21.4越来越宽的信息之路（课件）-2023-2024学年九年级物理全册同步精品讲与练（人教版）

第二十一章 信息的传递 第4节 越来越宽的信息之路 - 第二十一章 1.常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信； 学习目标 2.通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。 导入新课 讲五分钟的故事和放映五分钟的电影。它们传递的信息是不一样的。五分钟语言只能简单描述人的相貌、衣着和事件的概况；五分钟的电影，除此之外还能展现人物衣服的质地和颜色、主人公的容貌和嗓音以及事情发生的周围环境等许多细节。 比一比 导入新课 比一比 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，在相同时间内可以传输的信息就越多。 信息之路越来越宽 讲授新课 微波通信 波长在10 m ～1 mm之间; 频率在30 MHz ～3 ×105 MHz之间的电磁波。 1.微波： 2.优点： 微波比中波、短波的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息。一条微波线路可以同时开通几千甚至几万路电话。 讲授新课 微波通信 微波的性质更接近光波，大致沿直线传播.不能沿地球表面绕射。 3.特点： 4.缺点： 中继站把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，像接力赛那样,信号传递的距离越远，需要的中继站就越多。 微波中继通信示意图 在地面的传播距离短，因此，必须每个50km左右就要建立一个微波中继站。 讲授新课 微波通信 提出问题： 在遇到雪山、大洋,根本无法建设中继站,怎么办? 能不能利用月球做中继站，实现微波通信呢？ 不能！月球离我们太远了，信号会衰减、时间会延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点的通信。 讲授新课 卫星通信 1.可以用通信卫星做微波中继站。 2.通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。 同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期(24h)相同，所以叫做“同步”卫星。从地面上看，它好像悬挂在空中静止不动。 讲授新课 卫星通信 3.用三颗同步卫星就可以实现全球通信。 用三颗同步卫星就可以实现全球通信 卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。通信卫星从一个地面站接收到电信号，信号经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。 讲授新课 卫星通信 卫星通信可用于国内或国际通信，能传输电报、电话、传真、电视和高速数据等，在地球周围配置3颗同步卫星，可以实现全球通信。通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面。 卫星通信的优点： (1)通信容量大，通信范围大。 (2)干扰小、不易受灾害影响。 (3)质量好、功效高，建设速度快。 (4)同一信通可用于不同方向和不同区域。 讲授新课 卫星通信 碟形天线用来 接收来自卫星的信号 我国建立的 北斗卫星定位系统 讲授新课 光纤通信 1.光也是一种电磁波，而且它们的频率很高，频率间隔很宽。 2.如果用光来通信，其容量要高出短波、微波百万倍、千万倍。 3.激光：单一频率，方向高度集中的光。 讲授新课 光纤通信 光纤: 光纤即光导纤维的简称，是激光的传输管道，一种极细的玻璃丝，数条光纤加上保护层组成光缆。 1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗的光导纤维的概念。 1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器（LD）。从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。 讲授新课 弯曲的光线 讲授新课 光纤通信 光在光导纤维中的传播 光纤通信的原理: 用光纤通信时，激光从光导纤维的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出，把它携带的信息传到远方。 光纤通信优点： （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）频率稳定，信号传输质量高； （4）光纤抗电磁干扰，保密性好。 讲授新课 网络通信 1.计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。 2.计算机网络是用电缆或电话线、光缆、微波连接起来的一组计算机。 3.计算机允许不同地方的人共同享受信息和软件。 随堂练习 1.信息理论表明：作为载体的电磁波，_______越高，在相同时间内传输的______就越多。 2.电视广播的工作频率一般为30 MHz～3×105MHz，声音广播的工作频率一般为102 kHz～30MHz，由此可知在相同时间内_______广播比________广播要传输更多的信息。 频率 信息 电视 声音 3.在地球上空均匀配置___颗______卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，从而实现 ___________。 　　 4.实际上，光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是频率_______，方向__________的光。 3 同步 全球通信 单一 高度集中 随