21.4 越来越宽的信息之路----2023-2024学年 人教版物理九年级下学期

21.4 越来越宽的信息之路 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。 学习目标 2 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。 新课引入 微波信号的波长在 10 m ～1 mm之间； 微波信号的频率在 30 MHz ～3 ×105 MHz之间。 新知讲解 微波通信 一 微波几乎沿直线传播，不能沿地球表面绕射，需建设中继站。 微波中继通信示意图 微波中继站的架设会受到地形、距离等影响，对架设带来不便。 微波中继站的建立在距离上有什么要求? 发射 接收 微波中继通信示意图 每隔50千米左右建立一个中继站,上一站传来的信号就可以传递下去。 微波通信的优缺点 优点：微波通信的频率高，传播信息容量大，且中继站用计算机监督控制。出现故障时能自动倒换，自动报警，节约了人力资源。 缺点：微波传送距离越远，需要建立的中继站就越多， 势必会带来一定的麻烦。而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。 思考：有些地区无法建设中继站，那我们能否用月亮做中继站，实现微波通信？ 月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有衰减，时间有延迟，并且只有当两地都同时见到月亮时，两地间才可以实现通信。 那用什么方案可以解决呢？ 用人造卫星通信！ 通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星 卫星通信 二 要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星? 三颗同步卫星可以实现全球通信 用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号 中国北斗卫星导航系统 1.陆地应用：如车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用、铁路运营监控等； 2.航海应用：如远洋运输、内河航运、船舶停泊与入坞等； 3.航空应用：如航路导航、机场场面监控、精密进近等。随着交通的发展，高精度应用需求加速释放。 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。 光纤通信 三 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。 1.各种光导纤维 光不但能沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。 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 2.光纤通信的原理 （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。 3.光纤通信的优点 1.网络通信与电子邮件 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。目前经常使用的网络通信形式是电子邮件 。 网络通信 四 服务器B将信息再传送到乙计算机中 电子邮件的传输方式： 甲输入信息并发送 服务器A将信息传送到与乙计算机相连接的服务器B 信息被传送到与甲的计算机相联系的服务器A 乙收到信息 为了把邮件送到正确的地方，每个电子信箱都有自己的地址。 例如：xiaolin@server.com.cn xiaolin 用户名 server.com.cn 服务器名 cn 注册地 2.因特网 世界上凡是计算机集中的地方都已经把自己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网，这样就能做到信息资源的共享。 因特网给我们的生活带来了哪些便利呢？ 1.关于微波通信，下列说法正确的是（ ） A.微波频率比中短波低，因此它的波长更长一些，可以传递更多的信息 B.微波大致沿直线传播，地球又是一个球体，因此要实现长距离通信，必须建立中继站 C.月球是地球的卫星，因此可以在月球上建立一个中继站 D. 微波在真空中的传播速度小于光速 B 当堂检测 2.下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( ) A.同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样 B.同步卫星可作为转播微波的中转站 C.同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同 D.要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，至少要有三颗同步卫星 C 越来越广的信息之路 微波通信 微波 微波中继站 优缺点 卫星通信 三颗同步卫星几乎可实现全球通信 光纤通信 激光：频率单一、方向高度集中 原理、优点 网络通信 网络通信与电子邮件 因特网 课堂小结 $$