相互通话 ？在图乙中把电话线画出来．
五、实验题
18．为了探究电话的炭粒话筒将声音转换成电信号的原理，小文设计了如下实验.
① 将电源、小灯泡、两根炭棒连接成如图所示的电路，把一根炭棒水平地架在另一根炭棒上成“十”字形，这时灯泡发光，表明电路连通.
②用手将上边的炭棒往下按，观察灯泡亮度的变化.将炭棒按得越紧，灯泡越亮.
（1）上述实验说明了什么？
（2）该实验与炭粒话筒的实际工作原理有哪些异同？
19．（1）如图所示， 图表示电话话筒的原理图； 图表示电话听筒的原理图．
（2）为了探究电话话筒的原理，做如下实验：①将电源、碳粒话筒、电流表串联起来，用手摇动碳粒话筒，观察电流表的示数不断变化，这说明碳粒话筒受到振动后，电阻值 ．②用嘴对着话筒吹气或大声喊话，可以观察到电流表示数发生变化，声音越大时，电流中的电流 （选填“越强”或“越弱”），说明电流随着 的变化而变化．
（3）以上实验说明：话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将 信号转变成 信号．
20．为了探究话筒的原理，小明同学做了如下实验：
(1)将电源、碳粒话筒、电流表串联起来，用手摇动碳粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，这说明碳粒话筒受到振动后，电阻阻值 (选填“发生变化”或“不变”)。
(2)用嘴对着话筒前边吹气或大声喊话，可以观察到电流表示数会发生变化，声音越大时，电路中的电流 (选填“越大”或“越小”)，说明电流随着 的变化而变化。
参考答案
1．B
【详解】相对于数字信号，模拟信号存在以下缺点：模拟信号容易丢失信息、模拟信号容易失真、模拟信号保密性差，由于以上原因现在数字通信逐渐代替模拟通信，故正确的是②③④。
故选B。
2．D
【详解】A．甲、乙两部电话接通后，甲的听筒和乙的话筒，乙的听筒和甲的话筒分别串联在两个电路中，故A不符合题意。
BC．甲的听筒和乙的话筒串联，甲的话筒和乙的听筒串联，故BC不符合题意。
D．甲、乙两部电话接通后，甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中，故D符合题意。
故选D。
3．A
【详解】按图示情景进行跳绳游戏时，闭合电路的部分导体在地磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
A．发电机是利用电磁感应现象制成的，故A符合题意；
B．电脑的工作原理是通过输入设备，将人类指令转换为电子信号，然后通过中央处理器（CPU）进行处理，最后通过输出设备，如显示器、键盘、鼠标等，将处理后的结果展示给人类，故B不符合题意；
C．电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动工作的，故C不符合题意；
D．电话是利用电磁波传输信息工作的，故D不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】电话的工作过程是：人对着话筒说话时，声波使膜片振动；膜片忽松忽紧，挤压碳粒；电阻忽大忽小；在电路中产生强弱按声音的振动而变化的电流；使听筒中的磁铁对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形与说话情形相同；故合理顺序为②①③⑤④，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】A．程控交换机是利用电脑按照输入的程序工作的，故A正确；
B．一台程控交换机同时可以转接多部电话，故B错误；
C．打电话“占线”，对方不一定在通话，有可能两部电话之间的电话线不够用了，故C错误；
D．电话上的“来电显示”是由程控交换机的程序控制的，不是用户手机设定的，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】A．对于现在的动圈式话筒，工作时把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，即磁生电，故A不符合题意；
BCD．话筒产生的强弱变化的电流流经听筒中的线圈时，由于电流有磁效应，通电线圈在磁场力作用下而振动，线圈带动膜片有规律的振动，从而还原出声音，故B符合题意，CD不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】A．音箱悬浮时受竖直向下的重力和竖直向上的磁力的作用，故A正确，不符合题意；
B．底座通电后能产生磁场，是电流的磁效应；电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用，故B错误，符合题意；
C．音箱悬浮是受到磁体间排斥力的作用，同名磁极相互排斥，故C正确，不符合题意；
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约等于光速，为3×108m/s，故D正确，不符合题意。
故选B。
8．D
【详解】A．教室内安装的噪声监测装置的单位是分贝，故A错误；
B．固定电话是利用电流传递信息的，移动电话（手机）既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能，故B错误；
C．高架路旁设置隔音墙是为了阻断噪声的传播，故C错误；
D．蜜蜂在不带花蜜飞行时比带花蜜飞行时翅膀每秒钟振动频率大，发出的音调高，有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂飞行时发出声音的音调高低来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来，故D正确。
故选D。
9． 电话 听筒
【详解】[1][2]电话最早是美国人贝尔发明的，电话的基本结构包括话筒和听筒，话筒的作用是将声音转换成变化的电流，听筒的作用是将变化的电流转换成声音，所以电话是人类利用电流进行异地通话的开始。
10． 接通 断开 自动
