（第2版）
班别：
姓名：
学号：前 言
党的二十大报告指出，推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一
代信息技术、人工智能等一批新的增长引擎。信息技术深刻地改变了我们的
学习、生活和工作方式，已经成为人类认识世界和改造世界的重要工具，它
让那些似乎遥不可及的梦想都变成了现实。本教材以培养信息技术学科核心
素养为目标，渗透信息意识和信息社会责任，发展计算思维，用数字化学习
与创新支撑学习活动。本教材为完成全面建设社会主义现代化国家的首要任
务——高质量发展，提供教育、科技、人才等基础性、战略性支撑而努力。
本教材坚持立德树人的课程价值观，以习近平新时代中国特色社会主
义思想为指导，贯彻课程改革理念，依据《中小学信息技术课程指导纲要
（试行）》和《广东省义务教育信息技术课程纲要（试行）》，把握学科
发展方向，并处理好与小学、高中信息技术教材的衔接。本教材贴近同
学们的生活，倡导自主、合作、探究的学习方式，为终身学习与发展打好
基础。
本教材以“知识引领，问题解决”为编写思路，每单元设有单元导
学，每节创设问题情境，通过设计各项活动，为同学们提供在学习过程中完
成任务所需的“脚手架”。教材中设置了7个栏目支撑同学们的学习：
学习单，是每节的学习任务驱动；
实战场，运用所学知识去解决实际问题；
交流站，是展示才能、相互启迪的地方；
探索区，是深层次问题的探究空间；
观察室，通过事例引发思考与分析；
小提示，提供一些帮助、说明、操作技巧、知识延伸等；
1展评室，巩固每节的学习。
另外，每个单元后都安排了综合活动课，其主要以项目学习活动方式开展，充分满足
学生创作的欲望；瞭望台主要介绍学科前沿、开阔眼界的内容；而单元评价与知识框图则
要求同学们对本单元的学习进行梳理、评价与归纳。
随着学习的不断深入，你会发现信息技术学科知识不但是学习、生活的必备常识，信息
技术还作为当今先进生产力的代表，已经成为我国经济发展的重要支柱和网络强国建设的战
略支撑。让我们学好这个学科，为祖国的第二个百年奋斗目标踔厉奋发，勇毅前行吧！
2目 录
1 第１单元 计算机的体系结构
2 第1节 计算机的发展
7 第2节 计算机的工作原理及常用外部设备
13 第3节 CPU和存储器
22 第4节 主板及计算机的系统组成
28 第5节 二进制与信息编码
35 第6节 综合活动：探究计算机的体系结构
39 第2单元 制作多媒体素材
40 第1节 多媒体信息概述
46 第2节 图像的加工（一）
52 第3节 图像的加工（二）
56 第4节 动画制作（一）
60 第5节 动画制作（二）
66 第6节 音频的加工
70 第7节 视频的加工
78 第8节 综合活动：“魅力佛山”素材的采集和加工信息技术 八年级
目 录
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（PDF课本免费下）第第１１单单元元 计计算算机机的的体体系系结结构构
第一代电子计算机是电子管计算机，第一台通用电子计算机ENIAC拥有
17 468个电子三极管、7 200个电子二极管、70 000个电阻、10 000个电容器、
1 500个继电器、6 000多个开关；在晶体管技术投入使用后，计算机的计算
元件也迅速地向晶体管进化，晶体管开关速度的提高和结构的简化以及引入
浮点运算、存储与程序控制，让计算机的体积缩小及其速度有了极大的提
高。制造和集成工艺的提升让集成电路内可以安装更多的晶体管，随着集成
度的提升，大规模和超大规模集成电路改变着计算机发展的步伐。
1952年，第一台电子计算机正式对外发布，计算速度为每秒5 000次。现
在我国神威·太湖之光超级计算机持续计算速度为每秒9.3亿亿次，峰值达每
秒12.5亿亿次。至今为止，我国拥有的世界500强超级计算机数量排在世界
前列。
本单元我们将了解计算机发展历程，畅想未来计算机，学习计算机系统的
组成及其工作原理，为我们将来更加深入了解和使用计算机打下良好的基础。
学习目标
了解计算机的发展历程、分类及发展趋势。
理解计算机的工作原理，认识计算机的常用外部设备。
认识CPU的作用及组成，了解其主要性能指标。
认识各类常用存储器，熟悉各存储容量单位及转换方法。
了解主板及常用接口，认识计算机的系统组成。
认识二进制，掌握二进制与其他数制的转换方法。
了解常用的信息编码。
综合活动：探究计算机的体系结构。
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（PDF课本免费下）信息技术 八年级下册
第1节 计算机的发展
张扬发现，日常学习生活中，处处都有计算机的身影。他好奇地问老
师，计算机是不是一直都这样无所不能？老师告诉他，早期的计算机功能单
一，经过了几十年的发展才有了今天强大的功能。
这一节，我们一起来了解计算机的发展历程、分类及其特点，了解计算
机的应用，畅想未来计算机的发展趋势。
学习单
分组活动，分别围绕下面的任务协作学习，运用文字处理工具，做
好学习记录，然后进行组间分享。
（1）结合“第一台商用电子计算机”“世界上第一枚4位微处理器
芯片”“我国龙芯7A1000芯片组”“我国神威·太湖之光超级计算机”
材料，了解四代计算机的发展。
（2）认识计算机的不同分类。
（3）了解计算机的发展趋势及未来计算机将会是怎么样的。
一、计算机的发展历程
1．世界第一台计算机
1946年2月15日，世界上第一台通用电子计算机ENIAC（Electronic Numerical
Integrator And Computer）
研制成功，如图1-1所
示。它的问世奠定了电
子计算机的发展基础，
标志着电子计算机时代
的到来。 图1-1 世界上第一台电子计算机ENIAC
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交流站
搜索和记录ENIAC的相关资料，并分小组交流。
2．计算机发展的四个阶段
依据计算机性能和当时软硬件技术（主要根据所使用的逻辑元件），将
计算机的发展划分为四个阶段，如表1-1所示。
表1-1 计算机发展的四个阶段
发展阶段 逻辑元件 运算速度/秒 应用
第一个阶段
电子管 几千次到几万次 军事研究、科学计算
（1946—1957年）
第二个阶段
晶体管 几十万次 数据处理、事务处理
（1958—1964年）
第三个阶段
中小规模集成电路 几十万次到几百万次 开始广泛应用
（1965—1971年）
第四个阶段 大规模、超大规模 上千万次甚至上亿次
渗入社会各个领域
（1971年至今） 集成电路 以上
1971年末，世界上第一台微处理器和微型计算机诞生，它开创了微型计
算机的新时代。随着大规模集成电路技术的迅速发展，计算机进入大规模发
展时期。
1958年，中国科学院计算所研制成功中国第一台小型电子管通用计算机
103机，标志着中国第一台计算机的诞生。在科研人员的不懈努力下，中国
计算机的研制水平与发达国家的差距在逐步缩小。
实战场
了解我国计算机的发展历程，列举我国计算机发展上取得的成就，
并与同学讨论，未来怎样做我国计算机工业才能领先国际水平？
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观察室
摩尔定律，它指的是单位面积集成电路上可容纳的元器件的数
目，每隔18~24个月便会增加一倍，计算机性能也将提升一倍。虽然这
并不是一个严谨的科学定律，但它一定程度揭示了信息技术进步的速
度，并深刻影响着我们生活的方方面面。
二、计算机的分类
按计算机的规模和处理能力划分，可以把计算机分为巨型机、大型机、
小型机、微型机。
巨型机规模大、结构复杂、运算速度快、存储容量很大、价格昂贵，
可同时执行数百万用户的指令，强调浮点运算性能，性能卓越，动辄装备几
千个CPU。目前这类机器的运算速度可达每秒百亿次，主要用于国防尖端技
术、空间技术、大范围长期性天气预报、石油勘探等领域，在2022年第59届
国际超级计算大会上发布的全球超级计算机500强榜单中，我国173台超级计
算机上榜，数量位列第一，其中“神威·太湖之光”和“天河二号”分列榜
单第六、第九位。
大型机性能次之，可同时执行数万用户的指令，倾向于整数运算。大
型机主要用于商业领域，如应用于银行和电信企业中，用于处理海量的交易
数据。
神威·太湖之光 天河二号
图1-2 我国位于世界前列的超级计算机
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小型机一般用作学校、中小企业、办公室网络服务器，可同时执行数百
用户的指令。日常使用的台式计算机、笔记本电脑、平板电脑属于微型计算
机，一般只能同时执行单用户或数个用户的指令。
各类计算机之间的界限并非十分明晰，微型计算机的性能也可能比低端
的小型机性能好。
三、计算机的发展趋势
计算机技术是世界上发展最快的科学技术之一，产品不断升级换代。当
前计算机正朝着多极化、智能化、网络化等方向发展，新技术将会进一步促
进计算机的发展。
1．多极化
随着计算机应用的不断拓展，巨型机、大型机、小型机、微型机有各自
的应用领域，形成了多极化的格局。微型机已经广泛应用于日常生活中，如
办公自动化、图像识别、语音识别、多媒体技术等；巨型计算机主要应用于
天气预报、地质勘探、核反应等尖端科技，它是衡量一个国家的科技水平和
战略能力的重要标志，是我国实现全面建设社会主义现代化国家的基础性战
略性支撑之一。
观察室
2020年新冠肺炎疫情暴发后，国家超级计算长沙中心利用天河超级
计算机搭建了国内第一个基于超算的流调筛查抗疫系统——湖南省新冠
肺炎疫情分析预警平台，对湖南省内七千多万人口的行为轨迹进行实时
统计和关联计算，1秒可完成单人流调查询，1分钟完成单人密接人群筛
查，个人行为轨迹可精确到建筑物楼层室内。该平台成功预警多起高风
险外地人群输入事件，为快速科学控制突发疫情提供有力的支持。
上网搜索资料，和同学们一起交流高性能计算机在其他方面的
应用。
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2．智能化
计算机智能化要求计算机具有人的感觉和思维的能力，这是正在研发阶
段的第五代计算机要实现的目标。智能化的研究领域很多，包括模式识别、
图像识别、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智
能机器人等。未来的智能化计算机会像人一样思考，甚至可能拥有视觉、听
觉、嗅觉、味觉和触觉等感知功能。
3．网络化
现代通信技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来，组成
一个规模大、功能强、可以互相通信的计算机群组。用户可以共享网络中的
软件、硬件和数据等资源，享用更强的存储和计算功能。
4．高度人机交互
虚拟现实技术、增强现实技术、混合现实技术、体感技术等就是利用计
算机和周边设备在虚拟世界和现实世界中进行互动，使计算机朝着人类接受
和处理信息的最自然的方式发展。
观察室
量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定算
法在密码破译、大数据优化、药物分析等方面，超越经典计算机实现
指数级别的加速。2020年12月4日，中国科学技术大学潘建伟等人成功
构建76个光量子的量子计算原型机“九章”，处理高斯玻色取样的速
度比当时最快的超级计算机快一百万亿倍。
实战场
未来计算机将有可能在光子计算机、生物计算机、量子计算机等研
究领域上取得重大的突破，有助于我国深入实施创新驱动发展战略，实
现高质量发展。搜索资料，查找未来计算机的相关资料。
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展评室
（1）了解我国计算机的发展历程，列举我国计算机发展上取得
的成就。
