19.3 踏上信息高速公路 课件 (共20张PPT)2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

(共20张PPT)
第十九章 走进信息时代
第3节 踏上信息高速公路
你知道什么是信息高速公路吗？
信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络。
电话、电视，广播等的信号以及数据文件都可以在光纤构成的“信息高速公路”上传播，并且互不干扰。
新课引入
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。
新知讲解
光纤
一
2、光纤通信的优缺点
①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。
（1）优点
在光纤组成的信息高速公路上，已经可以同时传送500个电视频道信号
②抗干扰能力强。
光纤很细，有内外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中传播时就不会跑到外层了。因此，光纤的抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离、大容量传输信息。
细如发丝的光纤
光在光纤中的传播
③不怕潮湿、不怕腐蚀，线路能量损耗较小；
④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。
实验室
材料：手电筒一只，彩色透明纸若干，光纤一束。
内容：用不同的方式，将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。
1.观察不同颜色的光在光纤中传播的现象。
2.观察光纤弯曲成不同的角度、甚至成环状时，光在光纤中的传播。
实验：
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
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
将蓝色透明纸蒙在手电筒的玻璃上时，在光纤的另一端看到蓝光
实验现象：
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。
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。
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。
现代电信网络
二
通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
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。
这是因为：微波是沿直线传播的，而地球表面有一定的弧度，在实现远距离微波通信时，要每隔50公里左右设一微波站。发射台发出信号后，经中间的微波站接收并放大信号后，再转发到下一微波站，就像接力赛跑一样，所以微波通信又称微波接力通信。
发射
接收
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
数字蜂窝系统
移动交换中心
基站
移动站
基站
基站
基站
基站
基站
基站
这样，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”。
互联网(如因特网internet)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。
交流讨论：互联网给我们的生活带来了什么？
互联网
三
1、新的学习方式——网络学校
随时随地打开计算机，你就可以开始学习，图书馆和实验室都能进入你的家里，即便你足不出户也能了解天下大事。
足不出户知天下事
2、网上医院：使异地的病人得到国内外高水平名医的诊治，它能及时传递信息，挽救病人的生命。
3、因特网：使信息在全球范围内得到了高速共享。
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。
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。
现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内了，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
1.关于信息传递，下列说法正确的是（ ）
A. 一条光导纤维只能传输一条信息
B.5G 网络通信必须通过光导纤维来传输信息
C. 用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真
D. 北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务
D
当堂检测
2. 下列各种活动中，能通过互联网做到的是（　　）
A．传送网购的运动鞋 B．远程学习物理课程
C．输送发电厂的电能 D．传输纸质信件
B
3、下列说法中不正确的是（　　）
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
踏上信息高速公路
光纤
作用
特点
卫星通信
移动通信
微波通信
作用
应用
现代信息网络
互联网
抗干扰能力强，能减少信号衰减适用于远距离、大容量传输信息。
传输光信号
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
课堂小结