2021-2022学年度沪科版九年级下册物理课件 第19章 第3节 踏上信息高速公路(共32张PPT)

(共32张PPT)
第十九章　走进信息时代
第3节　踏上信息高速公路　
1.了解光纤通信的原理和特点.
2.了解卫星通信、微波通信和移动通信.
3.了解互联网通信.
学习目标
新课目标
　　5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多.
　　相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息.
新课引入
1.定义：
光导纤维简称光纤，光纤是传输光信号的器件.
你知道光纤和电话线哪个运载的信息容量大吗？
光 纤
一
新课讲解
（1）光纤是传输光信号的介质.
（2）光纤通信中用的是激光.不是普通的光.因为普通光源发出的光中夹杂了许多频率的光，不但难以加载信息，而且通信质量差.激光亮度高，单色性好，方向性好，能量始终集中在传播方向上，容易调制信号.
（3）光导纤维中激光是以不断反射的形式向前传播的，因而光缆也可以不沿直线铺设.
（4）电话、电视、广播等信号以及数据文件可以在光纤构成的“信息高速公路”上传播，并且互不干扰.
2.光纤通信的优缺点：
由于光波的频率远高于无线电波的频率，所以，光波所运载的信息容量远大于无线电波.
一根光纤能同时传输相当于10000根电话线的信息量.
在光纤组成的信息高速公路上，可以同时传递500个电视频道.
随着科学技术的发展，光纤能传送的信息容量还会更大.
⑴优点：
①信息容量大
②传输速度快.因为传输的是光信号.光纤是至今为止传输速度最快的传输介质.
③传输距离远.
光纤很细（细如发丝），有内外两层，光在内层传播. 因此，光纤的抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离传播大量信息.
光在光导纤维中的传播
④不怕潮湿、不怕腐蚀，线路能量损耗较小.
⑤无漏信号和串音，安全可靠，保密性强.
（2）缺点：
①架设线路受地理条件的限制.
②光缆易被拉断.
3.动手做一做：“迷你实验室”
（1）实验器材：
手电筒一只、彩色透明纸若干、光纤一束.
①将不同颜色的彩色透明纸蒙在手电筒的玻璃上，再将光纤的一端垂直放置其上，仔细观察不同颜色的光在光纤中传播的现象.
②将光纤弯曲成不同的角度（可以弯成环状），观察光在光纤中的传播，并与①进行比较.
（2）实验步骤：
②将光纤弯曲成不同的角度，甚至成环状，仍能在光纤的另一端看见与①中相同的现象.
（3）实验现象：
① 将红色透明纸蒙在手电筒的玻璃上时，在光纤的另一端看到红光；将绿色透明纸蒙在手电筒的玻璃上时，在光纤的另一端看到绿光……
（4）实验结论：
不同颜色的光都能沿着光纤传播，不管光纤怎样弯曲，从一端射入的光都会从另一端射出.
电话能够传播信息.用电话拨通另一个人的号，或者对方用电话给你通话，你知道信息需要经过什么样的电话系统吗？
现代电信网络的通信方式有卫星通信、微波通信和移动通信.
现代电信网络
二
1.卫星通信：卫星把地面站送来的信号接收下来，进行放大，然后转发给另外的地面站.
通信卫星大多相对地球“静止”——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
2.微波通信：微波通信每隔几十千米建一座接力站，接收并放大信号，继续传送.
发射
接收
微波中继通信示意图
3.移动通信：移动电话用微波信号与电话网络联系.移动通信的基地台是按蜂窝的构造布局的.
蜂窝
移动交换中心
基站
数字蜂窝系统
移动站
基站
基站
基站
基站
基站
基站
数字蜂窝系统的优点：
大大增加了无线电覆盖的有效面积，减少了转接信息的基地台数量.因而移动电话也被称为“蜂窝电话”.
2.讨论：你一定上过网！那么，网络给我们带来了哪些便利？
1.因特网的英文名称是internet，又称互联网.它将分布于世界各地的计算机网络连接起来，用来传输计算机信号.
互联网
三
①因特网拥有丰富的信息资源，它使信息在全球范围内得到了高速共享.利用因特网，足不出户就可以获得世界各地的各种信息，通过相应的网站，人们还可以进行学习、娱乐、购物等.
②因特网提供了多种多样的人与人之间的交流工具，如电子邮件，交流论坛等，且使用、操作十分方便.
3.信息时代的利与弊
（1）信息时代的便利
（2）信息时代的弊端
①电磁辐射.如手机、电脑对人体的辐射危害等.
②在传播有用信息的同时，假信息、不良信息、有害信息等也得以泛滥.如网络骗子、手机短信骗子等.
光纤
光导纤维简称光纤，是传输光信号的器件.
原理
特点
现代电信网络
卫星通信
微波通信
移动通信
互联网
踏上信息高速公路
课堂小结
1.下列说法正确的是 （ ） A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信 息就越多 B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多 C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多 D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多
A
课堂训练
2.在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线.关于这种天线的作用，以下说法中正确的是 （ ） A.这是做广告用的模型 B.天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的 C.天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的 D.无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
B
解析：移动通信是通过微波来传递信息的，微波几乎是沿直线传播的，不会沿地面绕射，它是以地球同步卫星和地面站作为中继站不断地向远方传递信号的.电信大楼的顶部锅形天线就是用来接收来自卫星的转接信号的.
3.下列说法不正确的是 （ ） A.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 B.我们可以把月亮作为一个微波中继站 C.卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信 D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的.
B
4.关于光纤通信,小明同学曾思考过这样的问题:在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎样从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中 （ ） A. 就像水流沿弯曲水管流动那样
B. 就像电流沿弯曲导线传播那样 C.不断地经光纤壁反射而向前传播
D.不断地在光纤中折射而向前传播
C