2023-2024学年人教版物理九年级下学期第二十一章第4节越来越宽的信息之路（24张ppt）

(共24张PPT)
第二十一章 第４节
越来越宽的信息之路
人教版.初中.物理
教学目标
常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信
通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的技术。
重、难点
了解科学技术，培养学习的动力
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。
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。
小组交流得到结论：
一、微波通信
微波信号的波长在10 m ～1 mm之间
微波信号的频率在30 MHz ～3 ×105 MHz之间
微波的波长是多少？
微波的频率是多少？
微波中继通信示意图
微波几乎沿直线传播
为什么要建立微波中继站？
地球表面是球面形状的
能否用月亮做中继站，实现微波通信？
月球离地球太远，有38万千米
信号衰减、时间延迟，且只有当两个地方同时见到月亮时，才能完成，不方便
人造卫星通信
有什么解决的好办法？
二、卫星通信
以地面为参照物，卫星的运动状态是怎样的？
通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
实现全球卫星通信需要多少颗同步卫星？
用3颗同步卫星可以实现全球通信
用碟形天线（大锅）接收来自同步卫星发射来的信号
我国的什么定位系统处于全球即时定位服务的领先地位？
北斗卫星定位系统
中国北斗卫星导航系统
关于北斗卫星导航系统，说一说你知道哪一些？
三、光纤通信
光是比微波频率高得多的电磁波
光通信有什么特点？
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
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（20 db/km）的光导纤维 （简称光纤）的概念
光纤通信技术的发展历程
1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20 db/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
实验演示——光可以沿着水流传播
光在光导纤维中的传播
光导纤维的结构
光导纤维的结构及光的传播
光纤通信的优点
传输频带极宽，通信容量很大
光纤衰减小，无中继设备，传输距离远
频率稳定，信号传输质量高
光纤抗电磁干扰，保密性好
光纤通信的缺陷
光纤性质脆，需要适当地涂敷加以保护
切断和连接光纤时，需要高精度的切断接续技术，这在电缆连接时是没有的
分路耦合不方便
光纤不能输送中继器所需要的电能
弯曲半径不宜太小
四、网络通信
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
因特网有哪些优势？
说一说：你所知道的因特网
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
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
因特网的优势：
五、激光的应用
思考：1.激光有哪些不同于其他光的特点？
2.激光的应用分别应用了它的哪一个特点？
亮度极高，比太阳的光亮度高100万倍；
方向性好，激光器产生的光几乎是一束理想的平行光
单色性好，激光器产生的某一波长的单色光，其波长浮动范围极小
相干性极强，脉冲瞬间功率大（可以达到1014w)
方向性好和能量集中的应用：激光加工、准直、测距、手术、武器等等
相干性好的应用：激光测长、激光干涉、激光测流速、全息照相
超短脉冲的应用：激光通信、数据处理
巩固练习：填空
课堂小结
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。
激光的应用
谢谢观看！