15.3 现代通信技术及发展前景课件(共24张PPT)2024-2025学年物理北师大版（2024）九年级全一册

(共24张PPT)
15.3 现代通信技术
及发展前景
文字书写在竹简上通过人骑马传递
文字、图画书写在纸张上通过邮政车辆运输邮递员投递
文字、图片、声音、图像通过网络传送
信息量小，速度慢
信息量较大，速度较快
信息量非常大，速度非常快
信息之路越来越宽
新课导入
1．移动电话：（发射接收二合一）
手机既是无线电发射台又是无线电接收台。
新知讲解
移动电话
一
（1）工作原理：移动电话相当于是无线电台 ，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。
（2）设立基地台的原因：手持移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接。
手机和座机借助基地台进行交流
基地台
座机
手机
手机和手机通过基地台进行沟通
初期的移动电话使用模拟信号，现在已经完全被数字信号代替，不仅可以通话，还可以发送、接收文字短信息和其他服务性信息(如气象预报、股市行情)，还能无线上网。
最新型的手机还能够拍摄和传送彩色的数码照片，接收电视节目，开通可视电话等。
还有其他一些移动通信设备，例如警察用的对讲机、供业余无线电爱好者使用的手持和车载小型电台、军队和地质工作者使用的小型电台等，如图所示。
把许多计算机通过一定的硬件和软件连接起来，就成为网络。
在一所学校或一个居民小区内，若干台计算机接到交换机和服务器(提供网络控制和服务的专用计算机)上，就组成了局域网，再进而实现全世界的连接，就成为互联网(也叫因特网)。
网络通信
二
由于计算机能够高速处理多媒体信息，并且有交互性，所以在网上传送的电子邮件不仅有文字，还有图像和声音，这是传统的通信手段难以同时做到的。人们向往已久的可视电话，也依靠网络实现了。
光通信的“高速公路”比短波、微波的“公路”更宽广。
电磁波的传播速度等于光速。光也是一种电磁波，且频率比微波更高。
光纤通信
三
1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。
1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光，称为激光。
1.各种光导纤维
光不但能沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。
光导纤维
光在光导纤维中的传播
携带信息的激光射入
多次反射
携带的信息随激光射出
2.光纤通信的原理
（1）传输频带极宽，通信容量很大；
（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；
（3）不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。
3.光纤通信的优点
1.地球同步卫星
通信卫星绕地球转动一周的时间是24 h,与地球自转周期相同，并且通信卫星转动的方向与地球自转的方向相同，所以称为同步卫星。
在地球赤道上空约36000km高度的圆形轨道上均匀地布置三颗同步卫星，就能使通信范围几乎覆盖地球上各个角落。
卫星中继通信
四
2.通信方式
从地面站向卫星1发送微波,卫星1收到后经过放大用微波向地面和卫星2转发，卫星2收到后经过放大再用微波向地面和卫星3发送,卫星3再向地面发射。这样从地球一侧发出的信号就被地球另一侧的地面站接收。这种方法类似于接力赛跑,所以被称为中继通信。
2018年5月21日发射升空的“鹊桥”是“嫦娥”四号月球探测器的中继卫星，其作用是解决地面与在月球背面登陆的“嫦娥”四号探测器之间的通信问题。
“嫦娥”四号中继星“鹊桥”
“嫦娥”四号与“鹊桥”中继星的完美配合，是我国由航天大国向航天强国迈进的重要标志之一，是新时代中国人民攀登世界科技高峰的新标杆、新高度，是中华民族为人类探索宇宙奥秘做出的又一卓越贡献。
2019年1月3日，“嫦娥”四号探测器在“鹊桥”提供的地月中继通信的支持下，开创了人类航天史上的新篇章：首次月球背面着陆；首次在月背上与地球通信；传来了首张近距离拍摄的月背表面影像图……
(1)21世纪人类将全面进人信息化社会。
(2)数字电视技术将进一步成熟。
(3)网络传递信息的速度会更快。
(4)全球卫星定位系统将走进平民生活。
(5)家用电器将进一步智能化。
(6)未来通信的发展趋势是移动通信和互联网技术的高度融合。
通信系统技术的发展前景
五
1.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
当堂检测
2.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
C
3.利用光导纤维在一定时间内可以传输较大量的信息，这是因为光波的（　　）
A．波长长 B．波速快
C．频率高 D．看得见
C
课堂小结