第4節(jié)　越來(lái)越寬的信息之路

1、Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能 （1）常識(shí)性了解：微波通信、衛(wèi)星通信 、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。 （2）了解微波通信原理和特點(diǎn)。 （3）了解光纖通信的原理和優(yōu)點(diǎn)。 （4）了解網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展過(guò)程和優(yōu)點(diǎn)， 掌握發(fā)電子郵件的方法。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 教學(xué)目標(biāo) 2.過(guò)程與方法 通過(guò)師生共同交流來(lái)探討現(xiàn)代信息的變 化，用大量的多媒體圖片、影視畫(huà)面使學(xué)生 掌握和了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信 的特點(diǎn)和粗略的原理 Copyright 2004-2016 版

2、權(quán)所有 盜版必究 教學(xué)目標(biāo) 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人 類(lèi)帶來(lái)的便利，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣， 使學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注科學(xué)發(fā)展前沿的習(xí)慣，樹(shù)立 正確的科學(xué)觀，培養(yǎng)振興中華、用科學(xué)服務(wù) 于人類(lèi)的使命感和責(zé)任感。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 教學(xué)重點(diǎn) 了解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信 和網(wǎng)絡(luò)通信。 教學(xué)難點(diǎn) 了解各種通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 講五分鐘的故事和放映五分鐘的電影

3、。它們傳 遞的信息是不一樣的。五分鐘語(yǔ)言只能簡(jiǎn)單描述人 的相貌、衣著和事件的概況；五分鐘的電影，除此 之外還能展現(xiàn)人物衣服的質(zhì)地和顏色、主人公的容 貌和嗓音以及事情發(fā)生的周?chē)h(huán)境等許多細(xì)節(jié)。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 在相同時(shí)間內(nèi)，電視廣播比聲音廣播可以 傳輸更多的信息。 信息理論表明，作為載體的電磁波，頻率 越高，在相同時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷?Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 幾十年來(lái)，無(wú)線(xiàn)電通信、電視廣播等所用 的頻率越來(lái)越高，我們可以形象地說(shuō)，信息之 路越來(lái)越寬了。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必

4、究 微波的波長(zhǎng)為10m 1mm，頻率為30MHz 3105MHz。一條微波線(xiàn) 路可以同時(shí)開(kāi)通幾千、幾萬(wàn) 路電話(huà)。 微波的性質(zhì)更接近光波，大致沿直線(xiàn)傳播， 不能沿地球表面?zhèn)鞑ァＲ虼?，必須每個(gè)50km 左右就要建立一個(gè)微波中繼站。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 信號(hào)傳播越遠(yuǎn)，需要的 微波中繼站就越多。遇到雪 山、大洋，根本無(wú)法建中繼 站時(shí)，又該怎么辦？能不能 利用地球的衛(wèi)星月球進(jìn) 行微波通信呢？ Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 月亮是地球的衛(wèi)星，可 以反射微波，但它離我們太 遠(yuǎn)了38萬(wàn)千米！信號(hào) 衰減、時(shí)區(qū)延遲，而且只有 當(dāng)兩個(gè)通信點(diǎn)同時(shí)見(jiàn)

5、到月球 時(shí)，才能完成這兩點(diǎn)間的通 信。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 現(xiàn)在，人類(lèi)可以用通信 衛(wèi)星做微波通信的中繼站來(lái) 進(jìn)行通信。通信衛(wèi)星大多是 相對(duì)地球“靜止”的同步衛(wèi) 星，從地面上看，它好像懸 掛在空中靜止不動(dòng)。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 同步通信衛(wèi)星繞 地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期跟地 球自轉(zhuǎn)周期相同，所 以叫做“同步”衛(wèi)星。 碟形天線(xiàn)用來(lái)接 收來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 在地球周?chē)鶆蚺渲?顆同 步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎地球 表面，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。它們 就像幾個(gè)太空微波中繼站，從一 個(gè)地

