10.3 改变世界的信息技术（28页）课件 2023-2024学年物理教科版（2024）九年级下册

(共28张PPT)
10.3 改变世界的
信息技术
借助电磁波以及其他一些技术，现代通信网络已经覆盖了地球的每个角落。
现代通信网络包括卫星通信、光缆通信和移动通信等方式。
新课引入
1.了解卫星通信的大致过程。
2.知道光缆通信的原理和优点。
3.大致了解移动电话是怎样工作的。
4.了解人类进行信息传递的历史。
学习目标
通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
1.同步通信
新知讲解
卫星通信
一
地球同步卫星即地球同步轨道卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球约36000km，卫星的运行方向与地球的自转方向相同、运行轨道位于地球赤道平面上圆形轨道、运动周期与地球自转一周的时间相等，所以叫作“同步通信卫星”。
2. 全球通信
在地球周围均匀地配置三颗通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。
3. 卫星通信的组成
由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。
卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。
事实上，一颗通信卫星就是一个中继站
4. 卫星通信特点
通信范围大，只要在卫星发射的电磁波覆盖的范围内均可进行通信；不易受陆地灾害影响，建设速度快；易于实现广播和多址通信。
5. 中国北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。
今日的地球已经被一张电磁波的大网严严实实地罩了起来，通过卫星实现天地共联，几乎在地球上每一个地方人们都可以即时发送和接收信息，也不会迷失自己的方位。
注意
光是比微波频率高得多的电磁波。
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。
光缆通信
二
1.光也是一种电磁波，而且它们的频率很高，频率间隔很宽。
2.如果用光来通信，其容量要高出短波、微波百万倍、千万倍。
3.激光：单一频率，方向高度集中的光。
4.光纤：光纤即光导纤维的简称，是激光的传输管道，一种极细的玻璃丝，数条光纤加上保护层组成光缆。
1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗的光导纤维的概念。
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，开始了光缆通信迅速发展的时代。
弯曲的光线
光缆通信的原理:
用光缆通信时，激光从光导纤维的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出，把它携带的信息传到远方。
光缆通信优点：
（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）频率稳定，信号传输质量高；
（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。
光在光导纤维中的传播
当前最为普遍的手机通信系统主要由移动台、基站和移动交换中心组成，它们形成了一个数字蜂窝系统。
移动通信
三
（1）移动台：就是手机或车载电话。能发射无线电波，也能接收无线电波。
为了便于携带，我们使用的手机体积一般都不大，电磁波信号的发射和接收能力有限，想要与其他用户通话就需要有大型无线电发射与接收设备转接，这样的设备就是基站。
（2）基站：也称为基地台,它是一种固定的无线电台地台，它可以将收到的手机信号传递到移动通信网，也可以将信号从移动通信网传递到手机。
（3）移动交换中心：它是整个移动通信网络的核心，所有移动台发来的信息都要经由它分拣、处理、传递。
这三种设备良好衔接，相互配合，我们才可以使用手机通话、发短信、上网。
移动台、基站
和移动交换中心
1.古代的信息传递方式
在交通和通信很不发达的时代，人们常用烽火、驿马、信鸽、塔语、旗语等方式来传递信息。
传播速度慢、距离近、信息量少。
信息革命与人类文明
四
2.近代信息传递方式
①1835年，美国画家莫尔斯经过苦心研究发明了第一台实用的有线电报机，使摒弃古老信息传递方式的曙光初现。
②1862年，伟大的物理学家麦克斯韦通过理论预言了电磁波的存在，德国物理学家赫兹用实验证实了麦克斯韦的预言，之后无线电报、电话、无线电广播、电视、雷达等纷至沓来。
1967年，墨西哥为纪念当年在墨西哥城举行的国际电信会议，发行了一枚邮票，邮票上是麦克斯韦和赫兹的肖像。正是他们在100多年前的杰出贡献，为当今电信业的繁荣奠定了技术基础。
③现代信息传递方式互联网
庞大、快捷的计算机网络，使世界各地的人可以实现即时可视通话，人类像生活在同一个“地球村”中。
今天，我们用电缆中的电流，空中的无线电波和光缆中的光波传递着信息，使天涯近若咫尺，使须臾便可知晓天下，使万卷收纳掌中……还会有怎样的奇迹值得期待？
1．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，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.关于现代通信和电磁波，下列叙述错误的是（ ）
A.卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
B.卫星通信是利用电磁波来传递信息的
C.导航卫星和地面的练习是利用电磁波传递信息的
D.用两颗同步通信卫星就可以实现全球通信
D
3.目前很多汽车的驾驶室里都装有GPS（全球卫星定位系统）接收器装置，GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航．卫星向GPS接收器传送信息依靠的是（ ）
A.激光 B.红外线
C.紫外线 D.电磁波
D
(一)卫星通信
(二)光缆通信
(三)移动通信
(四)信息革命与人类文明
课堂小结