2021-2022学年度北师版九年级物理下册课件 第十五章 第3节 现代通信技术及发展前景(共30张PPT)

(共30张PPT)
第十五章　怎样传递信息
——通信技术简介
第3节　现代通信技术及发展前景　
1.移动通信的特点.
2.网络通信的特点.
3.光纤通信的原理和优点.
4.卫星中继通信的特点.
5.了解通信技术的发展前景.
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
　　手机既是无线电发射台又是无线电接收台.
　　1．移动电话：（发射接收二合一）
新课讲解
移动通信
一
基地台的天线
移动电话的发射功率不大，天线的灵敏度也不高，需要靠固定无线电台转接，这种固定的电台叫做基地台.
手机和座机借助基地台进行交流
手机
座机
手机和手机通过基地台进行沟通
工作区域在几十米至几百米的范围.
座机接在市话网上，相当于小型基地台.
2．无绳电话
计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信.
网络通信
二
　　通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料.
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了.
　　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，传递信息的容量较大.
　　利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好.
光纤通信
三
光导纤维
光在光导纤维中的传播
光纤通信的原理：光的全反射
（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.
光纤通信的特点：
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10 000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.
1966年，华裔物理学家高锟首
次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗(20db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念.
光纤通信的发展之路
1970年，美国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.
各种光导纤维
光沿着水流传播
实验演示——光可以沿着水流传播
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.
卫星中继通信
四
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
课堂小结
1.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
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.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