人教版九年级物理下册课件第21章21.4 越来越宽的信息之路

人教版·九年级下册 21.4 广播、电视和移动通信 知识与技能 1.常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。 2.了解光纤通信的原理和优点。 3.了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法 5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。 　　相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的 信息。 信息理论表明： 　　作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传 输的信息就越多。 微波信号的波长在 10 m ～1 mm之间; 微波信号的频率在30 MHz ～3 ×105 MHz 之间。 一、微波通信 微波几乎沿直线传播 微波中继通信示意图 答案： 　　太远，不方便 解决方案： 　　人造卫星通信 问题： 　　能否用月亮做中继站，实现微波通信？ 通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星 二、卫星通信 三颗同步卫星可以实现全球通信 视频 用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号 中国北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统 　　光是比微波频率 高得多的电磁波。 　　光通信的“高速公路” 更宽广。 　　利用频率单一、方向高度集中的激光进行 通信，效果很好。 三、光纤通信 光纤通讯技术是近几十年才发展起来的 1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电 波导通信的原理，提出了低损耗（20 db/km ）的光导纤维（简称光纤）的概念。 1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为 20 db/km的石英光纤，它是一种理想的传输 介质。 1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振 荡的半导体激光器（LD）。从此，开始了 光纤通信迅速发展的时代。 各种光导纤维 光沿着水流传播 实验演示——光可以沿着水流传播 光导纤维 光在光导纤维中的传播 光纤通信的优点： 　　（1）传输频带极宽，通信容量很大； 　　（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远； 　　（3）频率稳定，信号传输质量高； 　　（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。 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。 四、网络通信 　　通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新 的新闻，查到所需的各种资料。 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。 （多选）下列关于信息传递的说法正确的是（ ） A. 声、光和电磁波都能传递信息 B．无论何种信息的传递都需要介质 C．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用 导线中的电流传递信息 D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信 都是利用电磁波传递信息 AD 电磁波的传播不需要介质 利用电磁波传递信息 √ × √ × 电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就 越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。 　　微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。 课堂小结 1.现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的. 打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟.造成这 种延迟的原因之一，是无线电波在射向卫星和从卫星返回 时需要一定的时间.假设某人造卫星与地球的距离是36 000km，请你估算延迟的时间.为什么打市内电话时没有 这种延迟？ 解答：已知电磁波要传播的距离是 2×36000km，电磁波的传播速度3×108m/s ， 延迟的时间 市内电话不需要卫星做中继站，相隔的距 离比较近，需要的时间很短，故没有这种延迟. 5 2 36000km 0.24s.3 10 km/s st v    2.我们的生活已经离不开信息的传递.我们不知不觉 地把各种通信方式融入自己的生活和工作之中.请想一想： 自己哪些地方用到了微波通信、卫星通信、光纤通信和 网络通信？各举一个例子. 解答：电视利用了微波通信，北斗导航利用了 卫星通信，宽带上网利用了光纤通信，发送电子邮 件利用了网络通信. 3.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络 通信，这 些通信方式是从不同的视角进行分类的：微波通信按加载 信号的电磁波的波长来分类；卫星通信、光纤通信按传播 介质或设备来分类，网络通信按通信者之间的联络关系来 分类.网络通信也可以采用光纤通信方式，微波通信也可 以通过卫星传播，这些分类是可以重叠的.请你把以上通 信方式和你知道的其他通信方式，设计一个通信方式分类 图，并在图中侧重说明以上四种方式的优点. 解： 或 第二十一章　信息的传递 第四节　越来越宽的信息之路 1．微波的性质更接近光波，大致沿_______传播，需要每隔_____km左 右建一个中继站，才能把信息一直传递下去。 2．卫星通信可以弥补微波通信的不足，在地球周围至少配置____颗同 步通信卫星，信号就可覆盖全球。同步通信卫星相对地面是______的。 直线 50 3 静止 3．光纤通信是利用频率________，方向______________的光——激光在 特殊的管道——_______________里实现信息传播的通信。 4．计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行 _______通信，目前人们经常使用的网络通信的形式是____________。 世界上最大的计算机网络叫做____________。 单一 高度集中 光导纤维 网络 电子邮件 因特网 知识点一　微波通信 1．(5分)(导学号 65814177)如图所示，是微波通信示意图，微波通信需 要中继站，其原因是( ) A．微波信号易于被干扰，信号易丢失 B．微波信号传播速度慢 C．微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射 D．微波信号衰减特别快 C 2．