2022-2023学年人教版物理九年级第二十一章第4节越来越宽的信息之路课件.pptx

1、第二十一章 信息的传递第四节 越来越宽的信息之路复习引入u 无线电广播信号的发射和接收u 电视的发射和接收u 移动工作越来越宽的信息之路u讲五分钟的故事和放映五分钟的电影，它们传递的信息量是不一样的。五分钟的语言只能简单描述人的相貌、衣着和事件的梗概；而五分钟的电影，除此之外还能展现人物衣服的质地和颜色、主人公的容貌和嗓音以及事情发生的周围环境等许许多多细节。因此，电视广播与声音广播相比，在相同的时间内可以传输更多的信息。u信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高了，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。

2、微波通信u微波的波长为10 m1 mm，频率为 。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。530MHz3 10 MHz微波通信u微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去（见右上图）。而且，信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办？能不能利用地球的卫星月球进行微波中继通信呢（见右下图）？微波通信u月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们太远了38万千米！信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。卫

3、星通信u现在，人类可以用通信卫星（做微波通信的中继站来进行通信。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，从地面上看，它好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。卫星通信u它们就像几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面。利用卫星来发射和接收电磁波信号应用非常广泛，例如，中国建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的即时定位服务。光纤通信u我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波。与微波

4、相比，光的频率更高。如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。不过，普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光，难以用它携带信息。1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一，方向高度集中的光激光。1966年，华商物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。通信用的激光一般在特殊的管道光导纤维里传播。演示u如右图所示，把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔。塑料瓶内盛水，水面上方放一个发光小灯泡。当水从小孔流出时，你会看到光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑。光纤通信u如右图所示，光从光导纤维的

5、一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息。由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息。u我国光缆通信的发展十分迅速，目前光缆可以通达所有地区（市、州），而且还与其他国家合作修建了跨越太平洋的海底光缆。光纤通信已经成为我国长途通信的骨干力量。网络通信u计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。如果某人的计算机跟一个叫作服务器的大计算机相联，就是平常说的“上网“。目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件，如下图所示。网络通信u当甲给乙发送一

6、封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到乙的服务器B，储存起来。一旦乙“上网”，他就能从自己的服务器B得到这个邮件。每个电子信箱都有自己的“地址”，这样才能把邮件送到正确的地方。例如，某电子信箱的地址是，这表示信箱属于一个自称xiaolin”的人，他的服务器名叫。其中cn是China的简写，表示这个服务器是在中国注册的。网络通信u电子邮件像电话一样快，同时又像信件一样方便，收件人可以在任何时候通过上网的计算机或手机打开信箱，查看邮件。除了文字外，我们也可以把照片、语音及任何信息变成数字文件用电子邮件传送。u世界上凡是计算机集中的地方，如企业、机关、居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了。这些

7、网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫作因特网，这样就能做到信息资源的共享。除了收发电子邮件外，我们还可以从网上看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。网络通信u计算机之间的联结，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。越来越宽的信息之路u微波通信：微波通信，是使用波长在1毫米至1米之间的电磁波一微波进行的通信。由于微波的频率极高，波长又很短，其在空中的传播特性与光波相近，也就是直线前进，遇到阻挡就被反射或被阻断，因此微波

8、通信的主要方式是视距通信，超过视距以后需要中继转发。一般说来，由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗，每隔50千米左右，就需要设置中继站，将电波放大转发而延伸。知识点一：通信方式越来越宽的信息之路u卫星通信：卫星通信简单地说就是地球上的无线电通信站间利用卫星作为中继站而进行的通信。卫星在空中起中继站的作用，即把地球站发上来的电磁波放大后再返送回另一地球站。地球站则是卫星系统形成的链路。由于静止卫星在赤道上空36000千米，它绕地球一周时间恰好与地球自转一周一致，因此又叫作同步卫星。三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。卫星通信具有通信范围大、可靠性高、开通

9、电路迅速（通信及时）等特点。越来越宽的信息之路u光纤通信：光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。在发送端首先要把传送的信息变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤（光在光纤内壁多次反射）发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。光纤是玻璃纤维，成分主要是二氧化硅。光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠等优点。越来越宽的信息之路u网络通信：把计算机联在一起，就可以进行网络通信。人们经常用到的网络通信形式是电子邮件。当A给B发送一封电子邮件时，他通过他的服务

10、器把邮件发送到B的服务器，B再从他自己的服务器上收到这个邮件。邮件都是自己的地址，如，ceo”表示将要发送到的人的名字，表示这个人的服务器名称，cn是China的简写，表示这个服务器是在中国注册的。电子邮件可以发送图片、声音、视频等信息。利用网络不仅可以收发电子邮件，还可以浏览新闻，随时关注全球各地的信息，查阅资料，甚至办公等。课堂练习例题1：小明家的计算机通过光纤与互联网交换信息，光纤（）。A.利用光传输信息B.传输信息量很小C.利用电流传输信息D.传输信息时损耗大A知识点一：通信方式课堂练习【解析】光纤网络是光纤通信的载体，光纤通信的优点：通信容量大、传输距离远、抗电磁干扰、传输质量佳等。

11、课堂练习例题2：2012年2月25日，第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道，它标志着我国卫星导航工程又取得了重大进展。卫星导航在传递信息过程中主要依靠（）。A.光导纤维 B.超声波C.次声波 D.电磁波D知识点一：通信方式课堂练习【解析】卫星导航系统在传递信息过程中，利用的是电磁波。实战演练例题1：下列有关信息的传递和信号的应用的叙述正确的是（）。A知识点一：通信方式A.地球同步卫星相对地球是静止不动的B.电视、手机、固定电话都是靠电磁波传递信息C.模拟信号比数字信号抗干扰能力强D.光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播，光导纤维是很细很细的金属丝实战演练例题2：下列电子邮件地址名书写正

12、确的是（）。BA.xiaolincom,sohu B C.sohuD.sohu实验探究【解析】电子邮件地址格式为登录名主机名，域名，由题干分析可知书写正确。实战演练例题3：小明家的计算机通过光纤接入互联网，在光纤中传播信息的是（）。BA.太阳光 B.激光C.红外线 D.紫外线实验探究【解析】光纤通信是利用激光进行通信，激光在光导纤维中传播，光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光是不断地经光纤壁反射向前传播。知识要点1.微波通信。优点：频率高，相同时间传送信息量大，微波大致沿直线传播，沿地球表面传播需中继站。2.卫星通信。地面站同步卫星地面站3.光纤通信。激光特点：频率单一、方向高度集中。激光在光导纤维里传播。知识要点4.网络通信。电子邮件：计算机甲服务器A服务器B计算机乙。世界上最大的计算机网络：因特网。