越來(lái)越寬的信息之路【知識(shí)精講+高效備課】 人教版九年級(jí) 物理教材精研課件

第二十一章

信息的傳遞第四節(jié)

越來(lái)越寬的信息之路學(xué)習(xí)目標(biāo)蠟燭1.常識(shí)性了解衛(wèi)星通信、光纜通信、網(wǎng)絡(luò)通信。2.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)科學(xué)的興趣。新課引入在相同的時(shí)間內(nèi)，播放視頻和播放音頻傳遞的信息量一樣嗎？想一想5分鐘內(nèi)，放電影比講故事所包含的信息量更多。新課引入信息理論表明：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?。因此，幾十年?lái)，無(wú)線(xiàn)電通信、電視廣播等所用的頻率越來(lái)越高，信息之路越來(lái)越寬，今天我們進(jìn)一步了解一些不同的通信方式。一、微波通信1.微波的特點(diǎn)（1）微波比中波、短波、的頻率更高，一定時(shí)間內(nèi)可以傳遞更多的信息（2）微波的性質(zhì)與光波接近，大致沿直線(xiàn)傳播地球AB2.微波中繼站一、微波通信

微波大致沿直線(xiàn)傳播，中繼站可以把上一站傳來(lái)的微波信號(hào)經(jīng)過(guò)接收、放大處理后，再發(fā)射到下一站去，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，經(jīng)過(guò)很多中繼站可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。微波中繼站的作用是什么?發(fā)射接收微波中繼通信示意圖一、微波通信微波中繼站的建立在距離上有什么要求?發(fā)射接收微波中繼通信示意圖

每隔50千米左右建立一個(gè)中繼站,上一站傳來(lái)的信號(hào)就可以傳遞下去。一、微波通信微波通信的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：微波通信的頻率高，傳播信息容量大，且中繼站用計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制。出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)倒換，自動(dòng)報(bào)警，節(jié)約了人力資源。缺點(diǎn)：微波傳送距離越遠(yuǎn)，需要建立的中繼站就越多，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)一定的麻煩。而且在遇到雪山、大洋，要本無(wú)法建立中繼站。一、微波通信

可以考慮用月亮作為微波中繼站。但月亮離地球太遠(yuǎn)，微波在傳播的過(guò)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)星通信思考：能否用月亮做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信？二、衛(wèi)星通信1.通信衛(wèi)星大多相對(duì)地球“靜止”——同步衛(wèi)星二、衛(wèi)星通訊2.人造地球衛(wèi)星通信工作原理衛(wèi)星通信的原理是將衛(wèi)星發(fā)射到赤道上空36000km處的對(duì)地靜止軌道上，利用衛(wèi)星上的通信轉(zhuǎn)發(fā)器接收由地面站發(fā)射的信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大變頻后轉(zhuǎn)發(fā)給其他地面站，從而完成兩個(gè)地面站之間的傳輸。事實(shí)上，一顆通信衛(wèi)星就是一個(gè)微波中繼站。

二、衛(wèi)星通信

太陽(yáng)電池板的作用：收集太陽(yáng)能，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，用于衛(wèi)星供電、供能的裝置。太陽(yáng)能電池板人造地球衛(wèi)星通信的太陽(yáng)電池板

二、衛(wèi)星通信用三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信二、衛(wèi)星通信中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不論是白天還是黑夜，不論在戈壁沙漠還是茫茫大海，北斗都會(huì)告訴我們?cè)谀膬海⒏嬖V我們回家的路！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。激光：頻率單一、方向高度集中，通信效果很好利用激光通過(guò)光纖傳遞信號(hào)的一種通信方式。1.光纖通信:三、光纖通信光纖通訊技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的1966年，華裔物理學(xué)家高錕首次利用無(wú)線(xiàn)電波導(dǎo)通信的原理，提出了低損耗(20db/km)的光導(dǎo)纖維(簡(jiǎn)稱(chēng)光纖)的概念。1970年，美國(guó)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)室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器(LD)從此，開(kāi)始了光纖通信迅速發(fā)展的時(shí)代。三、光纖通信光導(dǎo)纖維是什么？各種光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維是通訊用的激光傳輸使用的特殊管道，它是很細(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。三、光纖通信光如何在光纖里傳播呢？光沿著水流傳播三、光纖通信光從光導(dǎo)纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射，從另一端射出，這樣就能把它攜帶的信息傳到遠(yuǎn)方。三、光纖通信（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無(wú)中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)；（3）不受電磁干擾，通信質(zhì)量高，保密性好。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)四、網(wǎng)絡(luò)通信四、網(wǎng)絡(luò)通信

計(jì)算機(jī)可以高速處理各種信息，把計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。課堂小結(jié)越來(lái)越廣的信息之路微波通信微波：波長(zhǎng)在10m~1mm之間，頻率

30MHz~3×105MHz之間微波中繼站衛(wèi)星通信三顆同步衛(wèi)星幾乎可實(shí)現(xiàn)全球通信組成：同步通信衛(wèi)星、地面站光纖通信激光：頻率單一、方向高度集中原理：激光在光導(dǎo)纖維里傳播網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信是借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的方式。課堂檢測(cè)1.關(guān)于光纖通信，下列說(shuō)法正確的是（）A．光纖通信是利用電流傳遞信息的B．光纖通信是利用激光傳遞信息的C．用光纖通信傳輸?shù)男畔⒘亢苄．用光纖通信傳輸信息的損耗很大B√×小大光課堂檢測(cè)2．

下列關(guān)于地球同步通信衛(wèi)星的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)

B．同步衛(wèi)星的機(jī)械能守恒

C．同步衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止

D．同步衛(wèi)星使用微波進(jìn)行通信A課堂檢測(cè)3.下列說(shuō)法正確的是（

）

A.無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)越短，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?/p>

B