21.4 越来越宽的信息之路-【初中学霸创新题】2024-2025学年九年级下册物理同步课件(人教版)

第4节 越来越宽的信息之路 九年级 初中物理 第二十一章 信息的传递 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，提高对科学的兴趣。 微波通信 知识点一 1.微波 （1）波长：10 m ～1 mm （2）频率范围：30 MHz ～3 ×105 MHz 频率高，相同时间内可以传输更多的信息。 微波中继站可以把上一站传来的信号经过处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，把信息传递到远方 微波的性质接近光波，几乎沿直线传播，不能沿地球表面绕射 微波中继站 2.微波中继站 3.微波通信的优缺点 （1）优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频率，穿透力好。 （2）缺点：在地面的传播距离短，每隔50 km左右需要建设一个中继站，所以需要大量的中继站。 在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，能否用月球做中继站，实现微波通信？ （1）月球离我们太远，信号衰减，时间延迟严重； （2）只有当地球上两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。 怎样才能实现通信呢？ 不能 人造卫星通信 下列关于微波通信的说法中正确的是（　　） A．微波传播速度和超声波的传播速度相同 B．微波的传播是沿地球表面绕射的 C．微波的波长较短，频率较高 D．微波通信时可以将月亮作为中继站 典例1 C 解析：微波是电磁波，超声波是声波，两者的传播速度不同，A错误；微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需要建立微波中继站，但是不能把月亮当做中继站，B、D错误。 卫星通信 知识点二 利用卫星做中继站的微波通信方式。 同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，即相对地球“静止” 太阳能电池板，把太阳能转化成电能 三颗同步卫星可以实现全球通信 用碟形天线接收来自卫星的信号 北斗卫星导航系统：是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。 可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务。 卫星通信的优缺点 （1）优点：覆盖范围广，理论上只要三颗同步通信卫星就可以让信号覆盖全球。 （2）缺点：电磁波传播的距离远，信号有延迟。易受雨雪影响 一些城市用无人驾驶车取代了人力配送商品，无人车在送货过程中，由北斗导航+5G技术+传感器进行360°环境监测，自动规避道路障碍与往来车辆行人，能识别红绿灯信号并做出反应，如图所示。下列说法中正确的是（　　） 典例2 D A．北斗卫星导航是通过光纤传递信息 B．5G技术是物联网的基础，它们是靠超声波来实现的 C．无人机内部的核心“芯片”是用超导体材料制作的 D．其北斗导航+5G技术+传感器与服务器联系靠的是电磁波 解析：北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波来实现的，A错误； 5G手机上网属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的，B错误； 无人机内部的核心“芯片”是用半导体材料制作的，C错误。 光纤通信 知识点三 电磁波的传播速度等于光速，光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。 光通信的“高速公路”更比短波、微波更宽广，传递信息的容量更大。 但是，普通的光源包含了许多不同波长的光，难以携带信息。 需要频率单一、方向高度集中的光 15 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。 通信用的激光一般在光导纤维里传播 光在光导纤维中传播 在内壁多次反射 携带信息的激光射入 携带的信息随激光射出 光纤通信的优点 　　（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）频率稳定，信号传输质量高； 　　（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。 历经四十年的发展，中国光纤光缆行业已经占据世界半壁江山，为现代通讯做出了突出贡献，体现了大国精神、大国担当。现代信息高速公路，是卫星通信和光纤维通信等高速、大容量信息传输通道的俗称，光纤维通信传输信息的载体是（　　） A．微波 B．光波 C．无线电波 D．超声波 典例3 B 网络通信 知识点四 计算机可以高速处理各种信息，将分布于世界各地的计算机网络连接起来，可以进行网络通信，用来传递各种信息。 随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视以及购物了。 世界上最大的计算机网络，叫因特网。 课堂小结 信息之路 微波通信 微波 中继站 卫星通信 同步通信卫星 三颗可实现全球通信 光纤通信 激光 光导纤维：多次反射 网络通信 A 随堂练习 1.下列关于电磁波和通信技术说法正确的是（　　） A．用三个同步卫星可以实现全球通信 B．手机在偏远山区没信号，是电磁波的频率变小了，传播距离变短了 C．手机5G技术“传输的信息多”主要是其电磁波比4G技术传播速度快 D．光纤通信中使用的导线是金属导线 A．导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播 B．导航仪上的移动电话是通过电流传递信息的 C．导航仪与导航卫星是通过电磁波传递信息的 D．导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢 2. 车载导航仪是通过与导航卫星互相传递信息，确定汽车的准确位置，并在电子地图上显示出来，为汽车驾驶员导航的。下列说法正确的是（ ） C $$