人教版九年级全册第1节 现代顺风耳──电话优秀巩固练习

21.1 现代顺风耳--电话（解析版）

考点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。

【典例1】下列信号中不属于数字信号的是（　　）

A．古代，士兵们常在“烽火台”上点起烟火，向远处的同伴传递敌人来犯的消息 

B．电话机把说话声音变为电信号传给电话交换机 

C．汉字电报码 

D．海员举起的红色小旗或蓝色小旗向对方船只表示的信息

【答案】B。

【解答】解：

A、古代，士兵们常在“烽火台”上点起烟火，用不同数量的烽火传达不同的信息的，属于利用数字信号来传递的，故A不符合题意；

B、电话机用电流传递的信号叫做模拟信号，故B符合题意；

C、汉字电报码发出的信号是不连续的，是分立的信号，属于数字信号，故C不符合题意；

D、如今的海军使用的旗语与莫尔斯电码一样，由26个英文字母组成，属于数字信号传递信息，故D不符合题意。

故选：B。

【典例2】如图所示，是正在绕月飞行的“嫦娥”卫星，A、B为卫星的两个喷气发动机。根据二进制代码指令表可知，飞控中心应该向“嫦娥二号”卫星发射减速的信号应为（ ）

A．0010010001 B．0010001110 C．1101110001 D．1101101110

【答案】C。

【解答】解：图片有一个向右的加速箭头，代表卫星此时向右运动；要使它减速，因此选择右喷气式发动机B，点火后发动机B喷气产生向左推动卫星的力，使其减速。

故选：C。

【典例3】电话信号分　模拟信号　和　数字信号　两种。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，这种电流传递的信号叫　模拟信号　。使用不同符号的不同组合表示的信号叫　数字信号　。

【答案】模拟信号；数字信号；模拟信号；数字信号。

【解答】解：

电话信号分模拟信号和数字信号两种；

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；

利用数字的组合来代表信号的信号叫做数字信号。

故答案为：模拟信号；数字信号；模拟信号；数字信号。

【典例4】佛山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。

【答案】小于；数字；模拟。

【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。

故答案为：小于；数字；模拟。

【典例5】数字通信是一种既现代又古老的通信方式。现代电话已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，组成一组数字信号，可以表达一句话。例如：

那么，“我和他是同学”的数字信号为“0，01，1，10，00”，请照此代码用另一组信号表达你想说的一句话：　代码：1，10，0，00；他是我同学　

【答案】他是我同学;1，10，0，00。

【解答】解：想说的一句话是：他是我同学。数字信号为：1，10，0，00

【变式训练1】随着数字时代的到来，我们已经可以很方便的使用Wi﹣Fi、4G或5G网络进行无线手机上网。下列对手机上网的说法中，正确的是（　　）

A．使用红外线传输数字信号  B．使用超声波传输数字信号 

C．使用光纤传输数字信号      D．使用电磁波传输数字信号

【答案】D。

【解答】解：Wi﹣Fi、4G或5G手机随时随地进行无线网络登录。对于手机无线上网，主要是使用电磁波传递数字信号的。

故选：D。

【变式训练2】数字信号就是（　　）

A．由1、2…9这10个数字组合而成的信号 

B．由“•”和“﹣”的不同组合所表示的信号 

C．由1、2…9这10个数字和ABC…Z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

【答案】D。

【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。

【变式训练3】电话信号分为模拟信号和数字信号两种。在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，这种电流传递的信号叫做　模拟信号　。

【答案】模拟信号。

【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，模仿声信号的电信号，叫做模拟信号。

故答案为：模拟信号。

【变式训练4】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”。

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”　。

【答案】你相信我能行；“1、01、0、10、00”。

【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”。

故答案为：你相信我能行；“1、01、0、10、00”。

考点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。

【典例6】固定电话是人们常用的通讯工具，下列说法不正确的是（　　）

A．电话的听筒把机械能转化为电能  B．固定电话是靠变化电流传递信息 

C．电话的话筒是声音传感器          D．电话的听筒可以把电信息转化为声信息

【答案】A。

【解答】解：A、听筒里有电磁铁和膜片，当对方强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便把电信号变成膜片的振动，把传输的声音还原出来。所以，电磁铁把电能转化为膜片的机械能。故A错误；

