新人教版物理課件第二十一章第4節(jié)教材

四、越來越寬的信息之路1、常識性了解衛(wèi)星通信、微波通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。2、常識性了解網(wǎng)絡(luò)通信，了解科技為人類生活帶來的便利。3、通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識，提高學(xué)科學(xué)的興趣。課程標(biāo)準(zhǔn)要求

講五分鐘的故事和放映五分鐘的電影，它們傳遞的信息是不一樣的。五分鐘的語言只能簡單描述人的相貌、衣著和事件的概括；而五分鐘的電影，除此之外還能展現(xiàn)故事地點(diǎn)的山川和天氣、人物衣服的質(zhì)地和顏色、主人公的容貌和噪音等許許多多細(xì)節(jié)。因此，電視廣播與聲音廣播相比，在相同的時間內(nèi)要傳輸更多的信息。一、微波通信

微波通信已走入我們的生活。分析討論為什么要用微波通信？

因為微波作為載體的無線電波，頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?，因此現(xiàn)代通信技術(shù)所采用的頻率是越來越高了。微波通信就是其中應(yīng)用比較廣泛的一種。因為微波是指波長在10m~1mm之間，頻率在30MHz~3×105MHz之間的電磁波。由于其頻率比無線電波的頻率高得多，因此一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話。如何實現(xiàn)微波通信？為什么需要建立微波中繼站，它起到作用？

因為微波大致沿直線傳播，微波的性質(zhì)接近于光波，不能沿地球表面繞射，因此每隔20km左右就需要建設(shè)一個微波中繼站。中繼站傳來的微波信號經(jīng)過處理后，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)過很多中斷站可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。微波中繼站把上一站傳來的信號處理后，再發(fā)射到下一站去。而且，信號傳遞的距離越遠(yuǎn)，需要的中繼站就越多。在遇到雪山、大洋，根本無法建設(shè)中繼站時，又該怎么辦？能不能利用地球的衛(wèi)星——月球進(jìn)行微波中繼通信呢？月球是地球的衛(wèi)星，可以反射微波，但它離我們太遠(yuǎn)了——38萬千米！信號衰減、時間延遲，而且只有當(dāng)兩個通信點(diǎn)相同時見到月亮?xí)r，才能完成這兩點(diǎn)間的通信。二、衛(wèi)星通信那我們需要怎樣才能實現(xiàn)全球通信？

通信衛(wèi)星：相對地球“靜止”的同步衛(wèi)星，從地球上看，它好像懸掛在空中靜止不動。也就是說，同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同，所以叫做“同步衛(wèi)星”。在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現(xiàn)全球通信。通信衛(wèi)星。板狀的兩翼是太陽電池板，它把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，供衛(wèi)星使用用三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信碟形天線用來接收來自衛(wèi)星的信號地球同步通信衛(wèi)星地球同步通信衛(wèi)星用三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信發(fā)射接收微波中繼通信發(fā)射接收微波中繼通信三、光纖通信

我們已經(jīng)知道，電磁波的傳播速度等于光速。實際上光也是一種電磁波。與微波相比，光的頻率更高。如果用光來通信，這條“高速公路”要比短波、微波的“公路”寬出百萬倍、千萬倍。不過，普通的光源夾雜了許多不同波長（頻率）的光，難以用它攜帶信息。1960年，美國科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它的生產(chǎn)頻率單一、方向高度集中—激光，這才使得用光進(jìn)行通信的幻想得以實現(xiàn)。通信用的激光一般在特殊的管道—光導(dǎo)纖維里傳播。把大塑料瓶用不透光的紙包上，瓶的側(cè)壁開個小孔，塑料瓶裝滿水，水中有一光源。當(dāng)水從小孔流出時，會看到彎彎的水照到地面，在地面上產(chǎn)生一個光斑。演示：那么光是怎樣傳遞信息的呢？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，這樣就把它攜帶的信息傳到遠(yuǎn)方。

注：光導(dǎo)纖維是很細(xì)很細(xì)玻璃絲，由內(nèi)芯和外套兩部分組成。通常幾千條光纖敷上保護(hù)層，制成光纖，用到傳遞電視、電話等我種信息。由于光的頻率高，可以傳輸大量的信息。全反射現(xiàn)象電話機(jī)電視攝像機(jī)電端機(jī)光端機(jī)電話機(jī)電視接收機(jī)電端機(jī)光端機(jī)光纜信息發(fā)送端信息接收端四、網(wǎng)絡(luò)通信

計算機(jī)可以高速處理各種信息，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。如果某人計算機(jī)跟一個叫服務(wù)器相聯(lián)，這就是平常說的“上網(wǎng)”。目前，人們經(jīng)常使用的有：QQ，文件傳輸,電子郵件（e—mail)……

我們今天來講下電子郵件，要想彼此之間通信，必須要有合法的地址。

這是某人的電子郵件地址：此信箱屬于一個自稱“xiaolin”的人，他的服務(wù)器叫“server”,“com”表示用于商業(yè)性的網(wǎng)絡(luò)，其中“cn”是“China”的簡寫。表示這個服務(wù)器是中國注冊的。下面是電子郵件的傳送方式：電子郵件像電話一樣快，又像信件一樣方便，收件人可以在任何時間查看郵件。世界上凡是計算機(jī)集中的地方，例如企、機(jī)關(guān)、學(xué)校、公司把自己的計算機(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算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，叫做因特網(wǎng)。這樣能做到信息資源共享了。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在可以在短時間內(nèi)傳，信息傳送的速度甚至可以滿足電視等活動畫面的需要，我們已經(jīng)可以輕松在網(wǎng)上看電視了。一、激光的特性

1、激光具有很高方向性

從普通光源發(fā)出的光是向四面八方傳播的，傳得越遠(yuǎn)光束越分散.而激光沿一定方向傳播時幾乎是不發(fā)散的，即使把激光發(fā)射到距地球38萬千米的月球上，也只發(fā)散成一個直徑為幾千米的光斑.