6、面站接收信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后， 再發(fā)送到另一個(gè)或幾個(gè)地面站。 現(xiàn)在通過(guò)衛(wèi)星電視，一個(gè)地方出 現(xiàn)的突發(fā)事件，全世界的人們幾 乎可以立刻看到現(xiàn)場(chǎng)的畫(huà)面。 用三顆同步衛(wèi)星就 可以實(shí)現(xiàn)全球通信 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 利用衛(wèi)星來(lái)發(fā)射 和接收電磁波信號(hào)應(yīng) 用非常廣泛，例如中 國(guó)建立的北斗星定位 系統(tǒng)，可提供全天候 的即時(shí)定位服務(wù)。 中國(guó)的北斗星衛(wèi) 星導(dǎo)航系統(tǒng) Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 電磁波的傳播速度等于光速，實(shí)際上光也是 一種電磁波。與微波相比，光的頻率更高。如 果用光來(lái)通信，這條“高速公路”要比短波、 微波的“公路”寬出百萬(wàn)倍、千萬(wàn)倍

7、。不過(guò)， 普通的光源包含了許多不同波長(zhǎng)（頻率）的光， 難以攜帶信息。1960年，美國(guó)的科學(xué)家梅曼制 成了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器，能產(chǎn)生頻率 單一、方向高度集中的光激光。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 1966年，華裔物理學(xué)家 高琨提出用光纖通信的構(gòu)想， 這使得光進(jìn)行通信的幻想得以 實(shí)現(xiàn)。 通信用的激光一般在特 殊的管道光導(dǎo)纖維里傳 播。 光導(dǎo)纖維 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 如圖所示，把大塑料瓶 用不透光的紙包上，瓶的側(cè)壁 開(kāi)過(guò)小孔。塑料瓶?jī)?nèi)盛水，水 面的上方放一個(gè)發(fā)光的小燈泡。 當(dāng)水從小孔流出時(shí)，你會(huì)看到 光隨著彎彎的水流照到地

8、面， 在地面產(chǎn)生一個(gè)光斑。 光沿著水流傳遞 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 如圖所示，光從光導(dǎo)纖維的一端射入，在 內(nèi)壁多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜 帶的信息傳到了遠(yuǎn)方。 光導(dǎo)纖維是很細(xì)很細(xì)的玻 璃絲，通常數(shù)條光纖并成一束 再敷上保護(hù)層，制成光纜，用 來(lái)傳遞電視、電話(huà)等多種信息。 光在光導(dǎo) 纖維中傳播 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 由于光的頻率很高，在一定時(shí)間內(nèi) 可以傳輸大量的信息。 我國(guó)光纜通信發(fā)展十分迅速，目前光 纜可以通達(dá)所用地區(qū)（市、州），而且還 與其他國(guó)家合作修建跨越太平洋的海底光 纜。光纖通信已成為我國(guó)長(zhǎng)途通信的骨干

9、力量。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 計(jì)算機(jī)可以高速處理各種信息，把計(jì)算機(jī) 連在一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。 如果某人的計(jì)算機(jī)跟 一個(gè)叫做服務(wù)器的大計(jì)算 機(jī)相聯(lián)，就是平常說(shuō)的 “上網(wǎng)”。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 目前人們經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件， 如圖所示。當(dāng)甲給乙發(fā)送一封電子郵件時(shí)，他 的服務(wù)器A把郵件送到乙服務(wù)器B，儲(chǔ)存起來(lái)。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 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。每個(gè)電子信箱都有自己的“地 址”，這樣才能把郵件送到正確的地方。例如， 某電子信箱