B、固定电话传递的声音信息是由导线中的信号电流来实现的。故B正确；

C、电话的话筒就是一个声音传感器，将声音转化为随声音变化的电流。故C正确；

D、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的信号的。故D正确。

故选：A。

【典例7】电话机的听筒是根据下列哪种原理制成的（　　）

A．电磁感应原理 B．电流的磁效应 

C．电流的热效应 D．通电导体在磁场中受力

【答案】B。

【解答】解：当随音频变化的电流通过听筒的螺线管时，螺线管的磁性发生变化，通电螺线管和永磁体之间的磁力也会发生变化，从而带动铁片振动发出声音，即电话机的听筒是根据电流的磁效应原理制成的。

故选：B。

【典例8】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。

【答案】电；变强；S。

【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N极，左端是S极。

故答案为：电；变强；S。

【典例9】（1）如图所示，其中图 　乙　表示电话话筒的原理图，图 　甲　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、炭粒话筒，电流表串联起来。用手摇动炭粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，这说明炭粒话筒受到振动后，电阻值 　发生变化　。

②用嘴对着话筒前边吹气或大声说话，可以观察到电流表示数发生变化，声音越大时，电路中的电流 　越强　（选填“越强”或“越弱”），说明电流随 　声音　的变化而变化，以上实验说明 　话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声音信号转化为电流信号　。

（3）将如图所示元件连接成可以传递信息的电路。

【答案】（1）乙；甲；（2）①发生变化；②越强；声音；话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声音信号转化为电流信号；（3）如上图所示。

【解答】解：（1）话筒是通过改变碳粒的电阻，将说话时声音的振动转化为变化的电流；听筒中有电磁铁，当变化的电流流过电磁铁时，线圈将变化的电流转化为变化的磁场，故图甲为听筒，乙图为话筒；

（2）①用手摇动炭粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，这说明炭粒话筒受到振动后，电阻值发生变化；

②用嘴对着话筒前边吹气或大声说话，可以观察到电流表示数发生变化，声音越大时，电路中的电流越强，说明电流随声音的变化而变化；

以上实验说明话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声音信号转化为电流信号；

（3）话筒、听筒串联接入电路，如图所示：

故答案为：（1）乙；甲；（2）①发生变化；②越强；声音；话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声音信号转化为电流信号；（3）如上图所示。

【变式训练1】移动电话机的说法正确的是（　　）

A．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 

C．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

【答案】C。

【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AB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C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：C。

【变式训练2】电话的原理是（　　）

A．变化的电流一振动一变化的电流  B．声音一变化的电流一声音 

C．声音一电流一振动              D．电流一声音一电流

【答案】B。

【解答】解：电话的话筒是利用电阻变化引起电流变化，将说话时声音的振动转化为变化的电流；听筒是利用电流变化引起磁场变化，将变化的电流转化为变化的磁场，再转化为声音振动。

故选：B。

【变式训练3】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。如图所示为电话机原理图。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　（填“变强”“变弱”或“不变”），其左端为　S　极。

【答案】电；变强；S。

【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N极，左端是S极。

故答案为：电；变强；S。

【变式训练4】如图所示是两个小朋友用“土电话”通话的情形。“土电话”与我们现代电话机的传声原理相同吗？为什么？

【解答】解：（1）用“土电话”通话，传播声音的介质是细棉线，这说明固体可以传播声音；

（2）现代电话的原理是：当对着话筒说话时，由声音引起了线圈的运动，线圈在磁场中做切割磁感线的运动，产生了感应电流，再到听筒转化为声音信号。

故答案为：这两种电话机的传声原理不一样。“土电话”机中的声波直接在绷紧的绳子中传播，到达“听筒”时引起空气的振动再传入人耳，因而传播距离有限。现代电话机应用“振动→变化的电流→振动”的原理传声，通话的距离不受限制，甚至远涉重洋。