(5分)微波的波长在10 m～1 mm之间，则它的频率范围是( ) A．0～108 MHz　 　 　 　B．30 MHz～300 MHz C．1 Hz～108 Hz D．30 MHz～3×105 MHz 3．(5分)下列频段中，能传递频道容量最大的是( ) A．长波 　 　B．中波 C．短波 　 　D．微波 D D 4．(5分)(导学号 65814178)关于微波，下列说法不正确的是( ) A．微波是指频率为30 MHz～3×105 MHz、波长为10 m～1 mm的电磁 波 B．微波大都沿地球表面绕射，所以可以实现全球通信 C．卫星通信就是用通信卫星作为微波的中继站 D．微波大致沿直线传播，需要每隔50 km左右建一个中继站 B 知识点二　卫星通信 5．(9分)为了把青奥会比赛盛况及时传到世界各地，至少需要____颗同 步通信卫星，卫星通信的实质是把卫星作为_______________，将地面 站送来的信号接收下来，进行处理后，转发给另外的地面站。通信卫星 上板状的两翼是太阳能电池板，它把________能转换成电能，供卫星使 用。 3 微波中继站 太阳 6．(5分)关于地球同步卫星，下列说法中正确的是( ) A．同步卫星转动周期和地球的自转周期相同，相对于地心是静止的 B．同步通信卫星作为传播微波的中继站，地球上空至少需要4颗卫星 才能覆盖全球 C．同步通信卫星在空中静止不动 D．同步卫星和月球一样每天绕地球运转一周 A 知识点三　光纤通信 7．(3分)光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。 光波 (填“属于”或“不属于”)电磁波，电磁波在真空中的传 播速度为_______________m/s。 属于 3×108 8．(3分)光导纤维简称光纤，如图所示，从图中可看出，光可从任意弯 曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光 在光纤内不断________而实现的，利用光纤来传递电磁波信号，使人类 迈上信息高速公路，是华裔科学家高锟的重大贡献，人们能将光和电磁 波联系起来，是因为光也是___________。 反射 电磁波 9．(5分)关于光纤通信，下列说法错误的是( ) A．光纤通信中使用的“导线”是光导纤维 B．光纤通信中使用的“导线”是金属导线 C．在光纤中光是经多次反射向前传播的 D．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息 B 知识点四　网络通信 10．(5分)(导学号 65814179)关于网络通信，以下说法不正确的是( ) A．目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件 B．电子邮件只能传递文字信息 C．世界上最大的计算机网络叫因特网，在网络上实现了资源共享 D．计算机之间的联结使用导线、光缆、微波等各种通信手段 B 11．(3分)(广元中考)现代社会离不开电磁波，无线广播、手机通讯、卫 星导航都是靠电磁波来传递信息。我们常说的WiFi信号就是一种电磁波， 这种信号在真空中的传播速度是____________km/s；电视机遥控器就是 靠发射一种电磁波来控制电视机的，这种电磁波也叫_________。 3×105 红外线 12．(6分)(烟台中考)远程信息传递技术已经广泛应用于我们的生活。例 如，地面卫星控制中心是利用___________向“嫦娥三号”传递指令的， 倒车雷达利用__________来判断到障碍物的距离，家用电视遥控器是靠 __________实现对电视机的控制的。(填“电磁波”“超声波”“紫外 线”“红外线”或“可见光”) 电磁波 超声波 红外线 13．(4分)许多单位为通信需要安装有如图所示的抛物面形状的微波接 收天线，其中图______是用来接收来自地面微波中继站的微波天线，图 _______是用于接收来自地球同步通信卫星的微波天线。 甲 乙 14．(3分)如图所示是________通信示意图，光从光导纤维的一端射入， 在其内壁上经多次_______，把信息传到远方，由于光的_______很高， 在一定时间内可以传输大量的信息。 光纤 反射 频率 15．(4分)(株洲中考)随着社会的进步，光纤网络开始进入普通老百姓家 庭。光纤的主要用途是( ) A．输电　 　B．导热　 　C．通信　 　D．照明 C 16．(4分)(南京中考)随着数字时代的到来，3G与4G的相继出现，现在 我们已经可以很方便的使用3G或4G手机进行无线网络登陆。下列对手 机上网的说法中，正确的是( ) A．使用电磁波传输数字信号 B．使用超声波传输数字信号 C．使用红外线传输数字信号 D．使用次声波传输数字信号 A 17．(4分)(导学号 65814180)(邵阳中考)我们生活在电磁波的海洋中．下 列关于电磁波的说法正确的是( ) A．月球上没有空气，电磁波不能传播 B．手机不是用电磁波来传递信息的 C．微波炉是用电磁波来加热食品的 D．利用电磁波不能传递声音信号，只能传递图像信号 C 18．(4分)(遵义中考)截止目前，中国已成功发射4颗北斗导航试验卫星 和16颗北斗导航卫星，北导系统区域组网顺利实现，可以向亚太地区提 供连续无源定位、导航、授时等试运行服务。该系统在传递信息过程中 主要依靠( ) A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维 A 19．(4分)关于电子邮件，下列说法中正确的是( ) A．在发送电子邮件时，必须输入自己的电子邮箱地址 B．在发送电子邮件时，必须正确输入对方的电子邮箱地址 C．电子邮箱是用户电脑磁盘上的空间 D．对方电脑不开机，我们将不能给对方发送电子邮件 B 20．(4分)(导学号 65814181)下列有关电磁波及信息传输的说法中错误 的是( ) A．现代生活中手机通话主要是利用电磁波传递信息 B．光纤是网络中传输媒介最理想的一种，它的特点是传输容量大、质 量好、损耗小 C．移动电话、广播和电视都是利用电磁波传递信息的 D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是利用无线电波传递 信息的 D 21．(10分)(导学号 65814182)在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置 钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水。在瓶的另一侧放一只激 光电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔，揭下胶带， 让水流到下面的盆里，你会看到光随弯弯的水流照到盆底，在盆底产生 一个光斑。 (1)在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的 (填“内”或“外”) 壁经过多次 (填“反射”或“折射”)，最后射到盆底。 (2)实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的_____。由此说明用来 进行激光通信的光纤 (填“能”或“不能”)弯曲。 (3)猜想：在激光通信中，每一根导管能不能同时传导多束激光信号而 不致相互干扰？_______。 (4)此实验在_____________环境中效果更好。 内 反射 光纤 能 能 光线较暗