激光的特性2、激光具有很高的單色性

普通光源發(fā)出的光如日光，是由多種不同的色光混合而成的.即使普遍認(rèn)為很好的單色光源——氪燈發(fā)出的光也是由相近的色光組成的，顏色并不很純，而激光是有很高的單色性，顏色很純.

激光的特性3、激光具有很高的亮度

一臺大功率激光器收出的激光，亮度可達(dá)太陽亮度的107～1015倍.

二、激光的應(yīng)用

1、激光應(yīng)用范圍

由于激光具有高方向性、單一性和高亮度.因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工(如打孔、切割、精度測量、醫(yī)療手術(shù)、軍事武器等方面)

激光的應(yīng)用2、激光通信

(1)激光通信原理先將聲音和圖像信號調(diào)制到激光束上，然后把載有聲音和圖像信號的激光發(fā)送出去，最后用接收裝置把聲音和圖像信號檢出來.

(2)激光通信特點(diǎn)如果地面氣候條件好，可以在直線距離為幾十千米以至上百千米的兩點(diǎn)之間直接進(jìn)行激光通信.但是大氣中的云、雨、霧、煙塵等因素，會使通信距離和通信質(zhì)量受到限制.激光的應(yīng)用---光纖通信2、光纖通信的優(yōu)越性（1）帶有信號的激光沿著光纖向前傳播，不受外界條件的干擾，使激光通信能傳播很遠(yuǎn)，并且能提高通信質(zhì)量.

（2）激光的光纖通信容量大，一根光纖可以傳送幾百路電話，幾個頻道的電視節(jié)目，而用電纜來傳送電信號，一根電纜只能傳送幾十路電話.課堂小結(jié)：一、微波通信二、衛(wèi)星通信三、光纖通信四、網(wǎng)絡(luò)通信練一練，記一記1．新浪、網(wǎng)易、雅虎是非常知名的網(wǎng)站，其中新浪的網(wǎng)址是，www表示

網(wǎng)cn表示這個網(wǎng)站是在

注冊的。2．激光通信的原理與

相似，即先將聲音信號調(diào)制到

上，然后把帶有聲音信號的

發(fā)送出去．最后用

把音像信號檢出來．3．1960年，美國科學(xué)家

制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產(chǎn)生頻率單一，方向高度集中的光—激光．激光的頻率比微波

。（選填“高”或“低”）萬維中國有線通信激光束激光接受裝置梅曼高4．世界上凡是計算機(jī)集中的地方，例如：企業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校等等，大都已經(jīng)把自己的計算機(jī)聯(lián)在一起了．這些網(wǎng)絡(luò)又互相連接，成為世界上最大的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，叫做

，這樣就可以做到

的共享。

5．用于實際通信的激光一般在

里傳播．它是一種很細(xì)很細(xì)的玻璃絲，由

和

兩個部分組成．光從它的一端射入，在內(nèi)壁上多次發(fā)生

，曲折前進(jìn)，最后從另一端射出，把信號傳送出去。

因特網(wǎng)信息資源反射外套內(nèi)芯光導(dǎo)纖維6．每個郵件地址的域名都會告訴你相應(yīng)的信息。例如：WangXiaoya@表示該電子郵箱屬于

，郵箱的服務(wù)器名叫

，其中“cn”是

的簡寫，表示該服務(wù)器在

注冊。7．在郵電通信樓的頂部通?？梢砸姷揭恍╁佇翁炀€．關(guān)于這些天線的作用，以下說法正確的是（）

A．這是一種郵電部門專用的廣告模型

B．天線凹面朝向水平方向的是用來接收衛(wèi)星信號的

C．天線凹面斜向上方的是用來接收衛(wèi)星信號的

D．無論朝向什么方向的天線都是用來接收衛(wèi)星信號的WangxiaoyaserverChina中國D

8．關(guān)于光纖通信,小明同學(xué)曾思考這樣的問題:在漫長的線路上，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，激光通信信號怎能從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中，終于明白了：激光信號在光纖中（）

A．就像水流沿彎曲水管流動那樣

B．就像電流沿彎曲導(dǎo)線傳播那樣

C．不斷地經(jīng)光纖壁反射而向前傳播

D．不斷地在光纖中折射而向前傳播

C9．下列關(guān)于信息的傳遞的說法中,正確的是（）

A.聲、光和電磁波中,只有電磁波能夠傳遞信息

B.固定電話、移動電話、廣播和電視都是利用導(dǎo)線中的電流傳遞信息的

C.攝像機(jī)拍得的物體圖像,直接通過發(fā)射天線發(fā)射傳播信息

D.微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信都可以用來傳遞信息10．在2008年北京奧運(yùn)會，要想把比賽實況進(jìn)行全球轉(zhuǎn)播，至少需要多少顆地球同步衛(wèi)星()A．2顆B．3顆C．5顆D．8顆DB11．下列說法正確的有（）

A．兩臺計算機(jī)進(jìn)行電子郵件時，