内容正文:
第十章 电磁波与信息技术
第3节 改变世界的信息技术
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借助电磁波以及其他一些技术,现代通信网络已经覆盖了地球的每个角落。
现代通信网络包括卫星通信、光缆通信和移动通信等方式。
新知导入
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1.了解卫星通信的大致工作过程。
2.知道光缆通信的基本原理和优点。
3.了解移动电话是怎么工作的。
4.了解人类进行信息传递的历史。
学习目标
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通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
1.同步通信
新知学习
01 卫星通信
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地球同步卫星即地球同步轨道卫星,是运行在地球同步轨道上的人造卫星,距离地球约36000km,卫星的运行方向与地球的自转方向相同、运行轨道位于地球赤道平面上圆形轨道、运动周期与地球自转一周的时间相等,所以叫作“同步通信卫星”。
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2.全球通信
在地球周围均匀地配置三颗通信卫星,就可以覆盖几乎全部的地球表面,实现全球通信。
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3.卫星通信的组成
由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。
卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上,利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号,并对信号进行放大变频后转发给其他地面站,从而完成两个地面站之间的传输。
事实上,一颗通信卫星就是一个中继站
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4.卫星通信特点
通信范围大,只要在卫星发射的电磁波覆盖的范围内均可进行通信;不易受陆地灾害影响,建设速度快;易于实现广播和多址通信。
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5.中国北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统是我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,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。
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今日的地球已经被一张电磁波的大网严严实实地罩了起来,通过卫星实现天地共联,几乎在地球上每一个地方人们都可以即时发送和接收信息,也不会迷失自己的方位。
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1.光纤与光缆
光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。
02 光缆通信
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光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心,外包有护套,有的还包覆外护层,用以实现光信号传输的一种通信线路。
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光缆通信:光缆(光纤)通信是光信息从光纤的一端入射后。在光纤的内壁上反复反射,直至从另一端出射。
2.光缆通信
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1.数字蜂窝系统
移动台
基站
移动交换中心
当前最为普遍的手机通讯系统主要由移动台、基站和移动交换中心组成,它们形成了一个数字蜂窝系统。
03 移动通信
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移动交换中心
基站
数字蜂窝系统
移动台
基站
基站
基站
基站
基站
基站
移动交换中心
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(1)移动台:就是手机或车载电话它既能发射无线电波,也能接收无线电波。
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(2)基站
①基站:就是基地台它是一种固定的无线电台地台,它可以将收到的手机信号传递到移动通讯网也可以将信号从移动通讯网传递到手机。
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②设立基地台的原因:
移动电话的体积很小,信号的发射和接收能力都非常有限,因此,它跟其他用户的通话靠这种较大的固定无线电台——基地台转接。
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(3)移动交换中心(MSC)
它是整个移动通信网络的核心,所有移动台发来的信息都要经由它分拣、处理、传递。
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物质、能量与信息,是人类社会生存和发展不可缺少的三大支柱。在人类文明的发展历程中,信息的生成和传播一直备受关注。
提问:在我国古代信息传递的方式有哪些呢?阅读课文回答。
04 信息革命与人类文明
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1. 我国古代信息传递的方式:
①烽火台; ②八百里快马; ③信鸽。
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①烽火台:人们用烽火台进行远距离紧急信。
②“八百里快马”: 是朝廷向地方官吏下达紧急命令的人工传递方式
③信鸽:利用鸽子具有的归巢本能并加以训练,就可以使它成为合格的信使。
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2.近代信息传递方式:
①1835年,美国画家莫尔斯经过苦心研究发明了第一台实用的有线电报机,使摒弃古老信息传递方式。
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②1862年,伟大的物理学家麦克斯韦通过理论预言了电磁波的存在,德国物理学家赫兹用实验证实了麦克斯韦的预言,之后无线电报,电话、无线电广播,电视,雷达等纷至沓来。
麦克斯韦和赫兹邮票
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③现代信息传递方式互联网
庞大、快捷的计算机网络,使世界各地的人可以实现即时可视通话,人类像生活在同一个“地球村”中。
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今天,我们用电缆中的电流,空中的无线电波和光缆中的光波传递着信息,使天涯近若咫尺,使须臾便可知晓天下,使万卷收纳掌中……,……还会有怎样的奇迹值得期待?不知道,因为信息技术革命仍在继续。然而毋庸置疑,信息技术是瑰丽的现代人类文明的支柱之一。
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改变世界的
信息技术
卫星通信
光缆通信
移动通信
信息革命与人类文明
课堂总结
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1.目前卫星通信是利用与地球同步运行的卫星,作为微波通信的中继站(信号的中转),实现全球的通信,也就是让卫星收发的电磁波覆盖整个地球,则至少需要的卫星数量是( )
A.2颗 B.3颗 C.4颗 D.5颗
B
课堂练习
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2.关于信息的传递,下列说法正确的是( )
A.声、光和电磁波中,只有电磁波能够传递信息
B.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流来传递信息
C.收音机利用天线接收电磁波和发射电磁波
D.微波通信、卫星通信、光纤通信都可以用来传递信息
D
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3.信息传递技术的发展使人们冲破了时空的阻隔,下列关于信息传递的
说法错误的是( )
A.光纤通信是利用光从光导纤维的一端射入,在内壁多次反射从另一端
射出,从而把它携带的信息传到远方
B.同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球的自转周期相同
C.电磁波的传播可以不需要介质
D.微波是一种电磁波,它不能用于传递信息,只能用于微波炉中加热食物
D
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4.目前我们即将开通5G手机通信业务。使用5G手机不仅可以通话,还可以
随时通过无线网络上网,且上网速度非常快,下列说法正确的是( )
A.电磁波在空气中的传播速度是340m/s
B.电磁波不能发生反射
C.电磁波在空气中传播时频率越高,波长越长
D.手机无线上网是利用电磁波传输数字信号
D
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