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第十七章 电磁波与现代通信
第3节 现代通信——走进信息时代
物理苏科版九年级下册
新课导入
麦克斯韦
赫兹
电磁场理论
验证电波的存在
新课导入
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知识精讲
一、卫星通信
“东方红三号”卫星
同步卫星
卫星通信是指地球站之间利用人造地球卫星中继转发,而实现的无线通信。
知识精讲
台湾卫星云图
VSAT通信系统示意图
知识精讲
知识精讲
具有GPS功能的工具
知识精讲
1、卫星通信是利用什么传递信号?
微波
微波一般是指频率在3×102~3×105MHz的电磁波,微波的性质与光波相近,大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射。
通信卫星(空间部分)和通信地面站(地面部分)
地球同步卫星,相对地面,它似乎总是静止在赤道上空。
2、微波是怎么传播的?
3、卫星通信系统是由哪两部分组成的?
4、通信卫星大都采用什么卫星,它有什么特点?
知识精讲
5、卫星通信的优缺点是什么呢?
覆盖面大、通信距离长、不受地理环境限制等许多独特的优点,尤其在长距离、边远山区和抢险救灾等的通信中更是大显身手。
缺点:
造价较高;有零点几秒的时间延迟;保密性不好。
优点:
知识精讲
地球同步通信卫星:
1、赤道平面上
2、高度一定:3.6 × 107m
3、自西向东
4、周期24h
5、至少3颗
典例精析
【例1】现代卫星通信所使用的电磁波属于 ( )
A.长波 B.中波
C.短波 D.微波
D
知识精讲
二、光纤通信
光纤是光导纤维的简称,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。
知识精讲
光纤通信传播的是光信号。
华裔科学家高锟发明的“光导纤维”,即“光纤”,因此2009年获得诺贝尔奖。被誉为“光纤之父”的高锟,用他的发明为人类连通了信息时代。
活动探究
活动:研究光纤是怎样传输光信号的
在光纤的一端放上发光的物体,在光纤的另一端观察,你看到什么现象?
光沿直线进入光纤的一端,经多次反射后从光纤的另一端射出。
知识精讲
让光纤完成通信,首先要通过“调制器”把语音、图像信号转变成适合于光纤传播的光信号。光波的频段非常宽,能满足大量不同电话频段的需要,一根光纤可以同时让成千上万人通话。
知识精讲
光纤通信的优缺点是什么?
容量极大;不会产生电磁感应现象,不受外界电磁场的干扰;不怕潮湿、耐腐蚀、能量损耗低,通信质量高。
缺点:
架设线路受地理条件限制;光缆易被拉断。
优点:
典例精析
【例2】美籍华人高锟在光纤物理学方面取得的突破性成
果,最终促使光纤通信问世。光纤通信( )
A.利用电流传输信息
B.利用光传输信息
C.传输信息量很小
D.传输信息时损耗大
B
知识精讲
三、互联网与信息高速公路
互联网即因特网,是一个全球性的网络,它拥有丰富的信息资源和强大的功能。
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。
知识精讲
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。
知识精讲
互联网改变生活
知识精讲
知识精讲
知识精讲
集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身,利用光缆和各级计算机把所有通信系统连接在一起,组成了一个高速传递信息的网络。人们通俗也把这种国家信息基础设施称为“信息高速公路”
典例精析
【例3】21世纪是一个信息时代,人们所需的大量的信息可以通过互联网获得。互联网是一个全球性的网络,它拥有最丰富的信息资源。下列关于互联网的说法中错误的是( )
A.互联网与卫星通信和光纤通信是现代通信的三种形式
B.利用互联网可以看新闻、发电子邮件
C.利用互联网可以进行网上购物
D.由于互联网上有一些不健康和不利于未成年人身心发展
的信息,因此未成年人不可以上网
D
随堂练习
【练1】在卫星通信中,至少要几颗卫星才能覆盖几乎整个地球?( )
A.1 B.3
C.5 D.6
B
随堂练习
【练2】光导纤维是由下列哪种材料制成的 ( )
A.金属 B.橡胶
C.陶瓷 D.玻璃
D
随堂练习
【练3】关于光纤通信,小明同学曾思考这样的问题:在漫长的线路上,光纤免不了要拐弯、缠绕,利光在同种均匀介质中是沿直线传播的,激光通信信号怎能从一端传到另一端呢 后来在一次“探究光纤怎样传输光信号”的活动中,他终于明白了: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
随堂练习
【练4】关于同步卫星,下列说法中正确的是( )
A.同步卫星的转动周期和地球的自转周期不同
B.同步卫星的不足之一是信号会有零点几秒的延迟
C.同步卫星相对于地球是运动的
D.同步通信卫星作为传播微波的中继站,地球上只要有2颗,其发出的电磁波就能覆盖整个地球
B
随堂练习
【练5】有关电磁波,下列说法正确的是( )
A.卫星通信、移动通信都是利用电磁波来传递信息的
B.“北斗”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的
C.声波和电磁波都需要介质才能传播
D.电磁波的频率越高,在空气中的传播速度就越大
A
课堂小结
信息高速公路
支柱
卫星通信
传输物质
电磁波
组成部分
通信卫星
通信地面站
优点
缺点
光纤通信
传输物质
激光
优点
缺点
主干线
互联网
优点
资源丰富,用途广泛
谢谢