新蘇科版九年級(jí)物理下冊(cè)《十七章. 電磁波與現(xiàn)代通信三、現(xiàn)代通信——走進(jìn)信息時(shí)代》教案_6

1、10.4 越來越寬的信息之路學(xué)習(xí)目標(biāo)1常識(shí)性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信2通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類帶來的便利，提高學(xué)科學(xué)的興趣信息建構(gòu)隨著社會(huì)的進(jìn)步，人類傳遞的信息量越來越大，由無線廣播發(fā)展到電視，增加了圖像的信息，但如同人類的進(jìn)步無法停止，信息的傳遞繼續(xù)發(fā)展信息傳輸?shù)亩嗌倥c什么有關(guān)呢？信息理論表明，作為載體的電磁波，頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉辔覀兛梢孕蜗蟮乇扔鳛樾畔⒅吩絹碓綄捔?微波通信同無線電波相比，微波的波長(zhǎng)更短，在1 mm至10 m之間，頻率更高，在30 MHz至3105 MHz之間，一條微波線路可以傳輸更多的信息，因此可在上面通行幾千、幾萬路電話但微波傳輸

2、過程需要在其中建中繼站，因?yàn)榈厍蚴乔蛐挝⒉ㄐ再|(zhì)更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射所以在每傳播一定距離后需將微波向地面引，如圖97所示根據(jù)實(shí)際情況必須每隔大約50 km左右就要建設(shè)一個(gè)微波中繼站而且傳播的越遠(yuǎn)中繼站需要的越多圖97微波通信受到挑戰(zhàn)是因?yàn)楸仨毥ㄔO(shè)中繼站，并且在遇到雪山，大洋根本無法建設(shè)，這樣就受到限制如何解決這一問題呢？開始有人想利用月球做中繼站，但由于月球離我們太遠(yuǎn)，沒有足夠能量的微波無法到達(dá)月球，更無從談到攜帶信息反射回地面后來人們想在天空中人造一個(gè)衛(wèi)星做中繼站，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，這得益于人造衛(wèi)星的發(fā)展2衛(wèi)星通信航天事業(yè)的發(fā)展使人類已飛出地球，在太空中建立太空站，可以

3、發(fā)射人造衛(wèi)星為我們服務(wù)，用地球同步衛(wèi)星做微波中繼站，很好地解決了地面中繼站的弊端，實(shí)現(xiàn)無障礙中繼，覆蓋整個(gè)地球（360）只需三顆通訊衛(wèi)星如圖98衛(wèi)星通訊標(biāo)志著信息已可全球化圖983光纖通信比微波頻率更高的電磁波是光波能否運(yùn)用光波傳送信息呢？如果用光波傳送信息，這條“信息高速路”要比短波、微波寬出百萬倍、千萬倍但發(fā)展光波通訊遇到這樣一個(gè)問題，普通的光源夾雜了許多不同波長(zhǎng)的光，難以攜帶信息或無法從光波中分離出信息要想解決問題得制造一種單一且方向高度集中的光，作為載體才行1960年，美國(guó)科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器，激光是一種單一，方向高度集中的光，它攜帶信息時(shí)，可以從中將信息分離出來圖

4、99激光用于通信，由于攜帶信息量可以更多，因此得到快速發(fā)展，各個(gè)國(guó)家都有光纜的通信工程，光纜是光信息的路徑，是一種用玻璃做成的光導(dǎo)纖維，光在里面經(jīng)過數(shù)次反射，最終從光纜另一頭射出如圖99所示光導(dǎo)纖維內(nèi)心是空的，外面敷上保護(hù)層由于光的頻率很高，所以可以同時(shí)傳遞聲音、圖像等信息4網(wǎng)絡(luò)通信信息的發(fā)送和接收都已經(jīng)知道，但信息量的增大使人們面臨著管理或挑選的問題，計(jì)算機(jī)可以處理大量的信息，而且速度快把計(jì)算機(jī)同信息網(wǎng)絡(luò)連在一起，就叫做網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)越性是很明顯的，由于計(jì)算機(jī)介入信息的管理，人們又步入了一個(gè)嶄新的信息時(shí)代目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件如圖910所示，每人的計(jì)算機(jī)分別跟一個(gè)叫做服

5、務(wù)器的大計(jì)算機(jī)相連，這就是平常說的上網(wǎng)如同郵局與寄信人和收信人的關(guān)系甲、乙計(jì)算機(jī)相當(dāng)于收（寄）信人，而服務(wù)器相當(dāng)于郵局，當(dāng)甲發(fā)給乙一封電子郵件時(shí)，他的服務(wù)器A把郵件送到B儲(chǔ)存起來一旦乙上網(wǎng)，他就能從自己的服務(wù)器B得到這個(gè)郵件每臺(tái)電腦都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，這樣“郵遞員”才能將信件送到準(zhǔn)確的位置圖910網(wǎng)絡(luò)通訊的“郵寄員”是集合現(xiàn)在通信載體的優(yōu)點(diǎn)，他是導(dǎo)線、光纜、微波的組合體有時(shí)還運(yùn)用通信衛(wèi)星等各種通信手段隨著通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能化程度越來越高，人們的溝通可以通過網(wǎng)絡(luò)達(dá)到近乎“面對(duì)面”的程度，這得益于網(wǎng)絡(luò)通信可以在很短時(shí)間內(nèi)傳遞大量的信息，而且信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動(dòng)畫面的直接需要，我們可以在網(wǎng)上輕松地看電視了世界上凡是計(jì)算機(jī)集中的地方，例如企業(yè)、機(jī)關(guān)、某些居民小區(qū)等，大都已經(jīng)把自己的計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起了這些網(wǎng)絡(luò)又互相聯(lián)結(jié)，成為世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，叫做因特網(wǎng)因特網(wǎng)已經(jīng)成為21世紀(jì)信息社會(huì)的基礎(chǔ)全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦，只要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)，就可以做到“秀才