人教版九年级全册物理课件：21.4.越来越宽的信息之路.ppt

1、讲五分钟的故事和放映五分钟的电影，两者所讲五分钟的故事和放映五分钟的电影，两者所 传递的信息量是不一样的，五分钟的语言只能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，除此之外还能展现故事地点的山分钟的电影，除此之外还能展现故事地点的山 川和天气、人物衣服的质地和颜色、主人公的川和天气、人物衣服的质地和颜色、主人公的 容貌和嗓音等许许多多细节。因此，电视广播容貌和嗓音等许许多多细节。因此，电视广播 与声音广播相比，在相同时间内要传送更多的与声音广播相比，在相同时间内要传送更多的 信息。信息。 1.知识与技

2、能知识与技能 常识性了解卫星通信、光缆通信、网络通信。常识性了解卫星通信、光缆通信、网络通信。 2.情感态度与价值观情感态度与价值观 通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的 便利，提高学科学的兴趣。便利，提高学科学的兴趣。 1.微波通信微波通信 2.卫星通信卫星通信 3.光纤通信光纤通信 4.网络通信网络通信 1.微波通信微波通信 微波：微波：波长在波长在10m1mm之间，频率在之间，频率在 30MHz300000MHz之间的电磁波。之间的电磁波。 优点：优点：频率高，信息传递的效率高，可频率高，信息传递的效率高，可 以同时开通大量的频道，穿透性好

3、。以同时开通大量的频道，穿透性好。 缺点：缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播近似直线，不能沿地球表面 传播，在地面的传播距离短。传播，在地面的传播距离短。 这样显然不行，对方肯定收不到。这样显然不行，对方肯定收不到。 那怎么办呢？想想有什么办法。那怎么办呢？想想有什么办法。 A B 这样每隔这样每隔 50 km左右建设一个微波中继站，左右建设一个微波中继站， 把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站 去而且，信号传递的距离越远，需要的中继站去而且，信号传递的距离越远，需要的中继站 就越多。就越多。 但在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，但在遇到雪

4、山、大洋，根本无法建设中继站时， 又该怎么办呢？能不能利用地球的卫星又该怎么办呢？能不能利用地球的卫星 月月 球进行微波中继通信呢？球进行微波中继通信呢？ 月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我 们太远了们太远了38 万千米！信号衰减、时间延万千米！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，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。才能完成这两点间的通信。 显然利用月球是不现实的，那么你还能想到什显然利用月球是不现实的，那么你还能想到什 么办法呢？么办法呢？ 2.卫星通信卫星通信 卫星通信：卫星通信：利用卫星做中

5、继站的微波通信利用卫星做中继站的微波通信 方式。通信卫星大多是同步卫星。方式。通信卫星大多是同步卫星。 同步卫星：同步卫星：公转周期与地球自传周期相同公转周期与地球自传周期相同 的卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中的卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中 静止不动。静止不动。 优点：优点：覆盖范围广，只要三个卫星就可以覆盖范围广，只要三个卫星就可以 让信号覆盖全球。让信号覆盖全球。 用三颗同步地球卫星就可以实现全球通信用三颗同步地球卫星就可以实现全球通信 在地球的周围均匀地配置在地球的周围均匀地配置 3 颗同步通颗同步通 信卫星，就覆盖了几乎全部地球面，可以实信卫星，就覆盖了几乎全部地球面，可以实

6、 现全球通信。它们就像几个太空微波中继站，现全球通信。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，再从一个地面站接收的电信号，经过处理，再 发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星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，全世界的电视，一个地方出现的突发事件，全世界的 人们儿乎可以立刻看到现场的画面。人们儿乎可以立刻看到现场的画面。 通信卫星。板状的两翼是太通信卫星。板状的两翼是太 阳电池板它把太阳能转化阳电池板它把太阳能转化 成电能，供卫星使用。成电能，供卫星使用。 蝶形天线用来接收蝶形天线用来接收 来自卫星的信号。来自卫星的信号。 我们已经知

