10.3 改变世界的信息技术-【教材解读】2023秋九年级下册初三物理（教科版)

３．改变世界的信息技术 知识点一　卫星通信   > M 概念 用通信卫星做电磁波通信的中继站来进 行通信的方式. 组成 卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统三部分 组成.通信卫星就像一个无人值班的太空电磁波中 继站,它从一个地面站接收发射来的电磁波,经过处 理后,再发送到另一个或几个地面站,如图所示. 优点 (１)信号覆盖范围广.在地球的周围均匀地配置三颗 同步通信卫星,就可以覆盖几乎全部的地球表面,实 现全球通信,如图所示. (２)远距离传输信息,通信容量大,干扰小,质量好,效 率高,不受陆地灾害的影响,建设速度快. 同步通信卫星 同步 通 信 卫 星 绕 地 球 转 动 的周 期 跟 地 球 自 转 的 周 期 相同,从 地 面 上 看,它 一 直 静止 在 赤 道 上 空 的 某 个 位 置,所 以 叫 作“同 步”卫 星. 注意,同步通信卫星只是通 信卫星的一种. 卫星通信和微波通信 卫星 通 信 以 通 信 卫 星 作 为 电磁波的中继站. ３５ 微波通信以地面基站作为 电磁波的中继站. 北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统是我国 自行研制的全球卫星导航 系统.该系统通过北斗一 号系统、北斗二号系统、北 斗三号系统三个步骤进行 建设.２０２０年７月３１日, 北斗三号全球卫星导航系 统正 式 开 通,开 始 面 向 全 球提 供 定 位、导 航、授 时、 短报文通信等服务. 光缆通信 光导纤维内外层, 激光反射在其中. 频率高,容量大, 信息载体记心中. 【拓展】 微波通信 (１)微波 ①定义:波长为１０m~１mm,频率为３０ MHz~３× １０５ MHz的电磁波.微波波长比无线电波短,比红外 线长. ②特点:性质更接近光波,大致沿直线传播,不能沿地 球表面绕射. (２)微波通信 ①概念:利用微波进行的通信称为微波通信. ②优点:作为载体的电磁波,频率越高,相同时间内可 以传输的信息就越多.微波比中波和短波的频率更 高,可以传递更多的信息.如一条微波线路可以同时 开通几千、几万路电话. ③缺点:微波通信每隔５０km 左右就需要建一个微波 中继站.信号需要传递得越远,需要的中继站就越多. 如遇到雪山和大洋无法建中继站时,微波通信就无法 继续. ④月球不能作为微波通信中继站的原因 a．离我们太远,会造成信号衰减、时间延迟. b．月球在空中的位置不固定,只有当地球上两个通信 点同时见到月亮时,才能完成这两点间的通信. 【例１】下列关于卫星通信的说法正确的是 (　　) A．卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波 B．卫星通信就是利用卫星来转发地面站发射来的信号 C．卫星通信只能转发广播通信信号 D．卫星通信只能转发电视信号 解析:通信卫星相当于一个电磁波中继站,它只是转发 信号,故 A选项错误,B选项正确;转发的信号可以是 广播、电视等多种信号,故C、D选项错误. 答案:B 知识点二　光缆通信 几个概念 (１)激光:一种频率单一、强度大、方向高度集中的光. (２)光导纤维:简称光纤,是一种非常细的玻璃丝,激 ４５ 光可在其中传播,不受外界干扰. (３)光缆:把若干条光纤集成束,外面包上保护层,便 成为光缆. (４)光缆通信:利用激光在光导纤维中传输信息的一 种通信方式. 光缆通信的原理 携带信息的激光从光导纤维的一端射入,在内壁多次 反射,从另一端射出,这样就把它所携带的信息传到 了远方,如图所示. 光缆通信的优点 由于激光的频率比微波高很多,所以光缆通信容量 大,并且还具有传输距离远、不怕雷击、不受电磁干 扰、通信质量高、保密性好等优点. 【拓展】 光缆传输系统 光缆传输系统由光发射机、光缆传输路线、光接收机 和各种无源光器件构成.要实现通信,基带信号还必 须经过电端机对信号进行处理后才能送到光缆传输 系统完成通信过程. 【例２】随着社会的进步,光纤网络开始进入普通老百姓 家庭.光纤的主要用途是 (　　) A．输电 B．导热 C．通信 D．照明 解析:输电需要导电性能好的材料,而光纤导电性能 不佳,A错误;导热需要导热性能好的材料,光纤主要 成分是玻璃,导热性能不好,B错误;光纤利用全反射 来传递信息,应用于通信方面,C正确;早期照明用的是 白炽灯,利用电流通过导体发热从而发光,现代最新照 明灯利用的是发光二极管,没有应用光纤,D错误. 答案:C 知识点三　移动通信 移动通信系统的组成部分 当前最为普遍的手机通信系统主要由移动台、基站和 一根光纤的结构 一根光纤包括内芯、外套和 保护套,信号在内芯和外套 的分界面上进行反射. 一根光纤传递的信息有限, 在实际应用中,经过技术处 理把许多根光纤集成束,组 成光缆来传递信息.   > M ５５ 移动电话的发展 大哥 大 是 最 早 的 移 动 电 话,发 明 于 １９