（2）查找历年“人机博弈”事件的资料，并说说计算机发展对人
工智能的影响。
（3）搜索资料，了解国内外计算机发展史上的著名人物。
第2节 计算机的工作原理及常用外部设备
一天，张扬打开家里的台式计算机想看电影，却发现没有声音。他向爸
爸求助，爸爸检查后发现原来是音箱线接错了。你知道为什么各种设备要正
确连接到计算机吗？你了解家里计算机的是怎样工作的吗？
这一节，我们一起来了解计算机的工作原理及常见的输入输出设备。
学习单
（1）在观察实物和动手实践的基础上，指出个人计算机的各部分
设备名称，并尝试装机。
（2）结合计算机工作原理示意图，说一说计算机是如何工作的。
一、计算机工作原理
现代计算机大都采用“存储程序”的方式，即将程序和数据放入存储器
中，计算机能够自动高速地从存储器中取出指令并加以执行。
计算机硬件由五个基本部分组成，即运算器、控制器、存储器、输入设
备和输出设备。计算机的整个工作过程及基本硬件结构如图1-3所示。各类
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信息通过输入设备输入并转换为数据，存储在计算机的内存储器，然后由控
制器从内存中取出命令和数据，运算器进行计算，运算完毕后把结果送回存
储器存储，最后通过输出设备输出处理结果或者放到外存储器长期存储。整
个工作过程都由控制器协调和指挥。
(cid:7072)(cid:6558)(cid:1553)(cid:2599) (cid:3910)(cid:4488)(cid:1752)(cid:3224)
(cid:6615)(cid:2150)(cid:1553)(cid:2599) (cid:708)(cid:11932)(cid:11528)(cid:451)(cid:1913)(cid:11528)(cid:12665)(cid:709)
(cid:2566)(cid:7072)(cid:6558)
(cid:1553)(cid:5791) (cid:17859)(cid:1941)(cid:16878)(cid:3895) (cid:4488)(cid:7072)(cid:6558)
(cid:1973)(cid:4488)(cid:1752)(cid:3224)
(cid:17920)(cid:12743)(cid:3224)
(cid:708)(cid:19294)(cid:11528)(cid:451)(cid:21840)(cid:7735)(cid:12665)(cid:709) (cid:4488)(cid:7072)(cid:6558)
(cid:708)(cid:4018)(cid:12347)(cid:5311)(cid:451)
(cid:7072)(cid:6558)(cid:709)
(cid:17920)(cid:12743)(cid:2733)(cid:1300)
(cid:3892)(cid:10806)(cid:13571)(cid:7628)
(cid:17859)(cid:2090)(cid:16878)(cid:3895)
(cid:6615)(cid:2150)(cid:3224)
(cid:708)(cid:7278)(cid:12138)(cid:3224)(cid:451)(cid:20003)(cid:12769)(cid:12665)(cid:709)
(cid:17859)(cid:2090)(cid:2733)(cid:1300)
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图1-3 计算机工作原理
交流站
根据图1-3，说说Windows操作系统“附件”中的“计算器”计算
“1+1＝2”的过程。
随着计算机技术的不断发展，出现了许多形态各异的计算机，如个人计
算机、笔记本电脑、平板电脑等，智能手机也可以看作袖珍的计算机。尽管
各类计算机功能和形态各不相同，但硬件结构和工作原理基本一致。
二、计算机的硬件组成
同学们日常使用的计算机称为个人计算机（Personal Computer，简称
PC），属于微型计算机。
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实战场
填写图1-4计算机各部件的名称。
图1-4 常见台式计算机外观
从外观上看，计算机一般包括三部分，分别是主机、输入设备和输出设
备。键盘和鼠标等属于输入信息的设备，显示器、打印机、音箱等属于输出
信息的设备。
计算机主机里面包含很多计算机重要的部件，如主板、中央处理器、内
存等，如图1-5所示。
光驱
电源
主板
显示卡
硬盘
中央处理器及
内存
散热风扇
图1-5 主机内部结构
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实战场
尝试拆开一台实验用的主机，观察各个部件，阅读上面的文字说明。
三、输入输出设备
人和计算机的交互是通过输入输出设备完成的，输入输出设备就是我
们常说的外部设备，简称外设。
1．输入设备
我们可以通过输入设备将外部信息，如文字、数字、声音、图像、程序、
指令等，输入到计算机中并转换为数据，以便进一步加工和处理。常见的输入
设备有键盘、鼠标、麦克风、摄像头、手写板、手绘板、人脸识别传感器等，
如图1-6所示。
键盘 手绘板 鼠标 摄像头
图1-6 常见输入设备
实战场
（1）列举你知道的输入设备并填写表1-2。
表1-2 输入设备的信息
设备名称 输入的信息类型 设备主要配置指标
（2）列出在输入设备中应用传感器的实例。
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2．输出设备
输出设备是将计算机存储的数据以及计算机处理结果展示出来的设备。
常见的输出设备有显示器、打印机、音箱等。
（1）显示器。
显示器是计算机中最基本的输出设备，它将计算机内部的信息以图像、
文字的形式输出。屏幕尺寸和分辨率是显示器的两个主要参数。
显示器的尺寸是按屏幕对角线的长度来计算的，单位是英寸（1英寸=
2.54厘米）。常见的显示器宽和高的比例有4∶3、16∶10、16∶9、21∶9四
种，尺寸相同但比例不同的显示器屏幕面积并不相同。图1-7是两种不同比
例的显示器。
图1-7 两种不同比例的显示器
屏幕分辨率是指显示器所能显示的像素数量。如分辨率1 440×900指的
是水平方向含有1 440个像素，垂直方向含有900个像素。相同尺寸和比例的
显示器，分辨率越高，显示效果越精细。
实战场
（1）查看你所用计算机的屏幕分辨率，试着设置不同的屏幕分辨
率，观察桌面图标的变化。
（2）了解显示器的其他技术参数。
（3）了解智能手机屏幕的分类。
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探索区
上网搜索资料，了解LED显示器与LCD显示器的特性和区别。
（2）打印机。
常用打印机有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机等，如图1-8所
示。它们的工作方式和优缺点如表1-3所示。
针式打印机 喷墨打印机 激光打印机
图1-8 各式打印机
表1-3 打印机的分类及优缺点
打印机类型 工作方式 优点 缺点
打印时打印头上的钢针 噪声比较大、速度
打印的成本比较低，可以
针式打印机 撞击色带，将字符印在 比较慢，只能打印
打印复写纸、票据等
打印纸上 一种颜色
工作噪声较小，速度较
打印机的喷头喷出墨
喷墨打印机 快，大部分喷墨打印机都 打印成本比较高
汁，将字印在打印纸上
可以打印彩色图片
采用激光和电子放电技
噪声低，打印效果好，打
激光打印机 术，将硒鼓加热后把碳 打印机价格较高
印速度快
粉固定印在纸张上
实战场
（1）请调查一下你的亲戚朋友的家里或工作单位使用的是什么类型
的打印机，了解打印机的使用效果及选购原因。
（2）搜索资料，了解3D打印机。
（3）音箱。
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音箱是多媒体计算机中必备的配件之一，音箱可以对音频信号进行放大
处理后回放出声音，如图1-9所示。
图1-9 音箱
实战场
（1）列举你知道的其他输出设备及其用途。
（2）目前还有许多输入输出合一的设备，请举例说说。
展评室
（1）说一说如何保养各种输入设备和输出设备。
（2）你认为未来LED显示器会向什么方向发展？
第3节 CPU和存储器
一天，张扬想上网查找资料，却发现计算机只是发出“嘀嘀”的声音，
屏幕却没有显示画面。张扬向爸爸求助，爸爸笑呵呵地告诉张扬，估计是计
算机内存出错。张扬一脸茫然。你知道什么是内存吗？
这一节，我们一起来认识计算机的主要部件：中央处理器和存储器。
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学习单
小组活动，分别围绕下面的任务协作学习：
（1）认识中央处理器的组成及作用，与同学交流中央处理器的主
要性能指标。
（2）列出存储容量单位及各单位之间的换算关系。
（3）列出常用存储设备及其主要性能指标。
一、中央处理器CPU
中央处理器（Central Processing Unit，CPU）
是计算机中最核心的部件，它的主要功能是解释计
算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU的
性能直接影响着计算机的性能。图1-10是某品牌
CPU的正反面。
正面
1．CPU的组成及其作用
CPU包含控制器和运算器两个部分。
（1）控制器是计算机的“神经中枢”和指挥
中心。执行程序时，控制器先从内存中按顺序逐条
取出指令，并对指令进行分析，然后根据指令向各
个部件发送控制信号，并保证各部件协调一致地 反面
工作。 图1-10 某品牌CPU的
（2）运算器也称为算术逻辑单元，在控制器 正反面
的控制下，对取自内存或内部寄存器的数据进行算术运算或逻辑运算，并将
其结果暂存内部寄存器或送到内存。
实战场
（1）查看你所用计算机的CPU型号和厂商。
（2）了解主流CPU品牌及其命名规则。
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2．CPU的性能指标
CPU主要性能指标有主频、核心数量、缓存、线程数等。主频用于表
示CPU处理数据的速度。一般来说，主频越高，速度越快。多核心CPU是指
一个物理的CPU芯片中含有多个CPU核心。多核心技术是CPU发展的趋势之
一，能有效提高CPU的性能。
小提示
由于CPU的运行速度远远快于内存，为了解决两者之间速度的不匹配问
题，现在的CPU芯片上集成了采用类似CPU的材料和工艺制作的高速缓冲存储器
（Cache），Cache相当于内存与CPU之间数据交换的中转站。
实战场
（1）上网搜索资料，查看CPU主要性能指标。
（2）查看你所用计算机或市场上主流手机的CPU的主频。
3．CPU的散热器
由于CPU工作时发热量较大，需连接散热器和散热风扇进行散热，如图
1-11所示，否则工作时产生的高温会导致CPU不能正常运行。
图1-11 CPU的散热器
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观察室
根据海关总署统计，2022年上半
年，中国共进口集成电路2797亿块，进
口总金额为1.35万亿元人民币。可见，
我国部分高端芯片和元器件还需要依赖
进口。
2022年6月6日，国产芯片企业龙
图1-12 龙芯3C5000服务器CPU
芯中科发布了龙芯3C5000服务器CPU
（图1-12），该芯片面向服务器领域，针对通用计算、大型数据中
心、云计算中心等方面的计算需求。
中国企业必须进一步提高自主创新能力，尽快把核心技术掌握在
自己手中。我们要深刻认识到“科技是第一生产力”“科技兴则民族
