假期辅导讲义：17.3 现代通信-走进信息时代-2023-2024学年苏科版物理j九年级下册

17.3 现代通信-走进信息时代 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 《逢入京使》 【作者】岑参【朝代】唐 故园东望路漫漫，双袖龙钟泪不干。 马上相逢无纸笔，凭君传语报平安。 曹岑的这首《逢入京使》描写了诗人在西行途中，偶遇前往长安的东行使者，勾起了诗人无限的思乡情绪，也表达了诗人欲建功立业而开阔豪迈、乐观放达的胸襟。旅途的颠沛流离，思乡的肝肠寸断，在诗中得到了深刻的揭示。 在古代传递信息常用的工具是书信，限于交通不便，书信往来不仅非常的慢而且受限于纸张信笺。如果放在现代诗中“马上相逢无纸笔，凭君传语报平安”的窘境是不可能发生的，一个电话就可以搞定了！那么怎样才能使信息传送的更快、更远呢？今天我们学习初中物理第十七章第三节《现代通信-走进信息时代》： 电磁波是一种快捷、方便、不含限制的传输工具，光也是电磁波的一种，当它们加载信号后，就成为有意义的信息了，这就是现代通信所运用的主要原理。光波也是电磁波，也能传输信息，现代通信根据其方式可分为卫星通信、光纤通信和互联网络，下面我们分别来了解以上几种通信方式： 1卫星通信 在前面的内容学习中，我们了解到电磁波频率越高，能量越集中，传播信息能力越强。因此微波是当前电磁波主要使用的频段，微波传输定向性强，是直线传播途径，因此实现全球传送必须要有地面基站和通信卫星实现。 1概念 卫星通信技术是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。电视广播、移动通信等通信方式都属于卫星通信范畴，它主要是利用微波传递信号的，微波一般是指频率在3 x 102MHz ~ 3 x 105MHz的电磁波。 2优缺点 ⑴优点：①覆盖面大；②通信距离长；③不受地理环境限制。 ⑵缺点：①造价较高；②信号有零点几秒的时间延迟；③保密性差。 3应用 为了达到全球同步转播，电磁波覆盖面必须能达到地球所有表面，因此必须有三颗互成120°的通信卫星。 卫星通信主要应用于电话、电报、电视广播、全球卫星定位系统、导航等方面。 北斗卫星导航系统 2光纤通信 我们知道光波也是电磁波，那么光波与微波频率上有什么区别？同学们认为光波作为传送工具有什么好处吗？这就是我们经常说起的光纤通信。 光纤通信 1概念 光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。人们把那些能够传播光信号的极其纤细的物质称为光导纤维，简称光纤。而由多根光导纤维制成的激光信号的传输线称为光缆。 2原理 光的反射（全反射） 3优缺点 ⑴优点：①容量极大；②不会受外界电磁场的干扰；③不怕潮湿、耐腐蚀、能量损耗低。 ⑵缺点：①架设线路受地理条件限制；②光缆易被拉断。 3互联网 当前电脑已深入广泛地出现在我们生活学习中，各行各业都已离不开电脑，试想如果电脑没有网络，那会是什么样子？ 1概念 互联网，又称国际网络、因特网，指的是网络与网络之间所串连成的庞大网络，这些网络以一组通用的协议相连，形成逻辑上的单一巨大国际网络，它拥有丰富的信息资源。 2用途 （1）发送电子邮件；（2）召开视频会议；（3）网上发布新闻；（4）远程教育； （5）远程会诊；（6）网上购物；（7）网上聊天；（8）汽车导航； （9）进行远程登陆，实现资源共享等。 同学们请注意：因特网是信息高速公路，充分应用因特网资源，发挥其功能而不要迷恋玩游戏和上网聊天。 典型例题：智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务，在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图甲）的部分参数： 参数名称 电源电压/V 最大负重/kg 提升重物最大高度/m 机器人车轮直径/cm 充电功率/W 数据 48 20 0.6 10 2.5 （1）读者与“小i”对话，咨询某图书所在的位置，“小i”需将读者的声音信号转化为电流信号，这与　  　的原理相同。（发电机/电动机） （2）在阳光充足的时候，“小i”可以通过将　   　能转化为电能的方式实现无线充电。 （3）“小i”也提供无线上网服务，它与互联网之间通过　   　来传递信息。 【分析】（1）电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，发电机就是根据这一原理制成的；（2）太阳能电池板将太阳能转化为电能；（3）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播； 【解答】解：（1）读者与“小i”对话，声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，即将读者的声音信号转化为电流信号，这是电磁感应现象，与发电机的原理相同。（2）在阳光充足的时候，“小i”的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能的方式实现无线充电。（3）“小i”提供无线上网服务，则它与互联网之间通过电磁波来传递信息。故答案为：（1）发电机；（2）太阳；（3）电磁波； 【点评】本题以智能机器人为背景，涉及到的知识点较多，关键是从题干中获取有用的信息，熟练运用相关知识即可正确解题，虽综合性强，但难度不大。 4考题再现 习题1：我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（    ）    A．微波    B．次声波    C．超声波    D．红外线 习题2：关于光纤通信，下列说法错误的是(    ) A.在光纤中光波是经过多次折射向前传播的 B.光纤通信中使用的“导线”是光导纤维 C.光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多 D.采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息 习题3：北斗全球卫星导航系统可在全球范围内为各类用户提供高精度的定位、导航、授时服务，并具有短报文通信能力. (1)火箭加速上升的过程中，搭载的卫星的机械能      (选填“增大”、“减小”或“不变”). (2)卫星工作所需的能量，主要由太阳帆板提供，太阳帆板将    转化为电能. (3)静止轨道卫星离地面的高度约为3.6×104km，地面控制中心通过      向该卫星发送指令，指令从地面传到卫星所用的时间约为      s. 习题5：小明的奶奶家在一个风景秀丽的小山村，放暑假了，小明到奶奶家避暑。小明发现奶奶家的电视节目跟自己家的一样。于是，小明在叔叔的带领下参观了当地的卫星电视接收及传递设施，初步弄清了其中的道理。如图甲所示是小明自己绘制的一张卫星电视节目的接收传递流程图。 (1)卫星电视的接收天线的“锅口”大致是朝上放置，这是为了接收来自        的电视信号。 (2)在机房内，技术人员可以通过调试，接收来自不同电视台的节目信息，这主要是因为不同的电视台通过卫星发射的电磁波        不同。 (3)你猜想从机房到用户家里加装放大器有何作用：             。 (4)小明发现天线接收到的信号都是通过如图乙所示的电缆线传输到各家各户的，而不是用类似于家庭电路中的芯线平行的导线传输，请你猜想使用图中的电缆线传输信号有什么好处。                             。 参考答案：1. A ；2. C；3. 增大；太阳光；电磁波；0.12； 4. 卫星；频率；便于接收信号，不受外界电磁波干扰，不怕潮湿，耐腐蚀。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$