【详解】[1][2][3]最早发明电话后，若想使得电话间相互通话时，即必须将其连接在一起，故若想实现几部电话间的通话，就必须将所有的电话都相互连接才可以实现，这样大大的浪费了导线，故为提高线路的利用率，人们发明了电话交换机，即一个地区的电话都要接到同一台交换机上，每部电话都编上号码，电话之间相互通话时，只需将两部通话的电话线路接通，通话完毕再将线路断开即可，这样大大的节省了资源，提高了线路的利用率。现代的程控电话交换机利用了电子计算机技术，能够按用户所拨号码自动接通话机，不需要人工操作。
11． 模拟信号 数学信号 失真 抗干扰 模拟信号
【详解】（1）[1]声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全相同，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号通信的方式叫做模拟通信。模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变。
（2）[2]用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号，采用数字信号通信的方式叫做数字通信。通常数字信号只包含两种不同的形态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。
（3）[3][4][5]在模拟信号和数字信号中，模拟信号容易失真，而数字信号的抗干扰能力强，便于加工处理，同时也可以通过不同的编码进行加密。在电话与交换机之间一般用模拟信号传递，在交换机之间用数字信号传递。
12． 磁盘 信用卡 贝尔
【详解】[1][2] 生活中利用了磁记录技术实现的有：计算机上的磁盘以及银行大量使用的信用卡等。
[3]1876年贝尔发明了电话，使人们冲破空间的阻隔，互通信息的美好愿望得以实现，是人类历史上最伟大的发明之一。
13． 声音 信息 电流
【详解】[1][2][3]最简单的电话装置是由听筒、话筒组成，它们应串联在电路中。电话的话筒把声信号转变为强弱变化的电流信号，通过导线把信号传递出去，再通过听筒把随电流变化的电信号变成声信号，把传输的声音还原出来，这就是电话的工作原理。
14．见详解
【详解】由图中字符与对应电码可知，“学”字下面对应的电码是1331，由图可知数字1的电码为·----，数字3的电码为···---，电码中的点和划分别用数字0和1表示，所以其数字码是01111000110001101111。
15．电话与电话交换机之间的距离短，可以传递模拟信号，而电话交换机与电话交换机之间距离长，数字信号抗干扰能力强适宜它们之间更好的传递信号．
【详解】首先应明确模拟信号和数字信号各自的特点是什么，再进行分析解答．
模拟信号是用变化的电流直接表示信息，这种电流信号传输中容易失真，特别在远距离的传输，在电路处理中，信号不容易保持原来的形状，容易受到干扰，所以在要求不高、近距离传输时使用；
数字信号是利用数字技术将模拟信号采用数字化处理，即为0和1来表示各种复杂的信息，这种数字信号在传输、处理中不会失真，且不容易受到干扰，所以现今的通信技术使用的几乎都是数字信号．
故答案为电话与电话交换机之间的距离短，可以传递模拟信号，而电话交换机与电话交换机之间距离长，数字信号抗干扰能力强适宜它们之间更好的传递信号．
16．
【详解】最简单的电话装置是由听筒、话筒组成，它们应串联在电路中；电话机的话筒将声音信号转换成电信号，听筒把强弱变化的电信号变成声信号，把传输的声音还原出来．
听筒、话筒串联在电路中，如图：
17．
【详解】（1）如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使这7部话机中的任意两部都能互相通话，要架设21对电话线，如下图所示：（2）采用电话交换机，可以减少线路数量，每部电话与交换机相连就可以实现任意两部之间的通话，需要7对电话线即可，如下图：
点睛：（1）如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使这7部话机中的任意两部都能互相通话，必须把这7部电话两两连接起来；（2）采用电话交换机后，每部电话只与电话交换机连接，提高了线路利用率．
18．(1)见解析(2)见解析
【详解】(1)两根碳棒压得越紧，灯泡越亮，表明接触电阻越小，电流越大，因此该实验说明：改变碳棒的接触松紧程度可以改变电路中电流的大小．
(2)该实验是将压力的变化转化成电流的变化，炭粒话筒是将声音转化成变化的电流，二者都是利用碳与碳之间松紧程度的变化引起电阻的变化，从而将外界的转化成电流的变化．
19． 乙 甲 发生变化 越强 声音（响度） 声 电
【详解】（1）对于现在的话筒，工作时是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，即磁生电；乙图表示电话话筒的原理图；而听筒中有变化的电流通过时，即产生变化的磁场，故电生磁，甲图表示电话听筒的原理图．
（2）电话由话筒和听筒组成，当人们对着话筒讲话时，使振动膜压迫碳粒，使盒内碳粒的松紧程度发生变化，即其电阻发生变化，流过碳粒的电流就相应的发生变化，使声音信号转化成强弱变化的电流；早先的电话听筒里都有一个电磁铁，当有强弱不同的电流通过时，能够吸引前面放着的薄铁片，使铁片振动起来，发出声音；说明电流随着声音的变化而变化．
（3）以上实验说明：话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声信号转变成电信号．
故答案为(1). 乙 (2). 甲 (3). 发生变化 (4). 越强 (5). 声音（响度） (6). 声 (7). 电
【点睛】知道并理解话筒、听筒的作用和原来是解决该题的关键．
20． 发生变化 越大 声音响度
【详解】(1)[1]将电源、碳粒话筒、电流表串联起来，用手摇动碳粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，根据欧姆定律，电压不变时，电流发生变化，可以证明电路中的电阻发生变化，故说明碳粒话筒受到振动后，电阻阻值发生变化。
(2)[2][3]用嘴对着话筒前边吹气或大声喊话，可以观察到电流表示数会发生变化，声音越大时，碳粒压缩越紧，其电阻越小，故电路中的电流越大，说明电流随着声音响度的变化而变化。
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