7、道，电磁波的传播速度等我们已经知道，电磁波的传播速度等 于光速。实际上光也是一种电磁波。于光速。实际上光也是一种电磁波。 与电磁波相比，光的频率更高。如果与电磁波相比，光的频率更高。如果 用光来通信，这条”高速公路”要比用光来通信，这条”高速公路”要比 短波微波的“公路”宽出百万倍、短波微波的“公路”宽出百万倍、 千万倍。但如何实现光通信呢？千万倍。但如何实现光通信呢？ 普通的光源夹杂了许多不同波长（频率）普通的光源夹杂了许多不同波长（频率） 的光，难以用它携带信息。的光，难以用它携带信息。1960年美国年美国 科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激 光器，它

8、能产生频率单一，方向高度集中光器，它能产生频率单一，方向高度集中 的光的光激光，激光， 这才使得用光进行通信的幻想得以实现。这才使得用光进行通信的幻想得以实现。 但是激光用于实际的通信，并不像手电筒但是激光用于实际的通信，并不像手电筒 照亮房间那么简单。通信用的激光一般在照亮房间那么简单。通信用的激光一般在 特殊的管道特殊的管道光导纤维里传播。光导纤维里传播。 3.光纤通信光纤通信 光纤通信：利用频率更高的光波进行信息光纤通信：利用频率更高的光波进行信息 传递。传递。 优点：频率高，信息传递的效率高，可以优点：频率高，信息传递的效率高，可以 同时开通大量的频道，穿透性好。同时开通大量的频道，穿

9、透性好。 但普通的光不可以：发散性，不单一但普通的光不可以：发散性，不单一 激光：频率单一、方向集中，可以用来传激光：频率单一、方向集中，可以用来传 递信息。递信息。 那么什么是光纤呢？那么什么是光纤呢？ 电话机电话机 电视摄像机电视摄像机 电 端 机 光光 端端 机机 电话机电话机 电视电视 接收机接收机 电电 端端 机机 光光 端端 机机 光缆光缆 信息发送端信息发送端 信息接收端信息接收端 把大塑料瓶用不透光的纸包上瓶的把大塑料瓶用不透光的纸包上瓶的 侧壁开个小孔。塑杆瓶内盛满水，水中有侧壁开个小孔。塑杆瓶内盛满水，水中有 一个光源。当水从小孔流出时，你会看到一个光源。当水从小孔流出时，

10、你会看到 光随着弯曲的水流照到地面，在地面产生光随着弯曲的水流照到地面，在地面产生 一个光斑。这就是光纤的原理。一个光斑。这就是光纤的原理。 光从光异纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一光从光异纤维的一端射入，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，通常数条光纤一起敷上保护层制成光缆，细很细的玻璃丝，通常数条光纤一起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。定时间内可以传输

11、大量信息。 光导纤维光导纤维 4.网络通信网络通信 网络通信：把计算机连在一起，实网络通信：把计算机连在一起，实 现信息共享。现信息共享。 电子邮件电子邮件 因特网因特网 1.微波通信：微波通信： 微波的波长在微波的波长在10m1mm之间，频之间，频 率在率在30MHZ3105MHZ之间，微波在之间，微波在 空间中近似直线传播，不能沿地球表面绕空间中近似直线传播，不能沿地球表面绕 射，微波通信必须每隔射，微波通信必须每隔50km左右建立一左右建立一 个中继站，把上一站传来的信号放大处理个中继站，把上一站传来的信号放大处理 后再传递到下一站继续传送。后再传递到下一站继续传送。 微波通信的频率高，

