21.3 卫星通信和光纤通信-【七彩课堂】2025-2026学年九年级物理下册同步课件（人教版）

第二十一章 信息的传递 第3节 卫星通信和光纤通信 人教版 物理 九年级 下册 21.3 越来越宽的信息之路/ 1 讲五分钟的故事和放映五分钟的电影，两者所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，除此之外还能展现故事地点的山川和天气、人物衣服的质地和颜色、主人公的容貌和嗓音等许许多多细节。因此，电视广播与声音广播相比，在相同时间内要传送更多的信息。 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。 导入新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 1.常识性了解卫星通信、光纤通信。 2.通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。 素养目标 21.3 越来越宽的信息之路/ 微波信号的波长在10m ～1mm之间； 微波信号的频率在30MHz ～3×105 MHz之间。 一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 知识点 1 微波通信 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 4 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。 微波通信 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 月球离我们太远，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。 解决方案： 人造卫星通信 想一想：能否用月亮做中继站，实现微波通信？ 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 通信卫星大多相对地球“静止”——地球静止卫星。 三颗地球静止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 知识点 2 卫星通信 点击图片演示同步卫星全球通信 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 1.具有无缝覆盖、覆盖面广、通信距离长、通信线路稳定、通信频带宽、容量大等特点。 2.地面站安装简单、快捷，更便于卫星通信的应用。 卫星通信的特点 3.缺点：时延较大，静止轨道卫星的传输时延可达270ms，中、低轨道卫星的传输时延较小些，小于100ms。 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 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。 中国北斗卫星导航系统 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 1. 许多城市的公交车安装了GPS系统，通过GPS系统可显示汽车的行驶方向、车速、所在位置等信息。GPS系统与卫星之间实现信号传输是通过（ ） A．激光　　　　　　　　 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波 D 巩固练习 21.3 越来越宽的信息之路/ 光是比微波频率高得多的电磁波。 光通信的“高速公路”更宽广。 利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。 1960年美国科学家________制成了世界第一台________激光器，它能产生_______单一、方向__________的光，称为激光。 梅曼 红宝石 频率 高度集中 知识点 3 光纤通信 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 光纤通讯技术是近几十年才发展起来的。 1966年，物理学家首次利用无线电波通信的原理，提出了低损耗（20db/km）的光导纤维（简称光纤）的概念。 1970年，康宁公司首次研制成功损耗为20db/km的石英光纤，它是一种理想的传输介质。 1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器（LD）。从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。 光纤通讯技术简介 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 各种光导纤维 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 说明光不但能沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。 光在光导纤维中的传播 点击观看 光沿水流传播 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就能把它携带的信息传到远方。 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 电话机 电视摄像机 电 端 机 光 端 机 电话机 电视接收机 电 端 机 光 端 机 光缆 信息发送端 信息接收端 光纤通信的实施 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 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。 探究新知 21.3 越来越宽的信息之路/ 2. 光纤通信传输信息的载体是（ ） A．电流 B．超声波 C．无线电波 D．光波 D 巩固练习 21.3 越来越宽的信息之路/ 1.（烟台中考）“北斗”卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航等服务，该系统在传递信息的过程中主要依靠（ ） A．声波 B．超声波 C．次声波 D．电磁波 连接中考 D 巩固练习 21.3 越来越宽的信息之路/ 连接中考 2.（绵阳中考）下列各种活动中，能通过互联网做到的是（　　） A．传送网购的运动鞋 B．远程学习物理课程 C．输送发电厂的电能 D．传输纸质信件 B 巩固练习 21.3 越来越宽的信息之路/ 连接中考 3.（凉山中考）下列说法错误的是（ ） A.手机5G通讯技术是利用电磁波传递信息的 B.光纤通信是光在光导纤维中多次反射传递信息 C.“北斗三号”导航系统最后一颗组网卫星是一颗地球同步通讯卫星，以地球为参照物，它是运动的 D.新能源光伏发电技术是利用太阳能电池把太阳能转化为电能 C 巩固练习 21.3 越来越宽的信息之路/ 1. 北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星定位与通信系统，已面向全球用户提供全天候、全天时的高精度定位服务。下列关于北斗导航卫星系统说法正确的是 （　　） A．北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同 B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息 C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航 D．北斗卫星导航系统还未建成 A 基础巩固题 课堂检测 21.3 越来越宽的信息之路/ 2. 关于信息传递，下列说法正确的是（ ） A.一条光纤只能传输一条信息 B5G网络通信必须通过光导纤维来传输信息 C.用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真 D.“北斗”卫星定位系统可提供全天候即时定位服务 D 基础巩固题 课堂检测 21.3 越来越宽的信息之路/ 3.【多选】关于信息和材料在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．倒车雷达是利用次声波传递信息的 B．利用半导体材料可以制作二极管 C．“北斗”卫星导航是利用电磁波传递信息的 D．光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，光纤通信是 依靠激光折射传递信息的 BC 基础巩固题 课堂检测 21.3 越来越宽的信息之路/ 地球静止卫星是在离地面高度为3.6×107m，绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同。 （1）同步通信卫星绕地球运行时_____（选填“受”或“不受”）地球的引力，其运行周期是_______h。地球静止卫星相对于地面的建筑物是_______的，_____颗地球静止卫星基本可以实现全球通信。 24 受 静止 3 能力提升题 课堂检测 21.3 越来越宽的信息之路/ 地球静止卫星是在离地面高度为3.6×107m，绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同。 （2）理论和实践表明，质量不同的地球静止卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若地球静止卫星上的天线脱落，天线_______（选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行。 （3）地面上的甲、乙两人用卫星电话通过地球静止卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要_______s。 0.48 仍然 能力提升题 课堂检测 21.3 越来越宽的信息之路/ 电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。 　　卫星通信、光纤通信。 课堂小结 21.3 越来越宽的信息之路/ 作业 内容 教材作业 完成课后“练习与应用” 自主安排 配套练习册练习 课后作业 21.3 越来越宽的信息之路/ 伴你成长 感谢您的观看 $null把大塑料瓶用不透光纸包上，在屏的侧壁开个小孔。将光源放入塑料瓶内。打开电源。往瓶内注入水。然后让水从小孔中流向地面。我们看到光随着弯弯的水流照到地面，在地面上产生一个光斑。