兴，科技强则国家强”。
探索区
（1）上网搜索资料，了解Intel微处理器发展的历史。
（2）上网查找我国CPU芯片发展的相关资料，并发表自己的看法。
二、存储设备
存储设备是计算机的数据中心，是计算机中重要的设备之一，它可以分
为内存储器和外存储器，包括了内存、硬盘、光盘、移动存储等设备。
1．计算机的存储容量单位
在计算机中，文字、图形、图像、动画、视频等资料都是以文件的形式
存储在计算机的存储设备中。
在计算机的存储容量单位里，1个二进制的容量叫位（bit），“位”是计
算机存储的最小单位，8个二进制位称为一个字节（Byte，简写B），“字节”
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是计算机存储的基本单位。一个英文字符在计算机中需要占用的存储容量是
1B，一个汉字需要占用2B。
为了方便计算，计算机设置了更大的存储容量单位如KB、 MB、GB、
TB、PB等，它们的转换关系如下：
字节 1 B＝8 bit； 千字节 1 KB＝1024 B；
兆字节 1 MB＝1024 KB； 吉字节 1 GB＝1024 MB；
太字节 1 TB＝1024 GB； 皮字节 1 PB=1024 TB。
实战场
（1）65 536KB＝_______________MB。
（2）1KB可以存储__________个汉字，__________个英文字符。
2．内存
内存也称为内存储器或主存储器，内存分为只读存储器（ROM）和随机
存储器（RAM）。
ROM是只能读而不能随意写入信息的存
储器。ROM中的内容是由厂家在制造时用特殊
方法写入的，或者利用特殊的写入器写入。断
电后，ROM的内容仍然存在。计算机主板上的
BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输
出系统）芯片（图1-13）就是一种ROM，它存
图1-13 主板上的BIOS芯片
储了计算机的自检程序、初始化程序、基本输
入输出设备的驱动程序等。
RAM是可以高速地、随机地写入和读出数
据的一种半导体存储器，断电后，RAM中存储
的数据全部自动消失。通常人们说的内存指的
是计算机的内存储器中的RAM，俗称内存条，
如图1-14所示。内存储器是CPU能够直接访问 图1-14 DDR4内存条
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的存储器，它的容量和处理速度直接决定了计算机数据传输效率。内存条主
要种类有DDR、DDR2~DDR5，不同代的内存一般相互不兼容。
内存条有两个主要的性能指标：
（1）存储容量指内存存储空间的大小，单条内存条容量通常是2nGB，
如4 GB、8 GB、16 GB等，DDR5内存单条最大容量可达512 GB。
（2）存取速度是指存取单元中存取一次数据所用的时间，以ns（纳
秒）为单位，1秒=10亿纳秒。内存的存取速度一般有5 ns、4 ns、3.6 ns、
3.3 ns、2.8 ns等，数字越小，表明存取时间越短，存取速度越快。
（3）内存的主频代表着该内存所能达到的最高工作频率。从一定程度
上来说，内存主频越高，内存所能达到的存取速度越快。
实战场
查看你所用计算机的内存容量。
3．硬盘
硬盘是计算机最重要的外部存储设备，断电后信息不会丢失，可以长期
存储数据。硬盘的容量是硬盘最主要的参数，一般以吉字节（GB）、太字节
（TB）为单位，一个硬盘的容量一般为几百吉字节到几太字节。目前常见
的硬盘有机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）两种。如图1-15、图1-16
所示。
图1-15 机械硬盘的外观和内部结构 图1-16 M.2接口的固态硬盘
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小提示
新买回来的硬盘一般是不能直接使用的，需对其进行分区和格式化后才
能使用。分区就是将一个物理的硬盘逻辑上分为几个逻辑盘，即我们看到的C
盘、D盘、E盘等逻辑盘。分区确定每个逻辑盘的大小后，还需对其进行格式
化操作才能正常使用。格式化是指对磁盘或磁盘中的分区进行初始化的一种操
作，格式化通常会导致现有的磁盘或分区中所有的文件被清除，操作前要谨慎
考虑或做好备份处理。
实战场
（1）查看你所用计算机的硬盘容量和分区情况。
（2）查资料，完成表1-4。
表1-4 固态硬盘和机械硬盘对比
对比项目 固态硬盘（SSD） 机械硬盘（HDD）
容量
价格
数据存取速度
防震能力
体积、重量
4．光盘
光盘的盘片是由聚碳酸酯注塑而成，如图1-17所示。刻有数据的光盘其
表面有无数个微小的凹坑，代表着所记录的信息，有关数据就记录存储在
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由内向外的凹坑和非凹坑组成的螺旋形路径上，光盘数据需要光盘驱动器
读取。
无数据区域
有数据区域
图1-17 光盘
光盘分为CD/VCD光盘、DVD光盘、蓝光光盘（简称BD），它们的形状
和大小相似，但CD/VCD光盘的容量为700MB左右，DVD光盘的容量为4.7GB
左右；而BD作为DVD的下一代光盘格式，单层的BD光盘的容量为25GB或是
27GB，称为BD25，双层的BD光盘容量可达46GB或54GB，称为BD50。
光盘驱动器简称光驱，是读取光盘数据的计算机硬件设备，如图1-18所
示。光盘驱动器读取光盘数据时，驱动器中激光头先发出激光束照射到光盘
上的凹凸不平的螺纹光道上，然后光电检测电路根据反射回来的光信号，把
光盘上的信息还原成为数字信息。
图1-18 光盘驱动器
5．移动存储器
移动存储器是可以随身携带的外部存储设备，如U盘、移动硬盘、闪存
卡等，如图1-19所示。
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U盘 移动硬盘 闪存卡
图1-19 常见移动存储器
U盘也称优盘，它一般是配有USB接口的一个短棒，内部是一个可写入、
更改的存储芯片，常见容量有32 GB、64 GB等。移动硬盘的体积比U盘的体积
大，一般容量可以在1 TB以上，目前的移动硬盘接口大部分也是USB接口。
观察室
如果说把外存（硬盘等）比喻成一个大型仓库，CPU比喻成加工
厂，那么内存就是一个临时的小型仓库，图1-20为三者的关系示意图。
速度快 速度慢
CPU 内存 外存
“加工厂”用于 “小型仓库”用于 “大型仓库”用于
处理数据 临时中转数据 长期存储数据
图1-20 CPU、内存和外存
当我们点击打开硬盘中的文档，CPU会发送指令将存在硬盘中的
文档加载到内存中；当我们修改文档时，CPU从内存中读取数据并进
行处理，处理完成后将数据放回到内存；当点击“保存”时，数据会
从内存转到硬盘中存储。
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展评室
（1）了解主流的CPU、内存、移动硬盘等部件的价格、特点、品
牌等信息。
（2）了解云存储的相关资料。
第4节 主板及计算机的系统组成
为了更深入地了解计算机，张扬打开了主机箱。张扬找到他认识的内存、
硬盘等部件，还发现机箱里最显眼的是一块方形的板，上面插了不少线和卡。
这一节，我们来了解计算机主板和接口及计算机各部件是怎样协同工作。
学习单
小组活动，分别围绕下面的任务协作学习：
（1）观察台式计算机的主板，认识各类常用接口。
（2）认识各类常用适配卡及其主要性能指标。
（3）与同学交流计算机硬件、操作系统、应用软件之间的关系。
一、主板和接口
主板是计算机重要的部件之一。主板上安装了组成计算机的主要电路系
统，一般有BIOS芯片、输入/输出控制芯片、键盘和控制开关接口、扩充插
槽、直流电源供电接插件等元件。主板相当于一个平台，将CPU、内存、硬
盘、显卡等部件有机地结合起来，协调各部件的正常工作。
主板一般采用开放式结构，它上面大都有几个扩展插槽，供外围设备的
控制卡（适配器）插接。通过更换插卡，可以对计算机的相应子系统进行局
部升级，使用户在配置机型方面有更大的灵活性。
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1．常用主机内部设备接口
主板与各种设备之间的连接位置称为接口，图1-21是常见的接口和插槽。
CPU插槽
PCI-E插槽
内存插槽
SATA接口 电源接口
图1-21 主板常见接口和插槽
交流站
（1）小组活动，观察用于实验的计算机主板，动手装卸各部分
插件。
（2）了解主板的板型及主要品牌。
（3）了解主板上CPU、硬盘、扩展插槽等主要接口的类型。
探索区
芯片组是主板的核心组成部分，上网搜索资料，了解芯片组的作
用、组成等相关资料。
2．主机外部设备接口
主机外部设备接口，如图1-22所示，主要用于连接主机外部的设备，如
键盘、鼠标、打印机、音箱等外部设备。
PS/2接口仅能用于连接键盘和鼠标。一般情况下，鼠标的接口为绿色、键
盘的接口为紫色。如果合二为一，则表示PS/2接口对鼠标和键盘均可适用。
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USB（Universal Serial Bus）接口也叫通用串联接口，是即插即用的接
口，可以实现热插拔（带电插拔），现在很多的设备都是USB接口的。USB
接口有多种规格，常见的有USB2.0、USB3.0、USB3.1，版本越高，传输速度
越快。厂商通常用不同的颜色来区分不同的规格，一般情况下黑色代表2.0、
蓝色代表3.0、红色代表3.1。黄色USB2.0插孔支持在关闭电脑后仍可为USB提
供电源，即关机后仍能通过USB接口为手机等设备充电。
Type-C
接口
USB接口 网线接口 音频接口
PS/2接口
DVI接口 HDMI接口
图1-22 主机的外设接口
交流站
小组活动，观察计算机各接口，并试着动手拆装设备。
二、常见的适配卡
适配卡是一种插入主板上的扩充卡，
能为总线与外部设备之间提供接口。适配
卡可以为系统添加某些特定功能。
1．显示卡
显示卡也称显示器适配卡，是连接主
机与显示器的接口卡，如图1-23所示。它的 图1-23 显示卡
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主要功能是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到显示器
上。显示卡的性能指标有：色彩数、图形分辨率、显示内存容量等。
探索区
图1-24所示的是常见的几种显示卡上的接口，上网搜索资料，比较
几种接口之间的异同。
VGA接口 HDMI接口 DVI接口 DP接口
图1-24 常见显示卡上的接口
图形处理器 （GPU） 是专用于图形处理运算的显示芯片。GPU 的主要
功能之一是减轻CPU上的负载。GPU 分为集成和独立两种类型。
直接将视频接口电路和视频显示芯片集成在主板上的为集成显卡。集成
显卡一般不带有显存,需要使用一部分内存作为显存，一定程度上会影响性
能。独立显卡有自己的显存和电源，采用同样的显示芯片，独立显卡性能比
集成显卡更高。
实战场
（1）上网搜索资料，了解目前显示芯片的主要生产商和主流显示
芯片的型号。
（2）查看你所用计算机的显示芯片的型号。
2．声卡
声卡是实现声波和数字信号相互转换的一种硬件设备。其基本功能是把
来自话筒、磁盘、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩
音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口（MIDI）使乐器发出美
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妙的声音。目前一般主板都集成了声卡，但如果对声音处理有更高的要求，
