人教版初中物理九年级 21.4越来越宽的信息之路课件（29张PPT)

(共28张PPT)
2021年秋人教版物理九年级全册
第二十一章 信息的传递
第4节 越来越宽的信息之路
理解光纤通讯的原理和特点。
02
理解微波通信和卫星通信的特点。
01
学习目标
理解网络通信的组成和通信形式。
03
观察与思考
为什么新闻联播要用视频的形式播放？而不是声音？
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？
微波通信
1.为什么要用微波通信？
微波比中波、短波的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息。
2.微波的波长范围和频率范围是多少
微波波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~3×105MHz之间，具有大致沿直线传播的特点。
微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。
3.微波中继站的作用是什么
发射
接收
微波中继通信示意图
4.微波中继站的建立在距离上有什么要求
发射
接收
微波中继通信示意图
每隔50千米左右建立一个中继站,上一站传来的信号就可以传递下去。
5．微波通信的优缺点
优点：微波通信的频率高，传播信息容量大，且中继站用计算机监督控制。出现故障时能自动倒换，自动报警，节约了人力资源。
缺点：微波传送距离越远，需要建立的中继站就越多， 势必会带来一定的麻烦。而且在遇到雪山、大洋，根本无法建立中继站。
可以考虑用月亮作为微波中继站。但月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有衰减，时间有延迟，不能及时同步，并且只有当两地都能看到月亮的时候，两地间才可以实现通信。
解决方案:人造卫星通信
思考：能否用月亮做中继站，实现微波通信？
卫星通信
1.通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
2.要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星
用三颗同步卫星就可以实现全球通信
用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
中国北斗卫星导航系统
3.卫星通信的优点:
远距离传递信息
通信容量大
干扰小、质量好、功效高。
光纤通信
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，传递信息的容量较大。
利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。
光纤通讯技术是近几十年才发展起来的
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(20db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念。
1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20db/km的石英光纤，它是一种理想的传输介质。
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，开始了光纤通信迅速发展的时代。
各种光导纤维
光沿着水流传播
实验演示——光可以沿着水流传播
光在光导纤维中的传播
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。
网络通信
甲输入信息并发送―――信息被传送到与甲的计算机相联系的服务器A；
服务器A将信息传送到与乙计算机相连接的服务器B；
服务器B将信息再传送到乙计算机中，在相关的聊天软件中显现出来。
　　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。
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以及购物了。
越来越宽的信息之路
微波通信
微波中继站
卫星通信
课堂小结
光纤通信
特点
三颗同步卫星几乎可实现全球通信
网络通信
激光：频率单一、方向高度集中
特点
微波
特点和缺点
组成：通信卫星、地面站和传输系统
原理、特点
因特网
随堂训练
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
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