10、的地址是， 這表示信箱屬于一個(gè)自稱(chēng)“xiaolin”的人，他 的服務(wù)器名叫。其中“cn”是 china的簡(jiǎn)寫(xiě)，表示這個(gè)服務(wù)器是在中國(guó)注冊(cè)的。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 電子郵件像電話(huà)一樣快，同 時(shí)又像信件一樣方便，收件人可 以在任何時(shí)候通過(guò)上網(wǎng)的計(jì)算機(jī) 或手機(jī)打開(kāi)信箱，查看郵件。除 了文字外，我們也可以把照片、 語(yǔ)音及任何信息變成數(shù)字文件用 電子郵件傳送。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 世界上凡是計(jì)算機(jī)集中的地 方，例如企業(yè)、機(jī)關(guān)、居民小區(qū) 等，大都已經(jīng)把自己的計(jì)算機(jī)連 在一起了。 這些網(wǎng)絡(luò)又互相連接，成為世界上最大的 計(jì)算機(jī)集網(wǎng)

11、絡(luò)，叫做因特網(wǎng)，這樣就能做到信 息資源的共享。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 除了收發(fā)電子郵件 外，我們還可以從網(wǎng)上 看到不斷更新的新聞， 查到所需要的各種資料。 計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)結(jié)，除了使用金屬導(dǎo)線(xiàn) 外，還使用光纜、通信衛(wèi)星等各種通信手段。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 隨著通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以在很 短的時(shí)間內(nèi)傳送越來(lái)越大的信息量，信息的傳 送的速度甚至能夠 滿(mǎn)足電視等活動(dòng)畫(huà) 面的需要，我們已 經(jīng)可以輕松地在網(wǎng) 上看電視了。 Copyright 2004-2016 版權(quán)所有 盜版必究 1.微波通信：一條微波線(xiàn)路可同時(shí)開(kāi)通幾千、

12、幾 萬(wàn)路電話(huà)。微波直線(xiàn)傳播，隔50千米建中繼站。 2.衛(wèi)星通信：三顆同步衛(wèi)星做中繼站、覆蓋全球。 3.光纖通信：激光通信“高速公路”比微波“公 路”寬出百萬(wàn)、千萬(wàn)倍。1960年美國(guó)梅曼發(fā)明 第一激光器。1966年華裔高琨提出光纖通信。 4.網(wǎng)絡(luò)通信：計(jì)算機(jī)高度處理各種信息。因特網(wǎng)， 全球資源共享。 Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 1.下列關(guān)于微波通信說(shuō)法不正確的是 （ ） A.一條微波通信可同時(shí)開(kāi)通幾千、幾萬(wàn)路電 話(huà) B.微波性質(zhì)接近光波，沿直線(xiàn)傳播 C.每隔50千米左右要建中繼站 D.可以用月球做微波的中繼站 D Copyright 2004-2015 版權(quán)所有

13、盜版必究 2.下列關(guān)于衛(wèi)星通信說(shuō)法不正確的是 （ ） A.通信衛(wèi)星是相對(duì)地球“靜止”的同步衛(wèi)星 B.在地球周?chē)鶆虻嘏渲?顆同步通信衛(wèi)星 覆蓋幾乎地球表面 C.同步衛(wèi)星不能做太空微波中繼站 D.中國(guó)的北斗星定位系統(tǒng)，可提供全天候的 定位服務(wù) C Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 3.下列關(guān)于光纖通信說(shuō)法正確的是 （ ） A.可見(jiàn)光不是電磁波 B.光“高速公路”比微波“公路”寬出百萬(wàn) 、千萬(wàn)倍 C.光纖通信的光就是可見(jiàn)光 D.提出光纖通信的構(gòu)想是美國(guó)科學(xué)家梅曼 B Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 4.下列關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信說(shuō)法正確的是 （ ） A.計(jì)算機(jī)可以高速處理各種信息，不能把計(jì) 算機(jī)聯(lián)在一起進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信 B.“上網(wǎng)”就是某人的計(jì)算機(jī)跟一個(gè)叫做服 務(wù)器的大計(jì)算機(jī)相聯(lián) C.電子郵件不像電話(huà)一樣快 D.計(jì)