一、选择题。

1．关于模拟信号和数字信号，下列叙述正确的是（　　）

A．模拟信号与数字信号没有本质的区别 B．数字信号输送时信号容易丢失 

C．数字信号抗干扰能力强             D．我国电话通信全部使用数字信号

【答案】C。

【解答】解：A、模拟信号和数字信号有本质的区别，故A错误；

B、数字信号不失真，故B错误；

C、数字信号抗干扰能力强，故C正确；

D、我国部分电话采用的模拟信号，故D错误。

故选：C。

2．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．①②④ D．①②③

【答案】B。

【解答】解：

①、模拟信号比数字信号处理简单，易于传输，所以说法①错误；

②③、模拟信号总是受到杂讯的影响，容易失真或丢失信息，故说法②、③正确；

④、信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理的比模拟通信容易得多，故说法④正确。

故选：B。

3．关于电话机的听筒和话筒的工作原理，以下说法正确的是（　　）

A．话筒将声信号变成光信号  B．话筒将电信号变成磁信号 

C．听筒将声信号变成电信号      D．听筒将电信号变成声信号

【答案】D。

【解答】解：话筒将声信号变成电信号，听筒将电信号变成声信号，故ABC错误、D正确。

故选：D。

4．1876年第一部电话问世，发明电话的科学家是（　　）

A．爱迪生 B．牛顿 C．贝尔 D．欧姆

【答案】C。

【解答】解：1876年第一部电话问世，发明电话的科学家是贝尔。

故选：C。

5．程控电话交换机具有的功能有（　　）

①来电显示；②缩位拨号；③遇忙回叫；④转移呼叫

A．①③④ B．②③④ C．①②③ D．①②③④

【答案】D。

【解答】解：程控电话是指接入程控电话交换机的电话，程控电话交换机是利用电子计算机来控制的交换机，它以预先编好的程序来控制交换机的接续动作。程控电话具有接续速度快、业务功能多、效率高、声音清晰、质量可靠等优点，且程控电话基本上实现了用光缆传输信息。

故选：D。

6．电话的话筒和听筒分别相当于（　　）

A．电源和开关   B．开关和电磁铁    C．变阻器和电磁铁   D．电磁铁和定值电阻

【答案】C。

【解答】解：电话中话筒通过改变碳粒的电阻，将说话时声音的振动转化为变化的电流，相当于变阻器；听筒中有电磁铁，当变化的电流流过电磁铁时，线圈将变化的电流转化为变化的磁场，相当于电磁铁，故C符合题意。

故选：C。

二、填空题。

7．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。

【答案】电话交换机；模拟；数字。

【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。

故答案为：电话交换机；模拟；数字。

8．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。

【答案】②①③⑤④。

【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膜片忽松忽紧挤压炭粒；

③电阻忽大忽小；

⑤在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流。

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；

故答案为：②①③⑤④

9．如图所示是磁带录音机录音原理的示意图。录音时，动圈话筒将声信号转换为电信号送到录音磁头；录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱随电信号变化，将电信号转换为磁信号；录音磁带贴着录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，声音信号被记录在磁带上。在此过程中，话筒将声信号转换为电话号是利用了　电磁感应　原理；录音磁头将电信号转换为磁信号是利用了　电流的磁效应　原理。

【答案】电磁感应；电流的磁效应。

【解答】解：磁带录音机的录音原理是：录音时，话筒将声音先转变成强弱变化的电流，即声信号转换为电信号，这是利用了电磁感应；由图可知：录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱会随电信号变化，将电信号转换为磁信号，利用了电流的磁效应；录音磁带贴着录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，于是声音信号被记录在磁带上，从而实现录音功能。

故答案为：电磁感应；电流的磁效应。

10．有5部电话机，若要两两相互通话，至少需要　10　条电话线，但是现实中都采用　电话交换机　来解决电话线过多的问题，提高线路的利用率。

【答案】10；电话交换机。

【解答】解：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，这样有5部电话机，若要两两相互通话，至少需要10条电话线，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，不同地区的电话之间相互通话时，只需将两地的交换机相连即可实现，这样大大的节省了资源，提高了线路的利用率。