建议购买独立的声卡。
实战场
请上网搜索资料，了解声卡各个接口的作用。
3．网卡
网卡也叫网络适配器，是使计算机联网的设备。每一张网卡都有一个独
一无二的MAC地址，即物理地址。网卡的作用是负责接收网络上的数据包，
通过和自己本身的物理地址相比较决定是否为本机应接信息，解包后将数据
传输给本地计算机，另一方面将本地计算机上的数据打包后送出网络。网卡
还有监控上传及下载流量，控制网速稳定的作用。
网卡按传输数据速度分为10/100Mbps自适应网卡和10/100/1000Mbps自适
应网卡，按网络传输介质的接口可以分为RJ45接口网卡、光纤接口网卡和无
线网卡。目前大部分主板都集成一块甚至多块网卡。
实战场
小组活动，尝试将计算机拆卸后再组装回去，看计算机能否正常
启动。
小提示
（1）必须在断电的情况下拆装计算机部件。
（2）小心、有序地拆装，拆下来要仔细观察。
（3）拆装过程遇到问题，请及时向老师和同学寻求帮助。
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三、计算机系统组成
一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成，两者缺一
不可。计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类。如果说硬件就是计
算机的躯体，那么软件就是计算机的灵魂，两者相互配合计算机才能正常运
作。计算机系统组成如图1-25所示。
控制器
中央处理器（CPU）
运算器
内存储器：ROM、RAM等
存储器
硬件系统
外存储器：硬盘、光盘、U盘等
输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等
输出设备：显示器、打印机、音箱等
计算机系统
操作系统
系统软件 编译软件
数据库管理系统
软件系统
文字处理软件
图像处理软件
应用软件
即时通信软件
……
图1-25 计算机系统组成结构
计算硬件、操作系统、应用软件之间的关系可以用图1-26来描述。
应用软件
文字处理软件、图像处理软件、即时通信软件、游戏软件……
其他系统软件
数据库管理系统、设备驱动程序、程序语言和开发
环境……
操作系统软件
Windows、Mac OS、Linux、Unix…
硬件系统
图1-26 计算机系统的关系
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交流站
列举你知道的硬件和软件，分别说说它们的作用及其归属计算机
系统的哪个部分。
展评室
（1）列举你所知道的主板接口并说明它们的作用。
（2）列举你所知道的适配卡并说明它们的用途。
第5节 二进制与信息编码
张扬不解地问爸爸：“为什么计算机内部使用的是二进制？”爸爸
说：“计算机是由电子元器件及逻辑电路组成，逻辑电路通常只有接通与
断开两个状态，正好可以用‘1’和‘0’来表示。”
这一节，我们来了解计算机中二进制的概念、不同进制之间的转换方
法及信息编码的相关知识。
学习单
小组活动，分别围绕下面的任务协作学习：
（1）与同学交流常用数制的表示方法及特征，掌握二进制数和十
进制数的换算方法。
（2）了解常用的数字编码方法和字符编码方式。
（3）了解汉字输入码、机内码、字形码，并理解它们之间的联系。
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一、数制与二进制数
数制是人们利用符号进行计算的科学方法。按照进位的规则进行计数的
数制，称为进位计数制。
在日常生活中，除了人们常用的十进制外，还有许多不同的进制。如1
年有12个月采用十二进制，1小时有60分钟采用六十进制，1天有24小时采用
二十四进制，1周有7天采用七进制，1双鞋有2只采用二进制等。
1．数制的特征
数制一般包含基数、进位规律和位权三个特征。为了区分不同的进制
数，通常给数添加下标。例如（01101） 为二进制数，（3456） 为八进制
2 8
数，（158） 为十进制数，十进制数的下标通常省略不写。
10
（1）基数。
基数指数制中所采用的数字符号(即数码）个数，常用“R”表示，基数
为R的数制称为R进制。R进制中有0～（R-1）共R个数码，如表1-5所示。
表1-5 常用数制的基数、数码和表示方法
数制 基数 表示方法 数码
十进制 10 （XXX） 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
10
二进制 2 （XXX） 0和1
2
八进制 8 （XXX） 0,1,2,3,4,5,6,7
8
十六进制 16 （XXX） 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
16
（2）进位规律。
R进制的进位规律是“逢R进一”。如十进制是“逢十进一”，二进制
是“逢二进一”。下面是二进制加法例子。
1 1 0 1 1 1 0 1
+ 1 + 1 1 + 1 1 + 1 1
10 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0
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（3）位权。
十进制数中，把数字1、5、8并排写为“158”，就表示“一百五十八”。
这表明数字所表示的值不仅与该数字有关，而且与它们所在位置有关。每个
不同位置上的数字被赋予一定的值，称为位权。如下所示：
百位数 十位数 个位数
158 = 1×100 + 5×10 + 8×1
1×102 5×101 8×100
位权
R进制数位权值如下：
整数部分（共m位）从右到左分别为 R 0, R 1, R 2,…, R m-1。
小数部分（共n位）从左到右分别为 R -1, R -2, R -3,…, R -n。
对于非十进制数，位权指的是该位上代表的十进制数的数值。按“位权
展开求和”的方法，可得到对应的十进制数。例如：
（1001.01） = 1×23 + 0×22 + 0×21 +1×20 + 0×2-1 + 1×2-2
2
位权
1 1
= 1×8 + 0×4 + 0×2 + 1×1 + 0× + 1×
2 4
= 8 + 0 + 0 + 1 + 0 + 0.25
=（9.25）
10
（10.1） = 1×81 +0×80 + 1×8-1
8
位权
1
= 1×8 + 0×1 + 1×
8
= 8 + 0 + 0.125
=（8.125）
10
实战场
将二进制数（1011.1）转换成十进制数。
2
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2．二进制数和十进制数之间的转换
为了符合人们日常使用习惯，计算机软件会自动将输入的十进制数转换
为二进制数，输出时将计算机内的二进制数转换为十进制数。将十进制数转
换为二进制数，整数部分和小数部分需要用不同的转换方法。
整数部分采用“除2取余” 法：将该十进制数整数部分连续除以2，所
得余数依次记为D 、D 、D 、…、D 一直除到商等于0为止，并将最后一个
0 1 2 m
余数记为D ,则组合数“D 、…、D 、D 、D ”就是该十进制数整数部分对
m m 2 1 0
应的二进制数。
小数部分采用“乘2取整”法：将小数部分连续乘以2，所得的整数依
次记为X 、X 、X 、…、X 一直乘到小数部分为0为止（若出现无限循环，
0 1 2 n
则按一定精确度取有限位数），并将最后一个整数记为X ，则组合X 、X 、
n 0 1
X 、…、X 就是该十进制数小数部分对应的二进制数。
2 n
例如，将十进制数173.375转换为二进制数的方法如下：
整数部分：除2取余 小数部分：乘2取整
2 173 0. 375
2 86 ……1…… D × 2
0
2 43 ……0…… D X …… 0…… 0. 75
1 0
2 21 ……1…… D × 2
2
2 10 ……1…… D X …… 1…… 1. 5
3 1
2 5 ……0…… D × 2
4
2 2 ……1…… D X …… 1…… 1. 0
5 2
2 1 ……0…… D
6
商等 于0为止 0 ……1…… D 直到小数部分为0或精度足够为止
7
将D 、…、D 、D 、D 和X 、X 、X 组合起来，则得到（173.375） =
7 2 1 0 0 1 2 10
（10101101.011） 。
2
实战场
将（128.25） 转换为二进制数，并运用工具验证结果是否正确。
10
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探索区
因为用二进制表示较大的数时不方便书写和记忆，所以引入了八
进制和十六进制，而二进制与它们转换相对十进制容易。查找相关资
料，了解二进制数和八进制数、十六进制数之间的转换方法。
3．二进制数与计算机
因为组成计算机的主要部件是电子元件，而各种电子元件一般具有稳
定的两种状态，如电压的“高”或“低”、晶体管的“导通”或“截止”、
磁性材料的正负极等，这种两相对应的状态正好可以用数字“0”“1”来表
示，所以计算机内部采用二进制。二进制是计算机技术的理论基础，各种信
息都必须转换成二进制代码，计算机才能加工处理。
例如，当我们输入字符“A”时，计算机接收到的是“A”的二进制代
码“1000001”，在显示时，又会把“1000001”转化为“A”。
二、计算机中的信息编码
计算机要处理日常生活中的数值、文字、图形、声音等信息，就必须将
这些信息按一定的规则编成二进制代码，这是计算机进行信息处理的基础，
这个过程就是信息的编码工作。
1．数字编码
为了便于二进制数与十进制数的转换，人们设计了很多种编码方式，例
如BCD码、格雷码等。
BCD码就是用四位二进制数表示一位十进制数，BCD码与十进制数之间
的对应关系如表1-6所示。值得注意的是BCD码仅是将每位十进制数转换为
对应的二进制代码，并非真正的二进制数。例如十进制数128，用BCD码表
示为000100101000，用二进制数表示则为（1000000） 。
2
表1-6 十进制数与BCD码的对应关系
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
BCD码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
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实战场
写出十进制数51所对应的BCD码。
2．字符编码
文字、符号必须转换成二进制代码，才能让计算机识别、存储和处理。
常见的字符编码方式有ASCII码和国标码等。
（1）ASCII码。
ASCII码(美国标准信息交换码）是目前国际通用的计算机信息交换标准
代码。ASCII码给字母、数字、标点符号、控制字符及其他符号分配了相应
的数值。
标准ASCII用一个字节（8个二进制位）来表示，最高位设置为0，用七
位二进制数表示一个字符，一共表示了128个不同的字符。例如，字母A的
ASCII高位代码为0100，低位为0001，组合起来为（01000001） ，对应的十
2
进制数为65，字母a的ASCII码=（01100001） ，对应的十进制数为97。
2
实战场
上网搜索标准ASCII字符代码表，并找出“China”各个字母所对应
的ASCII码。
（2）汉字编码。
因为ASCII字符编码无法表示汉字字符，为了满足计算机中使用汉字的
需要，国家标准总局发布了一系列的汉字字符集国家标准编码，称为国标
码。其中最有影响的是于1981年发布的《信息交换用汉字编码字符集基本
集》（GB2312-80）。国标码是不同计算机系统之间在交换汉字信息时所
