2020-2021学年沪科版 第十九章 走进信息时代 第3节 踏上信息高速公路（27张）

沪科版 九年级物理 上册
第三节 踏上信息高速公路
第十九章
走进信息时代
思维导图
踏上信息高速公路
1.光纤
2.现代电信网络
3.互联网
学习目标
1.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
2.初步了解现代电信网络，知道光纤是光载信息传递的有效形式。
教材解读
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。
引入新课：
（1）信息公路的概念。
（2）信息公路的组成。
教材解读
光导纤维(optical fiber) 简称光纤，是传输光信号的器件。
运用光纤传送信息的容量，比运用电线传送信息的容量要大很多。目前，一根光纤能同时传输相当于10 000根电线的信息量。随着科学技术的发展，光纤能传送的信息容量还会更大。
光 纤
一、光纤：
（1）概念：
（2）容量：
迷你实验室
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。
教材解读
（3）实验：
教材解读
光纤很细(图19-16)， 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(图19-17)。
图 19-17
光在光纤中的传播
图 19-16
细如发丝的光纤
（4）结构：
教材解读
图19-18 在光纤组成的 “信息高速公路”上,
已可以同时传送500个电视频道信号
光纤通信利用光电转换技术把电信号转为光信号，让光波在光纤中通过,在接收端再把光信号转变为电信号,从而实现信息传播。
（6）拓展：
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(图19-18)。
（5）优点：
应用举例
【例1】随着社会的进步,光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是( )
A.输电
B.导热
C.通信
D.照明
教材解读
人们每天都在打电话，其实，要打通一个电话，可不简单了!电话系统是由许多有线、无线网络构成的(图19-19)。
现代电信网络
二、现代信息网络：
图19-19 电话网络
教材解读
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。
微波通信:微波通信像接力赛，每隔几十千米修建一座接力站，接收并放大信号，继续传送。
移动通信:移动电话用微波信号与电话网络联系。
（2）微波通信：
（3）移动通信：
（1）卫星通信：
图19-20蜂窝
图19-21
移动通信的基地台
教材解读
移动通信的基地台是按蜂窝(图19-20)的构造布局的(图19-21)，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”。
（4）移动通信构造：
应用举例
【例2】下列说法中正确的是( )
A.白光可以用于光纤通信
B.卫星通信就是利用卫星向地面发射电磁波
C.月球可以作为微波通信的中继站
D.手机既可以接收电磁波,又可以发射电磁波
教材解读
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。
人们通过计算机，进入因特网这个信息高速公路，足不出户就可以获得世界各地的各种信息。网络让我们即使远隔千山万水，却仿佛近在咫尺。
互联网
二、互联网：
（1）组成：
教材解读
因特网为我们提供了崭新的学习方式——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(图19-22)。
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
图19-22
足不出户知天下事
救病人的生命。因特网使信息在全球范围内得到了高速共享。
（2）作用：
应用举例
【例3】互联网有很多用途，下列用途不属于互联网的是( )
A.可远距离运输货物
B.可实现远程登录
C.可进行电子会议
D.用户间互发电子邮件
图19-23卫星定位 系统
信息窗
再也不会走失了
卫星定位系统是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统(图19-23)。
教材解读
（3）信息窗：
教材解读
卫星定位系统由三部分组成。空间段:在距地球20000km以上的轨道上，均勾分布着若干颗带有原子钟的卫星；地面段：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:卫星定位接收机等。
卫星定位系统全球通用、全天候服务。你带着卫星定位接收机去探险，就再也不会走失了。
典题解析一：光纤
【例1】(多选)下列关于激光在光导纤维中的传播情况的说法正确的是（ ）
A.激光在光导纤维的内芯和外套间来回传播
B.激光只在光导纤维的内芯中传播
C.激光在光导纤维的内芯和外套分界面发生反射
D.在光导纤维的拐弯处,激光会泄漏出去
【例2】关于卫星通信，下列说法正确的是( )
A.卫星通信使用的是中波或者短波
B.通信卫星只能用来传递声音信号
C.通信卫星相对于地面是运动的
D.通信卫星既能传递信号,又能放大信号
典题解析二：卫星通信
【例3】关于微波，下列说法正确的是( )
A.微波是指频率最低、波长最长的无线电波
B.微波大都沿地球表面绕射,所以可以实现全球通信
C.月球可以作为微波的中继站
D.微波大致沿直线传播,需要每隔50 km左右建一个中继站
典题解析二：卫星通信
【例4】小明、小红、小云、小月四位同学在一-块儿议论移动电话的话题，他们有下列几种说法,你认为不正确的是( )
A.每一个移动电话都是一个无线电台,可发射无线电波
B.每一个移动电话都能接收空中的无线电波
C.甲与乙可以直接通话,说明移动电话甲发射的无线电波直接传到了乙处
D.移动电话就是我们平时说的手机
典题解析二：卫星通信
教材作业
1.光纤是传播光的器件，其优点是 强，能减少信号 ，适用于 传输信息。
2.手机是现在人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用( )
A.微波传送 B.超声波传送
C.光纤传送 D.空气传送
3.利用互联网可以方便地进行一些信息的传递，下列各种方式中，目前还不能通过互联网做到的是( )
A.远程教育 B.做饭
C.远程医疗会诊 D.打网络电话

1.光波是怎样传递信息的呢？
2. 。
请提？问
教材作业
4.查询资料，说说你对卫星通信、微波通信和移动通信的看法。
本章练习
1.关于电磁波和现代通信，请判断下列各表述是否正确。
(1)电磁波的频率越高，在空气中传播的速度就越大。( )
(2)微波不具有能量。 ( )
(3)电磁波可以在真空中传播。 ( )
(4)光纤通信具有传输信息量大、信号衰减小等特点。( )
(5)固定电话的听简把声音变成变化的电流。 )
(6)移动电话是靠电磁波传递信息的。 ( )
(7)微波传输时要靠微波中继站才能传输较大的距离。( )
(8)卫星只能作为传送电视信号的中继站。 ( )
本章练习
2.*图19-24 是收音机的调台面板，“FM”和“AM”为两个波段， 波段的波长较长，在图中AM波段“750” 字样代表接收电磁波的波长为 m。
3. (1)如图19-25所示是地球上的人造卫星进行通信的示意图。结合示意图，简要说明卫星通信的原理。
1.实践活动:
自己制作一台小收音机，并用它收听一个频率的广播节目。自已查找资料或向老师请教，看看需要哪些材料？
2.本章总结:
本章的要点有 。
结
实
践
与
总
本章练习
(2)现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间。假设某人造卫星与地面的距离是36 000 km,请你估算延迟的时间。