第十九章第三节　踏上信息高速公路—2020秋九年级沪科版物理全册导学课件（17张）

第十九章　走进信息时代
第三节　踏上信息高速公路
【导学园地】
Ⅰ.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,把它携带的信息传到远方。
Ⅱ.卫星通信:利用通信卫星做微波通信的中继站来进行的通信。在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星,就可以实现全球通信。
Ⅲ.(1)把多台计算机连在一起,用计算机进行通信的方式。
(2)经常使用的网络通信形式是电子邮件。
(3)世界上最大的计算机网络是因特网。
【知识梳理】
一、光纤Ⅰ
1.光纤的构造:光纤由内芯和　　　　两部分(如图)组成,内芯由光在
其中传播速度小的物质做成,包层由光在其中　　　 　的物质做成。?
2.原理:携带信息的光从　　　 　的一端射入,在内壁上多次反射,从另
一端射出,这样就把光携带的信息传到了远方。?
3.优点:抗干扰　　　　,信号衰减小,传递的　　　　,保密性好,通信质量高。?
二、现代电信网络Ⅱ
现代电信网络包括卫星通信、微波通信、移动通信。
1.卫星通信组成:卫星通信系统由通信卫星、地面站和　　　　组成。?
2.卫星通信优点:通信范围大,只要卫星发射的　　　　所覆盖的范围均可进行通信;不易受陆地灾害影响;建设速度快;易于实现广播和　　　 　。?
3.微波通信的优点:　　　　高,传递信息的　　　　大。?
包层
传播速度大
光导纤维
能力强
信息量大
传输系统
电磁波
多址通信
频率
容量
4.移动通信:移动电话(通常称为手机)由　　　　传递信息。　　　　既是发射机又
是接收机,但是它的发射功率很小,又不具有交换能力,必须依靠一组大功率的固定电
台(基地台)和交换中心来转接。?
三、互联网Ⅲ
因特网的英文名称是Internet,又称互联网。它是利用　　　　 和电磁波,将分布于世界各地的计算机连接起来,用来传送计算机信号。?
电磁波
手机
通信线路
知识点一:光纤
【典题1】光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。光波
　　　　(选填“属于”或“不属于”)电磁波,电磁波在真空中的传播速度为
　　　　m/s。?
?
属于
规律总结
光纤通信有以下特点:(1)容量大(或说信息量大),成千上万的人同时打电话都不会因“占线”而互受影响;(2)因为全封闭在光纤内部,所以不受天气等外在因素的打扰;(3)保密性好,不用担心窃听,自己也可以加密;(4)能量损失小,工作稳定,清晰度高。
3×108　
【变式1-1】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,激光通信信号怎能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
【变式1-2】用光导纤维在一定时间内可传播大量信息,这主要是因为(　 )
A.光的频率更高 B.光的波长更长
C.光的波速更快 D.以上三种说法都对
C
A
知识点二:现代电信网络
【典题2】(2019河北中考)卫星是通过　　　　传递信息的,它从如图所示位置向近地点运行时势能　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”);站在地面上的人观察到同步卫星静止不动,选取的参照物是　　　　。?
电磁波
名师点睛
通信卫星传递信息的载体是微波。通信卫星相当于微波中继站,因此能进行远距离传送信息,并且具有通信容量大、干扰小、质量好、功效高等优点。
减小
地球
【变式2-1】无线电广播信号要通过天线向空中发射出去,而接收信号的装置则(　 )
A.需要天线才能接收信号
B.不要天线也能接收信号
C.有无天线都能接收信号
D.条件不足无法判断
【变式2-2】海口电视台双创频道的电视节目信号通过发射塔发射,电视信号是(　 )
A.超声波 B.光波
C.电磁波 D.次声波
A
C
知识点三:互联网
【典题3】21世纪是一个信息的世纪,人们大量的信息可以通过互联网获得。互联网是一个全球性的网络,它拥有最丰富的信息资源。下列关于互联网的说法中错误的是( 　)
A.互联网与卫星通信和光纤通信是现代通信的三种形式
B.利用互联网可以看新闻、发电子邮件
C.利用互联网可以进行网上购物
D.由于互联网上有一些不健康和不利于未成年人身心发展的东西,因此未成年人不可以上网
D
规律总结
四类通信方式的比较:
【变式3-1】小红在电脑上写了一篇作文《感悟》,放在电脑C盘上名为“我的作文”
的文件夹中,她想通过电子邮箱发给刘老师,请刘老师修改一下,已知刘老师的电子邮
箱是“liulaoshi45@sina.com”。小红应先登录自己的　 　　　,点击　　　　,在对话框中“收件人”栏中输入　　　　　　　　　 　　,再在“主题”栏中输入《感悟》,然后点击“添加文件”,再点击　　　　,并在C盘上名为“我的作文”的文件夹中选定文档《感悟》,再点击　　　　,邮件就被发送出去了。
电子邮箱
写信
liulaoshi45@sina.com
浏览
发送
【基础巩固练】
1.(2019无锡中考)无锡是我国首个移动物联网连接规模超千万的地级市。移动物联网用户可以通过手机实现远程控制,手机传递信息是利用了(　　)
A.红外线 B.电磁波
C.超声波 D.次声波
2.关于无线电广播信号的发射和接收,下列说法正确的是(　 )
A.话筒把声音信号转换成电信号后,直接通过天线发射出去
B.话筒把声音信号转换成电信号后,需加载到高频电磁波上再发射出去
C.载波发生器将音频电信号加载到高频电磁波上
D.调制器可以把声音信号从高频信号中取出
B
B