使用的代码标准，也称为汉字交换码。一个汉字需要用2个字符来表示，如
“大”的国标码为00110100 01110011。
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为了兼容ASCII码，大部分汉字系统将国标码每个字节最高位设置为1，
如“大”字则改为10110100 1110011，然后再存储在计算机中，我们称之为机
内码。汉字在计算机内进行传递、运算、存储均需要以机内码的形式进行。
在汉字信息处理过程中还用到输入码和字形码，这几种编码关系如图
1-27所示。
输入码 机内码、交换码 字形码
（键盘输入） （内部处理） （输出）
图1-27 汉字编码之间的关系
汉字的输入码是将汉字输入到计算机中的一组键盘符号。目前汉字输入
码有几百种，大致可分为数字码（如区位码）、音码（如全拼输入码）、形
码（如五笔输入法）、音形码（如自然码）等。汉字“红”在全拼输入法中
的编码是“hong”，在五笔输入法中的编码则是“xa”。
汉字字型码是汉字在显示屏或打印机输
出的编码。汉字字型码通常有点阵和矢量两
种表示方式。点阵表示法将每个汉字分解为
若干个点组成的阵列来进行编码。简易型汉
字为16*16点阵，如图1-28所示；提高型汉字
为24*24点阵，32*32点阵，48*48点阵等。点
阵的规模越大，则汉字字形的质量越好，所
需的存储容量也越大。汉字的字形码就是我 图1-28 16×16点阵字型
们常说的汉字库，种类很多。
探索区
尝试使用Windows自带的“专用字符编辑程序”，解决生僻字输
入的问题，体验汉字编码的乐趣。
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3．图像、声音、视频等信息的编码
图像、声音、视频等多媒体信息同样需要进行二进制编码才能被计算机
加工处理，不同的信息有不同的编码标准。例如JPEG、WAV、MPEG等标准。
展评室
（1）说一说计算机为什么采用二进制数。
（2）为什么要对信息进行二进制编码？
（3）如果我们按这样的编码规则，用两位十进制数依次代表26
个英文字母，规定“65”代表“a”，“66”代表“b”，“67”代表
“c”……那么“student”的编码是什么？
第6节 综合活动：探究计算机的体系结构
一、活动目的
围绕计算机的体系结构开展探究活动，可自拟活动内容。通过活动进一
步加深学生对计算机发展历史、硬件组成及信息编码等内容的认识。
二、活动任务
以小组为单位，选定一个主题开展探究活动。活动结束，选择合适的方
式向其他组汇报探究成果。
三、活动过程
1．小组分工
根据兴趣特长分组，每组由3~4位同学组成，明确分工。
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2．项目选题
根据组员的兴趣，讨论确定主题。可以参考下面主题，也可以自定主题。
（1）通过上网搜索，了解主流的电脑硬件配置。然后根据自己的需求挑
选合适的电脑硬件配置，列表记录该配置方案，并说说该配置的特点和用途。
（2）选取一款电脑检测软件，尝试评估计算机的CPU、显卡、内存、
硬盘等性能，并设计表格记录相关信息。
（3）探究日常维护计算机的硬件及软件的方法。
（4）探究计算机常见的硬件故障及其排查方法。
（5）讨论你所见过的软件故障，分析原因并上网寻求解决方法。
（6）二进制、八进制、十六进制的关系。
（7）探究信息的编码方式。
3．项目规划
小组讨论，制定小组的项目规划表1-7。
表1-7 项目规划
主题 分工
组员 负责的工作
项目分工
项目内容
备注
4．项目实施
（1）通过网络搜索和查阅资料的方式，收集相关资料。
（2）动手实践，记录相关信息。
（3）整理收集的资料及操作记录，准备汇报材料。
5．成果展示
向其他小组汇报本小组研究的成果，分享研究的心得体会，并根据其他
组的建议，完善自己的报告。
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四、活动评价
参考表1-8对本次综合活动进行自我评价和小组评价。
表1-8 活动评价
评价内容 评价要点 等级
项目选题 选择合适的主题开展探究活动 优 良 中 需加油
项目资料收集 充分利用线上线下资源收集项目相关资料 优 良 中 需加油
项目分析、研究 合理分析相关信息，制订合理的解决方案 优 良 中 需加油
项目成果 分析报告内容丰富，很好地展示研究成果 优 良 中 需加油
瞭望台
芯片设计与制造
芯片从设计到生产需要经过几千道的工序，把数亿个晶体管，设计到只
有指甲大小的硅晶片上，并制作出来。芯片制造关键在于芯片的设计和制作
工艺。
芯片设计是复杂的逻辑电路设计，并且是超大规模的集成电路，其复杂
程度相当于把全国的路网规划到这一点点的空间里，设计时需要使用芯片设
计语言将芯片的功能输入计算机，借助芯片设计辅助工具软件进行设计。
小小的芯片里面包含了十分精密的工艺。除了材料成分要求高纯度，还
有就是材料切割要高精度，采用的是纳米技术。基本制作过程是将沙子制作
成高纯度的硅锭，切割成薄片硅片——晶圆，晶圆清洗、烘干、涂底等处理
后，使用精细设备光刻机通过紫外线将设计好的电路光刻，其中包括旋涂光
刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等光刻工艺工序，从而将
电路制作出来，最后进行测试、切割、封装等。
芯片产业更新换代速度很快，且产业门槛较高，属于高投入、高研发、
高失败率、回报周期长的行业。我国芯片产业起步晚，要赶超世界先进水
平，就必须扎实基础研究，加强人才建设、技术积累和技术创新。
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单元评价
（1）在本单元的学习中，你学会了什么？ 。
（2）还有什么问题没有解决？ 。
（3）在学习过程中，你得到了什么帮助？ 。
（4）你帮助过别人什么？ 。
知识框图
计算机的发展历程
计算机的发展 计算机的分类
计算机的发展趋势
计算机工作原理
计算机的工作原理
计算机的硬件组成
及常用外部设备
输入输出设备
计 CPU的组成及其作用
算
中央处理器CPU
机
CPU的性能指标
的
体 CPU和存储器
系
内存储器
结
存储设备
构
外存储器
主板和接口
主板及计算机的
系统组成 常见的适配卡
计算机系统组成
数制与二进制数
二进制与信息编码
计算机中的信息编码
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（PDF课本免费下）第第22单单元元 制制作作多多媒媒体体素素材材
2022年北京冬奥会开幕式，本着“简约、安全、精彩”原则，以“人类命
运共同体”为理念，用数字科技为全球观众制造了一幕幕视觉奇观。《立春》
《冰雪五环》《雪花》等节目不仅让中国人热泪盈眶，也让无数海外网友为之动
容。在《冰雪五环》中，一滴冰蓝色的水墨从天而降，逐渐幻化为黄河之水，在
场地上奔流，凝结成一片冰雪天地后，一座巨型冰立方从中而生。随着24道“激
光刻刀”的雕琢，以水墨风格闪回过往23届冬奥会举办城市的历史，最终定格为
“2022中国北京”，晶莹剔透的冰雪五环也“破冰”而出。这是运用图像处理算
法，学习大量中国传统水墨画的画法，建立水墨纹理特征的模型，将“山水画”
与“黄河水”的观念相结合，以此生成风格化的山水图像。传统媒体和新媒体的
融合传播使得受众的媒体接触流程更简化、接触面更广泛、接触频率更高。
多媒体技术快速发展，多媒体应用纷纷进入人们生活的各个领域，如
教育、娱乐、宣传、商业、医疗等。计算机辅助教学利用数字化的声音、文
字、图像以及动画，让抽象的概念变得具体可见，使课堂变得生动有趣。
本单元将带领我们体验和了解文本、图像、动画、声音、视频等多媒体素材
的加工过程，学会适当地选择不同类型的媒体信息来表达主题内容的方法。
学习目标
了解多媒体信息概述。
掌握图像的加工和处理。
掌握动画的制作。
学会音频的剪辑与加工。
学会视频的剪辑与加工。
综合活动：“魅力佛山”素材的采集和加工。
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第1节 多媒体信息概述
“佛山是一座历史悠久的文化名城，早在明清时代已被列为全国‘四大
名镇’之一……”作为一名佛山人，张扬感到非常自豪，他希望通过制作一
份多媒体作品向全世界推介佛山文化。
本节，我们将走进多媒体世界，了解各种各样的媒体信息。
学习单
常见的多媒体信息有哪些？分小组交流，讨论各种媒体信息的特征
和用途。
一、文本
文本是记录信息的主要方式，报刊、书籍和海报等的制作都离不开文本
编辑和处理。适当的文本编排，能给读者带来阅读的舒适感。不同用途的文
本编排风格各异，党政类报刊的文字编排一般比较稳重严肃，而青少年读物
则活泼轻快。
1．文本的录入与编辑
文本的录入方式多种多样，常见的录入方式有键盘输入、语音输入、手写
输入等。文本录入后一般需要排版、美化，图2-1所示为在WPS中加工处理文本
的结果。
标题设置
输入的文字
材料
图2-1 录入与编辑后的文本
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实战场
在WPS中录入以下一段文字，并作适当的编辑处理。
有一份辉煌，铸就了一个强盛的佛山；有一份辉煌，湮没了历史的
苍苍云霭；有一份辉煌，因其湮没而神秘，因其神秘而令人迷醉。这份
辉煌就是佛山的冶铸。时至今日，佛山制造正享誉神州，走向世界。
小提示
直接复制粘贴网页文本时，经常会出现文字排版混乱现象，这是因为网页文
本自带有格式。如果不保留其格式设置，可以在粘贴时选择“只粘贴文本”。
交流站
（1）不同的输入法，会有不一样的输入体验，在小组里分享你使
用的输入法。
（2）语音输入法可以完全取代键盘输入法吗？
（3）说说智能移动终端和个人计算机两者的中文输入法的区别。
2．艺术字的制作
标题可以使读者了解到文章的主要内容和主旨，醒目的标题能起到画龙
点睛的作用。文字处理软件可以快捷地制作艺术字，图像处理软件可以灵活
地制作特效文字。
使用WPS制作艺术字简单、便捷，单击“插入”→“艺术字”命令就可
以实现，插入步骤如图2-2所示。
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②单击“艺术字”
①单击“插入”
③选择预设样式
图2-2 WPS制作艺术字的步骤
实战场
尝试使用WPS文字中的艺术字制作“佛山制造”艺术字标题。
二、图像
在多媒体信息中，图像是表现直接、内容丰富的媒体，是多媒体素材制
作的一个重心和关键。图像通常指的是静态图像，即图片。
1．位图与矢量图
计算机图像有位图和矢量图两种。
位图（Bitmap）也称为点阵图像，是用像素来度量的，其最小单位是像
素，若把图像放大数倍，会发现图像其实是由许多小方点所构成，如图2-3
左图所示，当图像放大到一定程度，图像就会失真。对图像的描述与分辨率
和色彩的颜色数量有关，分辨率与色彩位数越高，占用存储空间就越大，图
像越清晰。
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小提示
图像分辨率指图像中存储的信息量，是每英寸图像内有多少个像素点，分
辨率的单位为PPI（pixels per inch），也称为像素每英寸。
矢量图（Vector Drawn）也称为图形，根据几何特性来绘制。图形的元
素是一些点、直线、弧线等。图形与分辨率无关，可以无限放大，但不变
色、不模糊，如图2-3右图所示。
原图效果
放大4倍
放大后的效果
位图放大失真 矢量图放大依然清晰
图2-3 位图和矢量图的区别
实战场
（1）列出常见的图像文件格式及其特点。
（2）根据需要，应用软件工具转换图像的格式。
小提示
位图一般是直接通过照相、扫描、摄像得到；矢量图一般是通过软件工具
