越來越寬的信息之路 課件 人教版物理九年級(jí)

第二十一章信息的傳遞

第4節(jié)越來越寬的信息之路引入新課講五分鐘的故事和放映五分鐘的電影，它們傳遞的信息量是不一樣的。五分鐘的語言只能簡(jiǎn)單描述人的相貌、衣著和事件的梗概；而五分鐘的電影，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)生的周圍環(huán)境等許許多多細(xì)節(jié)。因此，電視廣播與聲音廣播相比，在相同的時(shí)間內(nèi)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，相同時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。因此，幾十年來，無線電通信、電視廣播等所用的頻率越來越高了，我們可以形象地說，信息之路越來越寬了。探究新知一、微波通信微波信號(hào)的波長(zhǎng)在10m～1mm之間；微波信號(hào)的頻率在30MHz～3×105MHz之間，具有大致沿直線傳播的特點(diǎn)。探究新知微波幾乎沿直線傳播。微波中繼通信示意圖探究新知微波通信的優(yōu)點(diǎn)：容量大，一條微波線路可以開通幾千甚至幾萬條電話線路。微波通信的缺點(diǎn)：每隔50km必須建中繼站，信號(hào)衰退，時(shí)間延遲。探究新知問題：能否用月亮做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信？月亮離地球太遠(yuǎn)，微波在傳播的過程中信號(hào)有衰減，時(shí)間有延遲，不能及時(shí)同步，并且只有當(dāng)兩地都能看到月亮的時(shí)候，兩地間才可以實(shí)現(xiàn)通信。解決方案：人造衛(wèi)星通信。探究新知二、衛(wèi)星通信通信衛(wèi)星大多是相對(duì)地球“靜止”的同步衛(wèi)星。探究新知三顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信。探究新知用碟形天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)。探究新知三、光纖通信光是比微波頻率高得多的電磁波。光通信的“高速公路”更寬廣，傳遞信息的容量較大。利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行通信，效果很好。探究新知光纖通信技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來的。1966年，科學(xué)家根據(jù)無線電波導(dǎo)通信的原理，提出低損耗的光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱光纖）的概念。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20db/km的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質(zhì)。1970年，貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制室溫下連續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器（LD），由此開啟了光纖通信迅速發(fā)展的時(shí)代。探究新知各種光導(dǎo)纖維探究新知光沿著水流傳播實(shí)驗(yàn)演示：光可以沿著水流傳播探究新知光在光導(dǎo)纖維中的傳播光導(dǎo)纖維探究新知光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)；（3）頻率穩(wěn)定，信號(hào)傳輸質(zhì)量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。探究新知四、網(wǎng)絡(luò)通信甲輸入信息并發(fā)送，信息被傳送到與甲的計(jì)算機(jī)相聯(lián)系的服務(wù)器A；服務(wù)器A將信息傳送到與乙計(jì)算機(jī)相連接的服務(wù)器B；服務(wù)器B將信息再傳送到乙計(jì)算機(jī)中，在相關(guān)的聊天軟件中顯現(xiàn)出來。探究新知通過互聯(lián)網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料。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)傳送越來越大的信息量，信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動(dòng)畫面?zhèn)魉偷男枰?，我們已?jīng)可以輕松地在網(wǎng)上看電視以及購物了。歸納總結(jié)電磁波頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。通信頻率越來越高，信息之路越來越寬。微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。鞏固練習(xí)1．下列說法中正確的是（）。A．無線電波的波長(zhǎng)越短，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉郆．無線電波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉郈．無線電波的頻率越低，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉郉．無線電波的速度越快，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?/p>

A鞏固練習(xí)2．在中國移動(dòng)通信大樓的頂部常可見到一些鍋形天線。關(guān)于這種天線的作用，以下說法中正確的是（）。A．這是做廣告用的模型B．天線凹面斜向上方是用來接收衛(wèi)星信號(hào)的C．天線凹面朝水平方向是用來接收衛(wèi)星信號(hào)的D．無論天線朝什么方向均能接收衛(wèi)星信號(hào)

B鞏固練習(xí)3．下列說法中不正確的是（）。A．微波大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，因此需要建立微波中繼站B．我們可以把月亮作為一個(gè)微波中繼站C．衛(wèi)星通信只需要3顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)幾乎全球通信D．光纖通信是靠激光在光纜中傳播進(jìn)行信息傳遞的B鞏固練習(xí)4．關(guān)于光纖通信,小明同學(xué)曾思考過這樣的問題:在漫長(zhǎng)的線路上，光纖免不了要拐彎、纏繞，而光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，激光通信信號(hào)怎樣從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號(hào)”的活動(dòng)中，終于明白了：激光信號(hào)在光纖中