21.4 越来越宽的信息之路 课件(共27张PPT) 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

(共27张PPT)
21.4 越来越宽的
信息之路
1.常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信；
2.通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。
学习目标
为什么新闻联播要伴随着视频的形式播放？
而不是单独用声音播放？
观察与思考
新课导入
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。
相同时间内，电视比电台广播能传递更多的信息。这说明了什么？
音频
视频
1.微波
微波：无线电波中频率比较高的一种电磁波，微波的波长为10m~1mm，频率为30MHz~3×105MHz。
一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话！
新知讲解
微波通信
一
2.微波通信
微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
如何利用微波实现全球通信呢？
建设微波中继站！
每隔50千米左右建立一个中继站，把上一站传来的信号接收与放大后，再发射到下一站去。
发射
接收
微波中继通信示意图
信号传递得越远，需要的中继站越多。
就像接力赛一样！
微波中继站的架设会受到地形、距离等影响，对架设带来不便。
答案：
　　太远，不方便
解决方案：
　　人造卫星通信
问题：
　　 能否用月亮做中继站，实现微波通信？
人们用通信卫星做微波通信的中继站，通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。
1.同步卫星
通信卫星，板状的两翼是太阳能电池板。
同步通信卫星绕地球转动的周期与地球自转的周期相同。
卫星通信
二
思考：想要实现全球通信至少需要几颗卫星呢？
一颗同步卫星覆盖的区域
至少需要三颗
2.卫星通信
卫星通信示意图
碟（锅）形天线用来接收来自卫星的信号
通信卫星从一个地面站接收信号，经过处理，再发送给另一个或几个地面站。
3.北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS)，是继美全球定位系统(GPS）、俄(GLONASS)和欧盟(GALILEO)之后第四个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度的定位、导航和授时服务。
1.激光
光：电磁波的一种，与微波相比频率更高。光通信的“高速公路”更宽广！
普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光，难以用它携带信息。人们利用频率单一的、方向高度集中的激光进行通信。
梅曼（美）制成了世界上第一台红宝石激光器
光纤通信
三
2.光导纤维
华裔物理学家高锟提出用光纤（光导纤维）通信的构想。
光导纤维：非常细的玻璃丝，用于通信的激光传播的管道。
思考：光是怎样在光导纤维里面传播的呢？
演示：光沿着水流传播
光随着弯弯的水流照在地面上，在地面上产生一个光斑
思考：实验中，为什么光没有沿直线传播？
光在水流的内表面发生了多次反射。
光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就能把它携带的信息传到远方。
3.光纤通信
通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆。我国光缆通信发展十分迅速，目前光缆可以通达
所有地区。
光纤通信的优点：
（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。
计算机可以高速处理各种信息，通过网络把计算机联系在一起，可以进行网络通信。
网络通信
四
世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网，这样就能做到信息资源的共享。
计算机之间的联结，除了使用金属导体外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。
1.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。
xiaolin@.cn
这表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，
他的服务器名叫.cn。其中“cn”是
China的简写，表示这个服务器是在中国注册的。
电子邮件像电话一样快，同时又像信件一样方便，收件人可以在任何时候通过上网的计算机或手机打开信箱，查看邮件。除了文字之外，我们也可以把照片、语言及任何信息变成数字文件用电子邮件传送。
2.电子邮件
1.下列说法正确的是（ ）
A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多
B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多
D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多
A
当堂检测
2.在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，关于这种天线的作用，以下说法中正确的是 （ ）
A.这是做广告用的模型
B.天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的
C.天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的
D.无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
B
3.下列说法不正确的是（ ）
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
4.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
越来越宽的信息之路
微波通信
微波中继站
卫星通信
光纤通信
三颗同步卫星可实现全球通信
网络通信
激光：频率单一、方向高度集中
微波
卫星通信、北斗卫星导航系统
优点
因特网
电子邮件的传输方式
课堂小结