绘制出来的。
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2．JPG和PNG图像格式
JPG和PNG格式都是位图，在高压缩比、生成文件体积小的情况下还能
保证图片清晰、逼真，是网络图像传输的常用格式。网络传输时能实现渐进
传输，让图像由朦胧到清晰显示。
JPG格式是采用去除冗余的图像数据的有损压缩方式，允许用不同的压
缩比例对文件进行压缩。较适用于连续色调的图像，不适用于绘制线条、文
字或图标这类图像。数码相机、扫描仪图像也常用这种格式。
PNG格式采用无损数据压缩算法，从索引颜色模式保存图像信息，支持
透明效果。较适用于保存文本、线条或类似的边缘清晰、有大块相同颜色区
域的图像。
探索区
JPG压缩标准和PNG压缩方法有哪些？
三、音频
音频也就是我们常说的声音，一般有音乐、解说和音效。数字化的声
音类型有很多种，其播放和处理方式也有所不同，常用的音频文件格式（类
型）有WAV、MIDI、MP3、WMA、CD、RA、AU、MD和VOC等。
实战场
下载一个音频播放软件，并尝试播放不同类型的音频文件。
四、动画
动画是一种综合艺术，它是集合了绘画、漫画、电影、数字媒体、摄
影、音乐、文学等众多艺术门类于一身的艺术表现形式。
动画技术是采用逐帧拍摄对象并连续播放而形成运动的影像技术。不论
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拍摄对象是什么，只要拍摄方式采用了逐格方式且通过连续播放的形成的影
像就是动画。
动画可分为帧动画和造型动画。帧动画是一幅幅连续的图像或图形序
列，当画面连续以每秒15帧以上速度播放时，人就感到对象运动起来；造型
动画是一种矢量动画，它由计算机实时生成并演播，也叫实时动画。
交流站
动画和漫画的区别在那里？
五、视频
视频是由连续画面组成的动态场景，这些画面是通过实际拍摄得到的。
与动画不一样，视频的连续图像变化每秒超过24帧，所以看上去更加平滑
和连续。早期，视频主要通过电视系统来播放，随着互联网的广泛应用和
网络技术的发展促使视频以流媒体形式广泛传播，成为生活中不可缺少的
一部分。
交流站
传统电视时代，只有制片商和电视台才有条件制作和发布视频，
为什么现在我们每一个人都可以制作和发布视频？
视频的类型有很多种，其播放方式和用途各有不同。常用的视频文件格
式（类型）有AVI、MOV、WMV、ASF、MKV和FLV等，不同格式的视频常
常需要不同播放软件才能打开。
实战场
列举一种视频文件及其播放软件。
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展评室
（1）自制或自选素材，使用WPS制作贺卡，作为礼物送给你的老师
和朋友，并在同学之间交流一下使用WPS制作贺卡的技巧和心得感受。
（2）说说动画与视频的区别。
第2节 图像的加工（一）
张扬生活在佛山，每天都要乘坐地铁，在地铁出入口的透明玻璃上，总
会看见各式各样的佛山剪纸。张扬希望拍摄这些优秀的非物质文化分享给网
友，但拍摄下来的图像颜色不如意，他想对这些图像进行处理。
图像处理软件可以帮助我们修饰图像、修补图像甚至美化图像和制作各
种特效，因此广泛应用于广告制作、平面设计、影视后期制作等领域。
学习单
将一组用手机拍摄的城市影像主题的数码相片进行图像处理，调整
成能用于海报宣传的视觉效果。
一、走进图像世界
图像的魅力在于信息丰富和良好的视觉效果。
在日常生活中，我们常常看到各种精美的宣传海报，海报可以通过图像
处理软件来设计和制作。海报的文字一般不多，但主题鲜明、创意突出、引
人注目，如图2-4所示。
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图2-4 城市形象宣传海报
交流站
小组合作，收集一些关于节能环保的海报资料，然后围绕图像表
达的主题、艺术表现进行讨论，分析这些海报的设计特点。
二、图像作品的处理
因为环境、技术或拍摄器材的问题，有时拍出来的照片不理想，光线
的明暗、颜色的深浅等都可以使用调整工具进行调整。通过去灰、提高对比
度、调低亮度等操作，弥补图像的不足。
三、亮度/对比度
拍摄的时候，如果曝光不准确，照片常常会曝光过度或光线不足。通过
使用“亮度/对比度”工具可以作后期调整。
例如，打开素材文件“体育场馆”，选择“亮度/对比度”工具，根据
需要的效果拖动滑块进行调整，如图2-5所示。
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光线不足 曝光过度
-100 100
原图
对比度偏低 对比度过强
-70 70
图2-5 调整图像的亮度和对比度
实战场
灰霾天气下拍到的照片有一种灰
蒙蒙的感觉，如图2-6所示，尝试通
过调整对比度、去灰等方法，让相片
更清晰、更亮丽。
图2-6 灰蒙蒙的相片
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四、色彩平衡
色彩平衡对于处理图像中的偏色现象十分有效。可以从“图像”→“调
整”→“色彩平衡”命令调出如图2-7所示对话框，针对图像的阴影、中间
调和高光三个不同的部分进行调整。
图2-7 色彩平衡对话框
实战场
如图2-8所示，请尝试使用色彩平衡工具进行图像调整。
色彩平衡
图2-8 图像的色彩平衡调整
五、曲线
曲线是一个常用的色彩调整工具，调整的范围包括：对比度、颜色、亮
度（全体或局部）等，几乎可以实现各种色彩调整，也可以把黑白的图像变
成彩色。我们可以尝试使用曲线工具把灰蒙蒙的图像“岭南天地的天空”加
点蓝色，如图2-9所示，操作步骤如下。
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（1）打开图像“岭南天地的天空”。
（2）使用多边形套索工具选择天空，然后将选区进行羽化，羽化半
径为“4”。
（3）选择菜单“图像”→“调整”→“曲线”命令，在“曲线”对话
中选择“蓝色”通道，然后把斜线调整为向上微弯状（图2-9），天空就变
为蓝色了。
图2-9 使用曲线工具调整颜色
实战场
你能用图像处理软件调出四季的色彩吗？让老树重新拥有四季的色
彩：春的嫩绿，夏的苍翠，秋的金黄，冬的银灰，如图2-10所示。
原图 春 夏 秋 冬
图2-10 四季的颜色
探索区
使用曲线调整色彩的功能，尝试给图2-11左图“1958年的祖庙
路”老照片进行翻新，效果参照右图。
50
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黑白图片 彩色图片
图2-11 老照片翻新
观察室
手机拍照技巧
智能手机把每个人都变成了摄影师。掌握手机拍照的小技巧，可
以使数字影像更具人文风情、生活气息。
（1）保持稳定。手机一般比较轻薄，所以在拍照时一定要保持稳
定。尽量使用双手持机、在拍摄时停留数秒，往往能够获得更加清晰
稳定的图像。
（2）合理构图。摄影如绘画，出色的构图，能使画面主次分明、
搭配得当，给人以美感。
（3）用光准确。光是摄影的灵魂，摄影时一定要注意光线的变
化。户外摄影选择在光线比较柔的上午或傍晚效果最好，拍出来的图
像真实、自然。如果手机拍照性能比较弱的话，建议不要逆光拍摄，
对着强光源拍摄，会导致拍出来的图像一片漆黑。
展评室
（1）常见的色彩调整工具有哪些？它们各有什么作用或特点？除
了课本内列举的色彩调整工具外，你还知道其他的吗？
（2）给色彩不理想的图像进行加工和处理。
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第3节 图像的加工（二）
张扬已经拍摄了一组城市相片，这些相片为制作城市宣传海报提供了很
好的素材，但怎样才能制作出有艺术效果的海报呢？
通过图像处理软件的后期加工，还可以发挥创意，制作出一些高质量的
图像作品。
学习单
挑选校园照片进行处理和艺术加工，制作一张创意海报。
一、图像的艺术加工
使用图像加工软件对已有的图像制作特殊效果，或者将不同的对象组合
在一起等方法，进行具有个人特色与风格的视觉创意设计。
如图2-12所示，通过把图片转为黑白、增加水墨纹理、文字特效等加工
方法，把普通照片变成传统的水墨画。
图2-12 水墨画制作
二、特效字的制作
使用图像处理软件可以创造性地设计和制作特效字。例如图层样式可以
在图片中创作各类特效，如图2-13所示。
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按复选框选择
样式的类别，同
一文字可同时设
置多种样式
图2-13 使用图层样式制作特效字
实战场
参考图2-14所示图层的样式，制作出你喜欢的艺术字效果。
图2-14 使用图层样式制作艺术字
交流站
图像处理软件的特效字与WPS的艺术字之间的区别。
三、利用图层合成图像
使用图层可以对图像的一部分进行处理，而不会影响到图像的其他部
分。通过更改图层的顺序和属性，可以改变图像的合成效果。
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1．图层的概念
如图2-15所示，一个图像可以由多个图层组成，一个图层就好像一张透
明薄膜，每张透明薄膜都可以作画，这些透明薄膜按照一定的顺序组合在一
起就形成一幅完整的画了。而且，每个图层的画都可以进行独立修改，而不
会影响其他图层，这样，我们创作和修改图像就非常方便了。
图层2
图层1
背景层
图2-15 一幅图像可由多个图层组成
2．应用图层加工图像
应用图层面板与工具，
如图2-16所示，将三幅图像
按一定的图层顺序添加，调
整各图层图像大小、位置，
设置图层的属性，如透明
度、混合模式等，再添加文
字图层，为文字图层应用图
图2-16 应用图层工具合成图像
层样式等。
四、滤镜
滤镜（Filter）是一些经过专门设计、用于产生图像特殊效果的工具，就
像照相机中各种各样的镜头一样，装上不同的镜头就会看到不同的效果。滤
镜功能多样、效果特别，充分而适度地利用好滤镜不仅可以改善图像效果、
掩盖缺陷，还可以在原有图像的基础上产生许多特殊的效果。
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例如，给“祖庙”图像加上特殊效果，选择菜单“滤镜”→“素
描”→“绘图笔”命令，对参数作适当调整，如图2-17 所示。
图2-17 对图像使用“素描/绘图笔”滤镜
探索区
小组合作，尝试使用滤镜来制作火焰字，制作出图2-18的效果。
图2-18 火焰字效果
小提示
滤镜一般可分为两种：一种是内部滤镜，安装图像处理软件时自带；另外
一种是外挂的滤镜，需要另外安装。
展评室
（1）应用图层样式制作文字和图像特效。
（2）应用滤镜制作文字和图像特效。
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第4节 动画制作（一）
佛山秋色习俗源自明代民间的庆丰收活动，到现代已经发展为闻名中外
的秋色欢乐节。张扬每年都去现场观看秋色巡游，他喜欢走马灯，想做出一
个模仿走马灯效果的多媒体作品给同学们欣赏。
传统的动画创作依赖手工，难度很大，也十分费时。例如《大闹天宫》
《葫芦兄弟》等传统动画片都是用手工一页一页地绘制出来的，过程很艰
苦。随着信息技术的发展，借助动画制作软件使动画制作变得简单可行。
学习单
应用补间动画的制作方法，制作一个城市宣传的小动画。
一、动画原理
动画是一组连续变化的画面通过连续播放造成视觉变化的艺术。它的基
本原理与电影一样，利用人类眼睛具有“视觉暂留”的特性，在一幅画还没
有消失前播放下一幅画，就能造成流畅的视觉变化效果。它的原理如图2-19
所示。
图2-19 小鸟飞翔动画
小提示
“视觉暂留”又称“余晖效应”，是指人的眼睛看到一幅画或一个物体
后，1/24秒内不会在脑中消失。