12、传递性信息容微波通信的频率高，传递性信息容 量大。且中继站使用计算机控制，出现故量大。且中继站使用计算机控制，出现故 障能自动倒换和报警，被广泛应用于无线障能自动倒换和报警，被广泛应用于无线 电通信、广播、电视和导航。电通信、广播、电视和导航。 在地球赤道平面上空同步轨道上均匀在地球赤道平面上空同步轨道上均匀 地配置三颗同步卫星，即可实现全球通信。地配置三颗同步卫星，即可实现全球通信。 卫星通信不但能远距离传递信息，而卫星通信不但能远距离传递信息，而 且容量大，所受干扰小、质量好、功效高。且容量大，所受干扰小、质量好、功效高。 2.卫星通信：卫星通信： 用地球同步卫星做微波通信的中继站。用地球

13、同步卫星做微波通信的中继站。 3.光纤通信：光纤通信： 光纤通信是靠频率单一、方向高度集光纤通信是靠频率单一、方向高度集 中的激光在光导纤维中多次反射来输送信中的激光在光导纤维中多次反射来输送信 号的一种通信方式。号的一种通信方式。 4.网络通信：网络通信： 计算机可以处理大量信息，把计算机联计算机可以处理大量信息，把计算机联 在一起，可以进行网络通信，目前使用最频在一起，可以进行网络通信，目前使用最频 繁的网络通信形式是电子邮件。繁的网络通信形式是电子邮件。 1. 微波是频率在微波是频率在_MHz至至 _ MHz之间的电磁波，微波的性质与之间的电磁波，微波的性质与_更接更接 近，大致也是沿近

14、，大致也是沿_传播，微波传播，微波_(选选 填“能”或“不能”填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，所以必沿地球表面绕射，所以必 须每隔须每隔_ km左右要建设一个左右要建设一个_ ，把，把 传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信。传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信。 2. 现代科学技术的发展，使人们实现了卫现代科学技术的发展，使人们实现了卫 星通信之梦。卫星通信就是利用星通信之梦。卫星通信就是利用_ 做微波通信的中继站。做微波通信的中继站。 30 1105 直线直线 不能不能 50 中继站中继站 卫星卫星 光光 3. 在地球上空均匀配置在地球上空均匀配置_颗颗_ 卫星，就覆盖了几乎全部

15、地球表面，从而实现卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，从而实现 了了 4. 实际上，光也是一种比微波频率更高的实际上，光也是一种比微波频率更高的 电磁波，而激光则是频率电磁波，而激光则是频率_ ，方向，方向 _的光的光 3 同步同步 单一单一 单一单一 5. 下列关于地球同步卫星的说法中不正确下列关于地球同步卫星的说法中不正确 的是的是( ) A同步卫星绕地球转动的周期和地球自同步卫星绕地球转动的周期和地球自 转的周期一样转的周期一样 B同步卫星可作为转播微波的中转站同步卫星可作为转播微波的中转站 C同步卫星的速度与电磁波的传播速度同步卫星的速度与电磁波的传播速度 相同相同 D要使世界上任何一个地

16、方的电视节目要使世界上任何一个地方的电视节目 都可以传送到全世界，至少要有三颗同步卫星都可以传送到全世界，至少要有三颗同步卫星 C 6. 关于应用激光的下列描述中错误的是关于应用激光的下列描述中错误的是( ) A利用激光进行通信利用激光进行通信 B利用激光进行长距离精确测量利用激光进行长距离精确测量 C利用激光加工坚硬材料利用激光加工坚硬材料 D利用激光进行普通的室内照明利用激光进行普通的室内照明 D 1.由题可知往返路程为由题可知往返路程为236000Km=72000Km 电磁波速度：电磁波速度：c=300000Km/s 所以延迟时间是所以延迟时间是t=72000/300000=0.24秒。由于电秒。由于电 磁波传播的速度非常快，市内电话相互之间的距磁波传播的速度非常快，市内电话相互之间的距 离近，电磁波传播造成的延迟时间非常短，人们离近，电磁波传播造成的延迟时间非常短，人们 根本感觉不到。根本感觉不到。 动手动脑学物理动手动脑学物理 2. 波长最短的红外线的频率大约相当于电波长最短的红外线的频率大约相当于电 视广播第二频道频率的视广播第二频道频率的104倍以上。倍以上。