21.4 越来越宽的信息之路 2022-2023学年人教版物理九年级

1. 移动电话的信号是由__________传递的，其在真空中传播速度为__________________。 2. 根据波长来划分，波长从大到小的电磁波依次是________、_______ 、_______、_______、_______、_______等。 温故入新 导学释疑 讲故事 放电影 讲故事和放电影五分钟内传递的信息量一样吗？ 相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。 信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。 21.4 越来越宽的 信息之路 学习目标 1. 了解微波通讯、卫星通讯、光纤通讯、网络 通讯； 2. 通过了解现代通讯技术，了解科技给人类带 来的便利，提高学生学习科学的兴趣。 4 一、微波通信 （1）波长：10 m ～1 mm 微波 （2）频率范围：30 MHz ～3 ×105 MHz 频率比中波和短波的更高，相同时间内可以传输更多的信息。 一、微波通信 微波大致沿直线传播，中继站把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理，再发射到下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，把信息传递到远方。 发射 接收 微波中继通信示意图 （3）微波的性质 更接近光波，大致沿直线传播 一、微波通信 微波通信 优点 缺点 ①频率高，传输信息的容量大 ②质量好，可以传送很远的距离 ③大致沿直线传播，受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定 需要大量中继站进行信号处理，如遇到雪山和大洋无法建立中继站时，微波通信就无法继续 想想议议 在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，能否用月球做中继站，实现微波通信？ 1．月球离我们太远，信号衰减，时间延迟严重； 2．只有当月球上两个通信点同时见到月亮时， 才能完成这两点间的通信。 答案： 不能　 二、卫星通信 解决方案——人造卫星通信 二、卫星通信 通信卫星大多相对地球“静止” 地球同步卫星 中继站 二、卫星通信 用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号 二、卫星通信 卫星通信 优点 缺点 ①信号覆盖范围广，在地球周围均匀地布置3颗同步通信卫星，就可覆盖几乎全部的地球表面； ②通信范围大；不易受地形、场地影响；建设速度快，易于实现广播和多址通信。 两地面站之间使用卫星进行通信时，电磁波传播的距离约为72000km，故信号有延迟（约0.24s）； 10GHz以上频带易受雨、雪的影响。 二、卫星通信 中国北斗卫星导航系统 1．通信卫星消耗的能量来自于太阳能电池板，它把______能转化成______能。 要想实现全球通信，至少需______颗同步卫星. 2．无线电波频率越高，相同时间内传输的信息量(     ) A. 越多         B. 越少     C. 与频率无关       D. 与波长无关 巩固归纳 三、光纤通信 光通信的“高速公路”比短波、微波的“公路”更宽广。 电磁波的传播速度等于光速。光也是一种电磁波，且频率比微波更高。 1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。 1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光，称为激光。 三、光纤通信 各种光导纤维 三、光纤通信 三、光纤通信 光不但能沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。 三、光纤通信 光导纤维 光在光导纤维中的传播 携带信息的激光射入 多次反射 携带的信息随激光射出 光纤通信的原理 三、光纤通信 （1）传输频带极宽，通信容量很大； （2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远； （3）不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。 光纤通信的优点 3．激光的特点是(    ) A. 频率单一、方向高度集中 B. 频率多变、方向高度集中 C. 频率单一、方向变化 D. 频率多变、方向变化 4.（多选）卫星通信所具有的特点是 （ ） A. 只能近距离传送信息 B. 卫星通信容量大 C. 卫星通信干扰小 D. 卫星通信质量高 巩固归纳 5. 下列关于光纤通信的说法中正确的是 （ ） A. 光纤通信是用光在玻璃纤维做的“导线”中传送信号的通信方式 B. 光纤通信只能传输可见光 C. 光纤通信只能传输图像信息 D. 光纤中激光的传播速度比电磁波的传播速度快得多 巩固归纳 6. （多选）下列关于激光特点或应用的是 （ ） A. 激光的频率单一，方向性好 B. 激光的亮度很高 C.