19.3 踏上信息高速公路 2023-2024学年沪科版初中物理九年级全一册

第三节 踏上信息高速公路 第十九章 走进信息时代 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 课时讲解 1 课时流程 2 光纤和光纤通信 现代电信网络 互联网 学习目标 知识点 光纤和光纤通信 知1-讲 1 1. 光纤 (1)光导纤维的简称,光纤是传输光信号的器件 。 感悟新知 知1-讲 实验器材 手电筒一只、彩色透明纸若干、光纤一束 实验步骤 ①将不同颜色的彩色透明纸蒙在手电筒的玻璃上,再将光纤的一端垂直放置其上,仔细观察不同颜色的光在光纤中传播的现象 ②将光纤弯曲成不同的角度(可以弯成环状),观察光在光纤中的传播,并与①中的现象进行比较 实验结论 不管光纤怎样弯曲,不同颜色的光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射从另一端射出 (2)探究光纤对光的传播 感悟新知 知1-讲 知识点拨 信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络。电话、电视、广播等的信号以及数据文件都可以在光纤构成的“信息高速公路”上传播,并且互不干扰。 感悟新知 2. 光纤通信优点 (1)信息容量大:由于光波的频率远高于无线电波的频率,所以,光波所运载的信息容量远大于无线电波。一根光纤能同时传输相当于10 000 根电线的信息量。在光纤组成的“信息高速公路”上,可以同时传送500 个电视频道信号。 知1-讲 感悟新知 知1-讲 (2)传输速度快:因为传输的是光信号。光纤是至今为止传输速率最快的传输介质。 (3)传输距离远:光纤很细(细如发丝),有内外两层,光在内层传播。光纤的抗干扰能力强,能减少信号衰减,适用于远距离、大容量传输信息。 感悟新知 知1-讲 知识点拨 光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它所携带的信息传到了远方。利用光纤通信时,在光导纤维中传输的实际上是光信号。 感悟新知 知1-讲 拓展延伸 光纤通信中用的是激光,不是普通的光。因为普通光源发出的光中夹杂了许多频率不同的光,不但难以加载信息,而且通信质量差。而激光亮度高,单色性好,方向性强,能量始终集中在传播方向上,容易调制信号。 感悟新知 知1-练 光导纤维的主要用途是用来传递信息,进行通信。 把要传输的信息变成光信号在光纤中传播,如图2 所示,那么光在光纤中的传播方式是( ) A. 沿着光纤的中轴线直线传播 B. 沿着光纤的外壁多次折射传播 C. 沿着光纤的内壁多次反射传播 D. 沿着光纤螺旋式的曲线传播 例 1 感悟新知 10 知1-练 方法点拨 光导纤维中激光是以不断反射的形式向前传播的,因而光缆也可以不沿直线铺设。 感悟新知 11 知1-练 解析:光导纤维由内外两层组成,由于内外两层的折射本领不同,光在光纤中传播时,不会跑到外层,光是不断地经光纤内壁反射向前传播的。 答案:C 感悟新知 12 知识点 现代电信网络 知2-讲 2 1. 现代电信网络由卫星通信、微波通信和移动通信组成,实现了信息的大容量、高速度传输,形成了“信息高速公路”。 感悟新知 知2-讲 2. 卫星通信、微波通信、移动通信 卫星通信 微波通信 移动通信 通 信 过 程 从地面站向卫星1发送微波,卫星1收到信号后经过放大,用微波向地面、卫星2 或卫星3 转发,卫星2 或卫星3 收到信息后经过放大再用微波向地面发送。这样就实现了地球上不同地方的通信 在远距离微波通信时,要每隔几十千米设置一个微波中继站。工作时,发射台发出信号,经中继站接收并放大,再转发到下一中继站,直到传递到用户端 手机1 发射的信号被离它最近的基地台1 接收, 然后由光缆把信号传到交换中心,寻找选定的通话对象(手机2),再由光缆把信号传到离通话对象最近的基地台2,最后由这个基地台把信号传给通话对象 感悟新知 知2-讲 卫星通信 微波通信 移动通信 优点 通信范围大,可靠性高,通信质量高,不易受陆地灾害的影响,同时可在多处接收 通信容量大,质量好,通信一般不会 受到地震等自然灾害的影响 方便了移动体(如:人、车、轮船等)之间或移动体与固定体之间的通信 感悟新知 知2-讲 知识拓展 同步通信卫星: 通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星,绕地轴转动一周的时间是24 h,与地球的自转周期相同。在地球周围均匀配置三颗同步通信卫星,就能使通信范围几乎覆盖地球上各个角落,实现全球通信。 感悟新知 知2-练 [中考 湘西州] 北斗卫星导航系统是中国着眼于国家 安全和经济社会发展需要,自主建设运行的全球卫星导航系统,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航服务。卫星导航利用的媒介是( ) A. 超声波 B. 电磁波 C. 电流 D. 次声波 例2 感悟新知 知2-练 方法提示 推理法:通信卫星一般在大气层外,不可能利用声波和电流传递信息。 感悟新知 知2-练 解析:电磁波可以在真空中传播,导航仪与卫星之间可以用电