当这八张图像连续显示时，我们就感觉小鸟飞起来了。人们利用眼睛的
这种视觉暂留的特性发明了电影。电影就是把人的眼睛所看到的连续变化的
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画面拍摄成若干静止的画面，当这些静止的图像在短时间内连续播放时，人
就会感觉画面动起来了。
逐帧动画是传统的动画形式，需要绘制每帧的画面，工作量大。
探索区
动画与视频有什么区别？
我们一般通过插入逐帧动画的各个关键帧来制作逐帧动画。
实战场
用逐帧动画的技术来制作交通灯动画。
二、补间动画
与传统动画不一样，计算机通过输入和编辑关键帧，计算生成中间帧，
定义和显示运动路径等方法即可实现动画效果。这种只需定义好相邻两个关
键帧、计算机自动完成两个关
键帧之间的渐变过程就是补间
动画。
补间动画可以分为两种类
型：变形动画和运动动画。 图2-20 正方形变成三角形动画
变形动画是由一种形状
（对象1）变为另一种形状（对
象2）的动画，如图2-20所示。
中午
运动动画是指对象的位
置、大小、颜色等性质改变，
早上 傍晚
而形状不变的动画。如图2-21
所示是太阳运动轨迹动画。 图2-21 太阳运动轨迹动画
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三、补间动画的制作
1．动画的构思
我们把佛山历史的演变过程抽象为一个运动动画，在一幅古朴的背景图
上绘制一条标有各主要朝代的道路，一个象征着佛山历史的车轮正沿着这条
道路向前缓缓推进，效果如图2-22所示。
图2-22 历史演变过程动画
2．制作动画的起始帧
插入背景图，制作标题及朝代前进线、运动对象“车轮”，调整好“车
轮”位置，把 “车轮”拖放在左边，如图2-23所示。
起点
图2-23 制作起始帧
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3．制作动画的结束帧
在第50帧处，分别按【F6】给三个图层插入关键帧，然后在“车轮”图
层的第50帧处，把“车轮”从左边拖放到右边，如图2-24所示。
①插入关键帧
②把“车轮”
拖放到右边
图2-24 插入结束关键帧
4．设置动画的补间属性
选择“车轮”图层的第1帧，然后在属性对话框中把动画的“补间”属
性设为“动画”，如图2-25 所示。
①选中图层的第1帧
②在“补间”属性
中选择“动画”
图2-25 设置动画的运动属性
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当运动动画被成功创
建后，时间轴就会由灰色
变成淡紫色，并生成一条
带箭头的直线指向动画结
图2-26 运动动画的效果
束处，如图2-26所示。
实战场
在小说《西游记》中，孙悟空所使用的如意金箍棒可随心所欲地变
大变小、变长变短，请同学们用形变动画的形式模拟它的变化效果，如
图2-27所示。
图2-27 金箍棒动画
展评室
（1）谈谈运动动画与变形动画的区别。
（3）制作汽车行驶的运动动画。
第5节 动画制作（二）
月上柳梢时，站在高处鸟瞰城市夜景，只见万家灯火、霓虹闪动，十分
迷人！可惜月色朦胧，不能尽看佛山的美丽夜景，张扬决定使用望远镜来弥
补视觉的不足。
这节课我们通过制作“用望远镜欣赏佛山夜景”和“气球升空”动画，
学习遮罩动画和元件应用。
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学习单
应用遮罩动画的制作方法，使用元件，制作一个表现力丰富的城市
宣传动画。
一、遮罩动画
遮罩动画是指一个图层中的对象以一定方式遮罩住另外一个（或多个）
图层中的对象。
1．动画的构思
用遮罩动画来实现的探照灯动画效果是“探照灯所到之处是可见的，其
余是不可见的”。探照灯所在的图层是遮罩层，佛山夜景所在的图层是被遮
罩层，随着探照灯的移动，显示出佛山夜景。
2．探照灯动画制作
（1）为“佛山夜景”图层添加背景。
新建一个动画文件，将“图层1”命名为“佛山夜景”，在图层上导入
“佛山夜景图”，调整图像大小和位置，使其恰好与场景相吻合。延长背景
图像的作用域至第60帧，锁定图层。
（2）“探照灯”在佛山
夜景图上缓缓移动。
我们用两个圆形来代替
“探照灯”，并创建“探照
灯”的运动，方法如下：
①在“佛山夜景”图层
按住Shift键，同
上插入一个普通层，命名为
时拖动椭圆工具，
“探照灯”。 画的是正圆。
②选择“椭圆工具”，
在 “探照灯”图层的第1帧处
图2-28 画遮罩形状
画两个圆，如图2-28所示。
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小提示
遮罩效果与遮罩层对象的颜色、填充效果无关，但与遮罩层对象的形状有
关系。遮罩层对象的形状可以是几何图形和文字。
从图2-28我们可以看出，“望远镜”图形是分散的，为了让它能够运
动，我们通过按组合键【Ctrl+G】把它组合为一个整体。
③在第60帧的位置上插入关键帧，把“探照灯”图形移动一段适当的
距离。
④在“探照灯”所在图层的任一帧上，单击鼠标右键，创建补间动画。
⑤测试和预览动画，“望远镜”是沿着直线运动的。
探索区
结合小学所学引导线动画的知识，能否让“探照灯”在遮罩过程
中沿着指定的不规则路径运动？
（3）为图层设置“遮罩”和“被遮罩”。
选择 “探照灯”所在图层的任意一帧，单击鼠标右键，在弹出的菜单
中选择“遮罩层”命令，如图2-29所示。
图2-29 设置图层的遮罩显示方式
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小提示
设置图层属性为“遮罩层”是制作遮罩动画关键的一步。
这时，“探照灯”图层被设为“遮罩层”，并自动锁定。其下面的
“佛山夜景”图层被自动设为“被遮罩层”，如图2-30所示。
图2-30 设置遮罩显示方式后的效果
小提示
遮罩层上的形状就像照相机的取景框，虽然取景框外还有很多景色，但是
用户通过照相机只能看到取景框中的内容。
比较图2-28和图2-30可以看出，在一般状态下，遮罩形状会遮盖住图像
的部分内容。但是设置了遮罩显示方式后，效果正好相反，只有通过遮罩层
上的形状才能看到它下面的内容。
（4）测试、预览动画。
探索区
根据遮罩层动画的特点，试举例说明遮罩动画的用途。
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实战场
请把本课实例“探照灯”动画改为“放大镜”动画。
二、元件的应用
元件是一个可以重复使用的图像、按钮或影片剪辑，而实例是元件在
“舞台”上的具体表现。形象地说，元件是动画的“演员”，实例是演员在
舞台上扮演的“角色”。
在 Flash中主要有三种元件类型：图形元件（Graphic）、影片剪辑元件
（Movie）、按钮元件（Button）。
1．动画的构思
使用元件制作这样一个动画：国庆节到了，千灯湖公园里热闹非凡，市
民广场上人山人海，五星红旗似彩霞，放飞的数百只鸽子和上空的上千个气
球，象征着和平、繁荣……
现在我们把上千个气球升空描绘喜庆的场面，简化为用6个气球同时升
空，然后利用元件和实例完成这个动画。
2．制作图形元件——气球
（1）从菜单中选择“插
入→新建元件”命令或按组合
键【Ctrl+F8】，弹出如图2-31
所示的对话框，在“名称”框
中输入“气球”，在“类型” 图2-31 创建影片剪辑元件
选项中选择“影片剪辑”。
（2）单击“确定”按钮后，Flash将元件添加到库面板中，并由场景编
辑模式切换到元件编辑模式。
（3）使用“椭圆”工具和“铅笔”工具，在“图层1”的第1帧处，画
一个气球，并通过按组合键【Ctrl+G】将其组合为一个整体。
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3．制作影片剪辑元件——气球升空
（1）新建影片剪辑。执行“插入”→“新建元件”，选“影片剪辑”
类型，名字为“气球升空”。
（2）设置气球上升的起点。在“库”里找到气球图形元件，拖到影片
剪辑元件的中心点“+”处。
（3）设置气球上升的终点。在第30帧插入关键帧，垂直向上移动气球
到适当位置。
（4）创建动画补间。在第1帧和第30帧之间创建补间动画，影片剪辑元
件“气球升空”制作完成。单击“场景1”，返回场景编辑模式，这时“舞
台”是空白的。
4．元件的应用
（1）设置千灯湖公园背景。选择菜单“文件”→“导入”→“导入到
舞台”命令，将“千灯湖”图像导入到第1帧，在属性面板中更改图像的宽
和高，设置与默认的舞台大小一致（550×400），锁定图层。
（2）使用元件。增加一个图层，重命名为“气球层”，从库面板中将
“气球升空”元件拖到舞台上，连续拖6次，舞台就有元件“气球”的6个实
例，如图2-32所示。
图2-32 在舞台上创建元件的实例
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（3）改变实例的颜色。在舞台上选中一个实例，在“属性”面板的颜
色选项中选择“色调”，单击旁边的“调色板”按钮，用吸管吸取合适的颜
色。以同样方法设置其他实例的颜色。
小提示
一个元件可以被无数次引用，由此产生的实例也是无数的。元件的改变会
影响实例，但实例的改变不会影响元件。
5．测试和预览
测试和预览动画，五颜六色的气球徐徐升空。
展评室
（1）元件和实例有什么异同？
（2）用元件和实例描绘诗句“一行白鹭上青天”的意境。
第6节 音频的加工
为了让外国友人更好地了解我们的中华优秀传统文化，张扬决定运用数
字化声音知识来录制“佛山秋色”的简要英文说明音频。
声音能刺激人的听觉，常用于渲染氛围、烘托情感和深化主题，是多媒
体制作的灵魂。如果对初次采集的音频不满意，可以使用软件进行剪辑、混
合、放大、降噪、压缩等处理。
学习单
今年的秋色欢乐节又要来了，请各位同学准备制作一段诗朗诵配
乐，描述现场的热闹气氛。
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一、声音的数字化
模拟的声音信号必须进行数字化处理后才能在计算机上使用。连续的模
拟声音信号转化为离散的数字声音信号，主要包括数据采样、量化、编码三
个过程。把时间连续的模拟信号按采样周期切割模拟信号，转换成在时间、
幅度上离散的数字信号，再进行编码，如图2-33所示。
模拟信号 采样 量化 编码
图2-33 模拟声音信号数字化的过程
二、音频的压缩
声音从模拟信号转换成数字信号仍然占很大的存储空间。为了进一步提
高计算机处理音频信号的效率，使音频信号能更有效地存储和传输，就必须
对数字音频信号进行压缩编码处理。常见的音频压缩编码技术有脉冲编码调
制（PCM）、差分脉冲编码调制（DPCM）等。
交流站
搜索相关资料，了解MIDI及其作用。
三、音频的剪辑
由于计算机里的音乐已经数字化处理了，所以可以对音频直接使用音频
处理软件进行编辑。
使用音乐处理软件将歌曲前奏进行剪切，具体步骤如下：
（1）打开音频。在音频处理软件中，打开歌曲，进入音频剪辑的工作
区域。
（2）选择音频。鼠标最好放于中央位置处，以便同时将左右声道选
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取。当所选音频变灰时，说明选取成功。
（3）剪切音频。右键单击灰色区域，选择快捷菜单“剪切”命令，如
图2-34所示。
图2-34 剪辑音乐
（4）保存音频。单击箭头所指的保存按钮，弹出保存路径窗口，选择
要保存的路径，就可以完成音频的保存了。
探索区
自己录唱一首歌，然后导入计算机，进行适当的剪辑。
四、音频的合成
诗朗诵配乐就是把一段诗朗诵的录音和一段背景音乐进行合成。使用一
般硬件录音不方便，使用录音软件也不容易做到，下面使用音频处理软件进
行配乐。
