21.4越来越宽的信息之路（PPT）-【高效课堂】2023-2024学年九年级物理全一册同步精品备课一体化资源（人教版）

第4节 越来越宽的信息之路 第二十一章 信息传递 人 教 版 2012版 学 习 目 标 1.了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。 2.通过学习现代通信知识,了解科技为人类生活带来的便利。 导入新课 讲五分钟的故事和放映五分钟的电影，它们传递的信息量是不一样的。五分钟的语言只能简单描述人的相貌、衣着和事件的梗概；而五分钟的电影，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许多多细节。因此，电视广播与声音广播相比，在相同的时间内可以传输更多的信息。 导入新课 信息理论表明，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 。因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高了，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。 越多 微波通信 1.微波 （1）波长和频率范围： 波长为 ，频率为 。 一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 10 m~1 mm 30 MHz~3× MHz （2）性质：微波的性质更接近 ，大致沿 传播， 沿地球表面绕射。因此，必须每隔 左右就要建设一个 ，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去（图21.4-1）。而且，信号传递的距离越远，需要的中继站 。 光波 直线 不能 50 km 微波中继站 越多 微波通信 在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办？能不能利用地球的卫星——月球进行微波中继通信呢（图21.4-2）？ 月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们太远了——38 万千米！信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。 2.微波通信： 利用微波进行通信的方式叫做微波通信。 例题1 1．5G网络建设等“新基建”项目一时间成为了2020年的热门关键词，5G时代将实现万物互联，我们的日常生活、工作、出行将更加便捷。使用5G手机在线网课学习时，传递信息利用的是（    ） A．红外线 B．超声波 C．微波 D．次声波 C 例题1 解析：手机是利用电磁波来传递信息的；电磁波属于微波，所以使用5G手机在线学习时，传递信息利用的微波。 故选C。 卫星通信 1.卫星通信 利用 （图21.4-3）做微波通信的中继站来进行通信的方式叫做卫星通信。 通信卫星 它们就像几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，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。 利用卫星来发射和接收电磁波信号应用非常广泛，例如中国建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的即时定位服务。 通信卫星大多是相对地球“ ”的同步卫星，从地面上看，它好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置 颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信（图21.4-5）。 静止 3 卫星通信 例题2 2．人们从某电视直播节目中获知，在北京2022年冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手谷爱凌夺得冠军！该电视节目的信号是通过卫星传送的，属于卫星通信。关于卫星通信，下列说法正确的是（　　） A．卫星通信使用的是中波或者短波 B．通信卫星只能用来传递声音信号 C．卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波 D．通信卫星既能传递声音信号，又能传递图像信号 D 例题2 解析：AC．卫星通信是利用卫星作为中继站，来转发接收到的无线电波（微波）的，故AC错误； BD．电磁波可以传递信息，卫星通信既能传递声信号又能传递图像信号，故B错误，D正确。 故选D。 光纤通信 我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。 不过，普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光，难以用它携带信息。 1.1960 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—— 。 激光 1966 年，华裔物理学家高锟提出用 的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。通信用的激光一般在特殊的管道—— 里传播。 光纤通信 2.光纤通信：利用激光在光导纤维中传输信息的一直通信方式。 光纤通信 光导纤维 光纤通信 光纤通信 光纤通信 如图21.4-7，3.光纤通信原理：