3.各地高高耸立的电视塔是地标性建筑,电视塔上天线的作用是( 　)
A.让声音、图像信号转化为电信号
B.让声音、图像信号加载到高频电流上
C.让音频、视频电信号加载到高频电流上
D.让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
4.能把声音和图像转化为电流的装置分别是(　 )
A.话筒和摄像机 B.耳机和摄像机
C.话筒和显像管 D.耳机和显像管
5.有关电磁波,下列说法正确的是 (　 )
A.卫星通信、移动通信都是利用电磁波来传递信息的
B.“北斗”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的
C.声波和电磁波都需要介质才能传播
D.电磁波的频率越高,在空气中的传播速度就越大
D
A
A
6.小军坐在家里通过电视收看俄罗斯阅兵,电视中的信息源是从电视台发出的信号,该信号被电视机的　　　 　接收下来,然后通过　　　 　将电信号变成图像,通过
　　　　将电信号变成声音,这样我们就可以看到图像、听到声音。?
7.从电视观看2020年的春节联欢晚会的电视信号是通过　　　　传递的,上网观看是采用光纤通信来实现,光纤通信是用　　　　来携带信息进行传递的。 ?
8.汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过　　 　　来传递信息,其在真空中的传播速度为　　　　m/s;如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,频率最高的是　　　　信号。?
天线
显像管
扬声器
电磁波
激光
电磁波
3×108
射频
9.光导纤维简称光纤,如图所示。光可从任意弯曲的光纤一端传向
另一端,似乎光在其中能随意“转弯”,其实这是由光在光纤内不断
　　　　而实现的。利用光纤来传递电磁波信号,使人类迈上信息
高速公路,是华裔科学家高锟的重大贡献。人们能将光和电磁波联
系起来,是因为光也是　　　　。GPS无线通信是通过　　　　(选填“超声波”“次声波”或“电磁波”)实现信息传递的。?
10.同步通信卫星是在离地面高度为 3.6×107 m,绕地心转动的圆
轨道(同步轨道)上运行的卫星 , 运行周期跟地球自转周期相同。
(1)同步通信卫星绕地球运行时　　　　(选填“受”或“不受”)地
球的引力, 周期是　　　　h。同步通信卫星相对于地面的建筑物是
　　　　的,　　　　颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。?
(2)理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行,若同步通信卫星上的天线脱落,天线　　　(选填“仍然”或“不会”)在同步轨道上运行。?
(3)地面上的甲、乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要　　　　s。?
反射
电磁波
电磁波
受
24
静止
3
仍然
0.48
【核心素养练】
11.阅读下面材料,并回答后面的问题。
　　光纤是光导纤维的简称,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理
而达成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和George A.Hockham首先提出光纤可以用于通信传输的设想,高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
　　光导纤维是由纯度极高的石英玻璃(主要成分是二氧化硅)拉制而成的(如图甲所
示),粗细大致与人的头发相当,有的直径只有几微米。光纤通信的原理是利用光的全反射现象。当光从玻璃中射向空气时,折射角会大于入射角,并且随着入射角的增大,折射光线越来越暗,反射光线能量越来越强,当入射角大于某一角度时,折射光线消失,全部光线都反射回玻璃中,这就是光的全反射现象。表面上看,光好像在玻璃中弯曲前进(如图乙)。
一根光纤的潜在带宽可达20 THz。采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。诺贝尔奖评委会这样描述:“光流动在细小如线的玻璃丝中,它携带着各种信息数据向每一个方向传递,文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”
(1)计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是( 　)
A.输电 B.通信 C.导热 D.照明
(2)光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光波　　 　(选填“属于”或“不属于”)电磁波,光在真空中的传播速度为　　　　m/s。?
(3)根据文中全反射的定义,请你判断:当光从空气射入水中,逐渐增大入射角时,
　　　　(选填“会”或“不会”)发生全反射。?
B
属于
3×108　
不会
1.(2019成都中考A)中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果,下列说法正确的是(　　)
A.智能机器人只能通过声音信号控制
B.北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量
D.用5G手机上网是通过电磁波传递信息
2.(2019绵阳中考)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
?
D
B