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打开需要合成的文件，如录音文件和音乐文件，如图2-35所示。
图2-35 合成诗朗诵配乐
（1）单击多轨工具按钮，切换到多轨混合编辑模式。
（2）在音轨1上插入背景音乐文件。
（3）在音轨2上插入语言录音文件， 试听一下，然后左右移动语言录
音，使之在你想要的地方开始。
（4）完成合成后，单击菜单“文件”→“导出”→“多轨缩混”→“完
整混音”命令，弹出对话框，选择mp3格式保存即可。
小提示
你还知道有哪些音频处理软件？它们各自有什么优势？
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实战场
尝试把“诗朗诵”配乐，保存成不同的格式，比较同一文件不同的
格式的文件大小。看看哪种音乐格式压缩率比较高。
探索区
到网上下载一首你喜欢的粤语歌曲，把原音消除，留下伴奏，重
新录制自己的演唱，然后跟好友分享一下。
交流站
什么情况下唱歌也可能侵权？试找一个案例进行分析。
展评室
（1）朗诵一首你最喜欢的诗歌，配上抒情的背景音乐，分享到班群里。
（2）小组合作，给一段英语电影配上普通话，分享到班群里。
第7节 视频的加工
佛山是闻名的“武术之乡”，是中国南派武术的主要发源地。现在世界
上流行的蔡李佛拳、洪拳、咏春拳等不少拳种和流派的发源地都在佛山。张
扬是学校武术社团成员，他想制作一部短片，宣传佛山的武术文化。
在多媒体时代的今天，到处都可以见到各式各样的视频产品。各类影音
App让短视频无处不在，同学们是否也想制作一些吸引人的短视频？
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同学们在制作影视作品前宜先确定主题，构思情节，做好充分的规划和
准备，再拍摄好相应的素材，才能制作出优秀的视频作品。
学习单
小组合作，围绕校园文化，拍摄一组视频，剪辑制作一条宣传短片。
一、视频的数字化与压缩编码
数字视频是实时地从模拟电视、摄录像机等设备上采集视频信号，将采
样数据形成数字文件，或直接采用数字设备进行拍摄。
视频的数据量是非常大的，视频处理的重要内容之一就是视频的压缩
编码。视频的压缩与静态图像的压缩有共同之处，但是运动的视频应考虑其
运动特性才能达到高压缩的目标。动态图像压缩标准中最著名的有MPEG标
准，其发展如图2-36所示。
压缩率
100
MPEG-4 AVC/03
80
MPEG-4/99
60
MPEG-2/95
40
MPEG-1/93
20
复杂度
0
1 5 10
图2-36 视频压缩编码标准的发展
探索区
MPEG制定的版本有哪些？MPEG标准的视频压缩编码技术是怎
样实现的？
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二、视频的后期处理
视频后期处理主要是使用剪辑软件对视频源进行非线性编辑，通过加入
图像、背景音乐、特效、场景等素材与视频进行混合，对视频源进行切割、
合并，通过二次编码，生成具有不同表现力的新视频。
视频处理软件从简易到专业有很多种，图2-37所示为其中一种。其主要
功能有捕获、剪接、转场、特效、覆叠、字幕、配乐、刻录等。
预览区 素材库
故事板模式
属性设置区
时间轴
图2-37 某视频处理软件的操作界面
该视频处理软件能提供两种编辑模式。当使用“故事板”模式时，在轨
道上的所有视频、图像等将各以一个缩略图表示，脉络清晰、结构分明，有
利于“故事”的组织。当需要插入标题、字幕或编辑声音时，则需要在“时
间轴”模式下进行。
小提示
在编辑视频时，我们经常在两种模式之间切换。
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1．剪辑视频
视频的剪辑包括删除视频片段、重新排列视频顺序等操作。我们以“咏
春拳”视频的剪辑为例学习截取和编辑，其步骤如下：
单击“加载视频”按钮，选择“咏春拳”的视频，把这段视频加进素
材库。把素材库中的“咏春拳”拖进故事板，按图2-38操作即可把视频一分
为二。
②单击“剪切”图标
①单击定位
图2-38 剪辑视频的操作过程
实战场
把“咏春拳”视频一分为三，然后把片头和片尾删除，只保留中间
武术表演精华片段，保存视频。
探索区
如何把不需要的镜头剪去？
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2．加入滤镜效果
滤镜就是给视频加上一种特别的光影特效，让视频产生另一种感觉。视
频处理软件自带的滤镜有十多种类型 ，每种类型的效果不尽相同，但使用方
法都是一样的。按图2-39所示步骤给视频“咏春拳”加入过渡效果。
②选中“滤镜”
③拖放到视频上
①选中“咏春拳”视频
图2-39 加入滤镜效果的操作过程
实战场
尝试给视频“咏春拳”添加不同的滤镜特效，然后观察不同滤镜带
来的效果。
3．设置过渡效果
过渡是指两段视频转场时的承上启下的连接效果。两段视频之间切换如
果不增加转场效果，视频将生硬地直接跳转，中间没有过渡。视频处理软件
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提供了百叶窗、菱形、十字等多种过渡效果。按图2-40所示步骤给视频“咏
春拳”加入过渡效果。
①单击“效果”选项
②选中过渡效果
③拖放到“故事板”两段视频之间的空位
图2-40 设置过渡效果的操作过程
实战场
尝试给视频“咏春拳”适当地添加不同的过渡效果。
4．添加文字
视频里的文字一般包含片名和字幕，好的文字往往可以起到画龙点睛的
作用。视频处理软件不光可以给视频添加文字、标题和字幕，而且提供了
丰富的文字效果，甚至是动画效果。按图2-41所示步骤给视频“咏春拳”
添加标题。
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①单击“标
题”选项卡
③双击并输入“武术之乡”
②选中标题轨道
2-41 添加标题的操作过程
实战场
给“佛山祖庙”宣传片适当添加字幕，简单介绍祖庙的情况。
探索区
如何为视频标题添加“淡入”“飞入”等动态效果？
5．加入音频或旁白
视频处理软件不光可以把视频的影音分离，还可以为视频配上背景
音乐或者加入旁白，而且可以设置淡入、淡出等特殊效果。具体方法如下
（图2-42）：
单击“音频”选项，单击“加载音频”按钮，把需要添加的音频文件加
入素材库中。
把素材库中的音频拖到“音乐轨”适当的位置，调整声音的长度，使之
与影片长度一致。
在“音乐”面板中单击“淡入”按钮和“淡出”按钮。
76第2单元 制作多媒体素材
①选中音频
③单击“淡入”按
钮和“淡出”按钮
②拖到“音乐轨”上
图2-42 加入音频的操作过程
探索区
如何为视频添加旁白？
6．保存项目，导出影片
经过加工的视频需要保存。这里的文件 探索区
格式是VSP，最后还需要导出为常见的视频文
如何在视频画面
件。具体方法如下：
中堆叠其他视频，实
单击“完成”选项，单击“保存项目”。
现类似电视中的“画
单击“创建视频文件”，根据实际需要选
中画”效果？
择合适的格式导出即可。
展评室
校园体育节结束了，精彩的体育比赛给大家留下了难忘的回忆。
校园电视台的小记者拍下了近5个小时的视频素材。现在请你做电视
台的技术员，运用各种视频处理软件，把其中最精华的部分剪成5分
钟的精彩回顾视频。
77信息技术 八年级下册
第8节 综合活动：“魅力佛山”
素材的采集和加工
一、活动目的
（1）了解各种媒体信息对表现主题、传递信息的作用，学会对不同来
源的多媒体素材进行甄别和选择。
（2）了解多媒体信息采集、加工原理。
（3）能够在素材制作过程中发挥创造能力，表现创意。
（4）通过各种素材的采集和加工，在实践中培养信息的获取与处理的
能力。
二、活动任务
以小组为单位，围绕“魅力佛山”确定一个主题，例如“佛山的历史名
人”。通过协作收集一定数量的相关图像、文字、音频和视频等素材，运用
各类多媒体素材的采集与加工方法，整理一份各类媒体素材清单，素材将用
于制作“魅力佛山”多媒体作品。
三、活动过程
1．小组分工
根据每个人的兴趣、特长分组，每组2~3人为宜。
2．项目主题
确定项目主题：
3．活动计划
展开讨论，确定分工，由小组负责人提出所需搜集的素材要求，填写
表2-1。
78第2单元 制作多媒体素材
表2-1 活动计划表
负 责 人 特 长 分 工 成果形式
4．项目实施
小组成员根据分工进行素材的采集和加工。
（1）围绕“魅力佛山”小组的项目主题，收集有关的文字、歌曲、宣
传片、海报等素材。
文字示例：
佛山是国家级历史文化名城，文化汇集，精彩纷呈，一点一滴都值得我
们收集和骄傲。
佛山是“南国红豆”——粤剧的发源地，民间自发组织的粤剧演唱“私
伙局”是佛山文化的一大特色，至今长盛不衰。佛山是“美食之乡”，粤菜
发源地之一，盲公饼、大良 砂、扎蹄、炸牛奶、 沙煎堆等皆名闻遐迩。
佛山是“南国陶都”“中国陶瓷名都”，制陶工艺源远流长，有700多年历
史，自古有“石湾瓦，甲天下”的美誉。佛山是“狮艺之乡”，是南狮的发
源地，是首个“中国龙狮龙舟运动名城”……
佛山人重学崇文，这里书院林立，风雅传承，乡间好学之风浓郁。自
古以来人才辈出、灿若星辰，状元、进士、举人不胜枚举。“人之初，性本
善；性相近，习相远”的《三字经》的作者区适子是南宋末年南海县登洲
堡人。
79信息技术 八年级下册
图像素材如图2-43所示。
古代的功名牌坊 国家级历史文化名城
图2-43 佛山图像素材
（2）根据内容的需要，对采集的素材进行加工与处理。按文本、图
形、图像、音频、动画和视频类型分类存储，并作简要记录，填写表2-2。
表2-2 数字化信息的采集与加工
成员：
素材名称 类型 表达内容 获取途径或加工工具
5．小组展示与讨论
每个小组成员轮流展示自己所获取、加工和制作的素材，其他成员要积
极给予建议或意见。
讨论要点：一是素材是否有个性，二是有没有体现多媒体的特点，三是
媒体的运用是否适当。
6．建立素材资源档案
小组负责人对各成员采集和加工的素材进行汇总并评价，筛选出能用于
集成的素材，并填写表2-3。
80第2单元 制作多媒体素材
表2-3 素材评价记录
素材名称 类型 贡献者 表达内容 评价
四、活动评价
对项目活动进行小组评价（表2-4）。
表2-4 活动评价
评价内容 评价要点 评价等级
选题
素材收集
素材加工
成果
资源评价要点：素材能否传递所要表达的内容，实现预期的目标；是否科学
地反映所要表达的对象，体现一定的技术水平及具备一定的表现力和感染力。
瞭望台
手机视频编辑App
随着移动互联网和智能手机的发展，自媒体快速发展起来，短视频成为
自媒体的重要形式之一。短视频除了可以在计算机上制作以外，也可以使用
手机视频编辑App制作。手机视频编辑App除了功能会少一些外，其制作方法
与电脑版的编辑视频软件类似。
短视频制作简单、上传方便，但信息泛滥程度也变得越来越严重。我们
要做到适度上网，不浏览、不关注、不转载虚假和低俗的视频。同时要勇于
探索和尝试制作有创意、有品质、内容优良的视频，在制作和传播视频的过
程中要尊重知识产权，遵守国家法律法规，为建设网络强国尽责尽力。
我们可以尝试使用手机视频编辑App，制作精彩的视频分享到短视频平台。
81信息技术 八年级下册
单元评价
（1）在本单元的学习中，你学会了什么？ 。
（2）还有什么问题没有解决？ 。
（3）在学习过程中，你得到了什么帮助？ 。
（4）你帮助过别人什么？ 。
知识框图
文本
图像
多媒体信息概述 音频
动画
视频
走进图像世界
图像作品的处理
亮度/对比度
色彩平衡
图像的加工 曲线
图像的艺术加工
特效字的制作
利用图层合成图像
制作多媒体素材 滤镜
动画原理
补间动画
动画制作 补间动画的制作
遮罩动画
元件的应用
声音的数字化
音频的压缩
音频的加工
音频的剪辑
音频的合成
视频的数字化与压缩编码
视频的加工
视频的后期处理
82