故答案为：10；电话交换机。

11．如图所示为电话机原理图，听筒的作用是将变化的 　电信号转变成声信号　（填“声信号转变成电信号”或者“电信号转变成声信号”）传递到人耳，当人对着话筒说话时，通过导体AB的电流方向为 　A到B　（填“A到B”或“B到A”），如果滑动变阻器的滑片向右移动，则听筒电磁铁磁性将 　变强　（填“变强”“变弱”或“不变”）。

【答案】电信号转变成声信号；A到B；变强。

【解答】解：（1）电话听筒的作用是将变化的电信号转变成声信号，由图可知，通过导体AB的电流方向为从A到B；

（2）当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性变强。

故答案为：电信号转变成声信号；A到B；变强。

三、综合能力题。

12．阅读下列材料，并回答问题。

传递信息的电信号有两种：模拟信号和数字信号。例如打电话声音转换成电流时，电流的频率和幅度全都“模仿”着声音的频率和幅度变化，所以这种信号称为模拟信号，录音带和录像带上记录的就是模拟信号，模拟信号的特点是连续变化，如图1甲所示，模拟信号的缺点是放大时会使信号的“形状”改变而造成失真，传输过程中受到的干扰不易排除，例如汽车发动机的火花塞工作时会产生电磁波，从而使得电视画面上出现杂乱的点或条纹。

计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的，“0”代表低电压，“1”代表高电压，如图1乙表示字母“K”的数字信号，它的编码是“01 001 011”。数字信号的优点是易于用计算机识别和进行复杂的处理，抗干扰能力强，能够进行高密度的存储等，CD盘、VCD盘和计算机硬盘上记录的都是数字信号。

由上可知，如图2所示，甲是声音信号波形，乙和丙是通过处理后传递的电流信号，其中，　甲乙　是模拟信号，　丙　是数字信号。

【答案】甲乙；丙。

【解答】解：由图知：信号甲乙是连续变化的，是模拟信号；信号丙的变化是不连续的，是“跳跃的”，它是数字信号。

故答案为：甲乙；丙。

四、解答题。

13．数字通信是一种既现代又古老的通信方式。现代电话已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，组成一组数字信号，可以表达一句话。例如：

那么，“我和他是同学”的数字信号为“0，01，1，10，00”，请照此代码用另一组信号表达你想说的一句话　他是我同学　。数字信号为：　1，10，0，00　。

【答案】他是我同学：1，10，0，00。

【解答】解：想说的一句话是：他是我同学。数字信号为：1，10，0，00。

故答案为：他是我同学：1，10，0，00。

14．查阅资料，比较现代电话与旧式电话的区别。

【解答】答：最初的电话机终端是由微型发电机和电池构成的磁石式电话机，打电话时，使用者用手摇微型发电机发出电信号呼叫对方，对方开机后构成通话回路。1877年爱迪生（T．E．Edison）发明了碳素送话器和诱导线路后，通话距离延长了，同一年又发明了共电式电话机。1891年A．BStrowger发明了自动式电话机。早期的电话只能打电话功能单一。  随着IT技术不断的飞速发展，嵌入式终端设备的处理能力越来越强，本世纪初出现了一种带个人数据助理（PDA）的电话机“智能电话”。  智能电话除了有完整的固定电话功能外，通常还具有大容量的名片管理功能、来去电管理功能、防止电话骚扰电话防火墙功能、企业集团电话名片内部名片管理功能，以及辅助办公的许多功能，比如：日程安排、便笺、日历、计算器等功能。早期的智能电话通过拨号上网，具有一定的信息交换能力，实现了发送短信、接收文字信息的功能。随着固网智能电话在中国近十年的发展，其处理能力加强，逐渐完善了智能手机（Smartphone），（Smartphone）具有的功能。  智能电话已有上网的功能及较强的多媒体功能。可以进行网络浏览、音视频的播放、具有电子书、电子相框等功能。同时智能电话在辅助办公、辅助营销、娱乐等方面的功能也有了大大的提高。在对传统固定电话颠覆的基础上，实现了更多的商务功能PDA功能。