19.3踏上信息高速公路（课件）(共34张PPT)2023-2024学年度沪科版物理九年级全一册

(共34张PPT)
第三节 踏上信息高速公路
课程讲授
新课导入
课堂小结
我们一起来闯关
了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
01
初步了解现代电信网络。
02
03
知道光纤是光载信息传递的有效形式。
素养目标
微波通信
卫星通信
光纤通信
网络通信
你知道吗？
新课导入
一、光纤
课程讲授
新课推进
光纤通信
安普XG光纤
课程讲授
新课推进
光纤实物
光纤转换器
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新课推进
光导纤维简称光纤。
光纤是传输光信号的介质。
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。
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。
课程讲授
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光在光纤中的传播
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。
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⑴信息容量大。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。
光纤的特点：
⑵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，能轻松达到1000Mbps。
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⑸抗干扰能力强。光在内层传播，不受外界电磁电磁干扰的影响。
⑷频带极宽。
⑶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。
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⑺经济。节约金属，不怕潮湿，不怕腐蚀，使用年限长。
⑹保密性强。由于传输的是光束，所以本身不会向外幅射信号，有效地防止了窃听。
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现代通信网络由光纤通信（激光通信）、卫星通信、微波通信、移动通信和因特网（网络通信）组成，实现了信息的大容量、高速度传输，形成了“信息高速公路”。
二、现代电信网络
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1.卫星的作用是什么
2.全世界的人们可以立刻看到某一现场画面,需要几颗卫星作中继站
3.在自己家看到的很多电视节目, 哪些是通过卫星传递的
卫星接收器
通信卫星
1.卫星通信
思考
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卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站。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。
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地球同步通信卫星
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地球同步通信卫星
同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样
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用三颗同步卫星就可以实现全球通信
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微波中继通信
微波大致沿直线传播，微波通信像接力赛，每隔几十千米修建一座接力站，中继站可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。
2.微波通信
发射
接收
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微波通信的优缺点：
优点：
微波通信的频率高,传播信息容量大,且中继站用计算机监督控制.出现故障时能自动倒换,自动报警,节约了人力资源.
缺点：
微波传送距离越远,需要建立的中继站就越多, 势必会带来一定的麻烦.而且在遇到雪山、大洋，根本无法建立中继站。
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移动通信是指在一定地区范围内，行进中的人和车辆（或船舶）和市内电话网间的用户间通过无线电通信设备和电话交换机设备可相互拨号呼叫接通电话的通信方式。
3.移动通信
移动电话用微波信号与电话网络联系。
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蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。
我国的移动通信采用“小区制”，即将整个覆盖区域划分成许多个六边形的小区，一个个鳞次栉比，形成蜂窝状结构，“蜂窝移动电话”也因此而得名。手持移动电话（手机）就是移动通信的成员之一。
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三、互联网
2.互联网（如英特网）将分布于世界各地的计算机网络连接起来，用来传送计算机信号。
3.人们通过计算机，进入英特网这个信息高速公路，足不出户就可以获得世界各地的各种信息。网络让我们即使远隔千山万水，却仿佛近在咫尺。
1.谈谈你对网络的认识？
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Internet因特网
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电子邮件的传送方式
计算机
计算机甲
服
务
器
A
计算机
计算机乙
服
务
器
B
Hello Hello
计算机甲
服
务
器
A
服
务
器
B
计算机乙
电子邮件
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网络学习
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网上医院使异地的病人得到国内外高水平名医的诊治，他能即使传递信息，挽救病人的生命。
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全球卫星定位系统（GPS）
具有GPS功能的工具
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全球卫星定位系统（GPS）
全球卫星定位系统（GPS）是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统。全球通用，全天候服务。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成：
空间段：GPS卫星。在太空中有24颗带有原子钟的卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里以上、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。
GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点都能够同时接收7～9颗卫星的信号。
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地面段：地面监控系统。保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计算。
用户段：GPS信号接收机。
GPS系统最初是由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制的，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要部署。
现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内，而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域。
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信息时代的利与弊
⑴给人带来方便的同时，也给罪犯有许多可乘之机。如网络骗子、手机短信骗子等。
⑵电磁辐射。如手机、电脑对人体的辐射危害等。
⑶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。如黄色、暴力影片、图片、文字等毒害青少年。
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课堂小结
通信网络
结构：由对光折射本领不一样的内外两层材料组成
光导纤维
现代电信网络
微波通信
原理：光信号在其中反射传输
特点：容量大、抗干扰能力强、保密性好和衰减弱
卫星通信
移动通信
互联网
1．信息理论表明：作为载体的电磁波，　　 越高，在相同时间内传输的　　 就越多．
2．电视广播的工作频率一般为30 MHz～3×105MHz，声音广播的工作频率一般为102 kHz～30MHz，由此可知在相同时间内　　 广播比　　 广播要传输更多的信息．
频率
信息
电视
声音
我们一起来闯关
3．微波的频率在 MHz至　　 MHz之间的电磁波，微波的性质与　　更接近，大致也是沿　　 传播，微波　　 (选填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，所以必须每隔　　 km左右要建设一个　　 ，把传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信．
4．现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信之梦．卫星通信就是利用　　 做微波通信的中继站．
30
光波
直线
不能
几十
中继站
通信卫星
我们一起来闯关
5．在地球上空均匀配置　　颗　　 卫星，就覆盖了几
乎全部地球表面，从而实现了全球通信　　
6．下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( )
A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样
B．同步卫星可作为转播微波的中转站
C．同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同
D．要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，至少要有三颗同步卫星
3
同步卫星
c
我们一起来闯关