物理：滬科版九年級-踏上信息高速公路(課件)

第18章走進(jìn)信息時代&3踏上信息高速公路信息高速公路是指可以交流各種信息的大容量、高速度的通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)由光纖通信（激光通信）、衛(wèi)星通信、微波通信、移動通信和因特網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)通信）組成，實現(xiàn)了信息的大容量、高速度傳輸，形成了“信息高速公路”。什么是“信息高速公路”一.光纖光導(dǎo)纖維簡稱光纖。光纖是傳輸光信號的介質(zhì)。光纖通信中用的是激光。不是普通的光。因為普通光源發(fā)出的光中夾雜了許多頻率的光，不但難以加載信息，而且通信質(zhì)量差。激光亮度高，單色性好，方向性好，能量始終集中在傳播方向上，容易調(diào)制信號。光導(dǎo)纖維中激光是以不斷反射的形式向前傳播的，因而光纜也可以不沿直線鋪設(shè)。電話、電視、廣播等信號以及數(shù)據(jù)文件可以在光纖構(gòu)成的“信息高速公路”上傳播，并且互不干擾。光纖通信安普XG光纖⑴信息容量大。由于光波的頻率遠(yuǎn)高于無線電波的頻率，所以，光波所運載的信息容量遠(yuǎn)大于無線電波。一根光纖能同時傳輸相當(dāng)于10000根電話線的信息量。在光纖組成的信息高速公路上，可以同時傳遞500個電視頻道。⑵傳輸速度快。因為傳輸?shù)氖枪庑盘?。光纖是至今為止傳輸速度最快的傳輸介質(zhì)，能輕松達(dá)到1000Mbps。⑶傳輸距離遠(yuǎn)。光纖很細(xì)，（細(xì)如發(fā)絲）有內(nèi)外兩層，光在內(nèi)層傳播。因此，光纖的抗干擾能力強(qiáng)，能減少信號衰減，適用于遠(yuǎn)距離傳播大量信息。⑷頻帶極寬。⑸抗干擾能力強(qiáng)。光在內(nèi)層傳播，不受外界電磁電磁干擾的影響。⑹保密性強(qiáng)。由于傳輸?shù)氖枪馐?，所以本身不會向外幅射信號，有效地防止了竊聽。⑺經(jīng)濟(jì)。節(jié)約金屬，不怕潮濕，不怕腐蝕，使用年限長。光纖的特點：現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)由光纖通信（激光通信）、衛(wèi)星通信、微波通信、移動通信和因特網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)通信）組成，實現(xiàn)了信息的大容量、高速度傳輸，形成了“信息高速公路”。二.現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站。衛(wèi)星把地面站送來的信號接收下來，進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給另外的地面站。目前用來轉(zhuǎn)發(fā)信號的通信衛(wèi)星幾乎都是靜止衛(wèi)星或同步衛(wèi)星，即衛(wèi)星環(huán)繞地球一周的時間恰好等于地球自轉(zhuǎn)一周的時間，衛(wèi)星相對于地球站來說是呈靜止?fàn)顟B(tài)的。衛(wèi)星通信可用于國內(nèi)或國際通信，能傳輸電報、電話、傳真、電視和高速數(shù)據(jù)等，衛(wèi)星通信有通信頻帶寬、傳輸容量大、覆蓋面積大、可進(jìn)行多址通信等特點。衛(wèi)星通信用3顆通信衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。同步衛(wèi)星利用微波傳播進(jìn)行的通信稱為微波通信。微波通信是遠(yuǎn)距離通信的重要手段之一。微波通信包括點對點特高頻通信、一點對多點用戶無線通信、地面微波接力通信、無線移動通信、衛(wèi)星通信、散射通信等。通常講的微波通信是指地面微波接力通信。由于微波是直線傳播，而地球表面有一定的弧度，在實現(xiàn)遠(yuǎn)距離微波通信時，要每隔50公里左右設(shè)一微波站。發(fā)射臺發(fā)出信號后，經(jīng)中間的微波站接收并放大信號后，再轉(zhuǎn)發(fā)到下一微波站，就像接力賽跑一樣，所以微波通信又稱微波接力通信。微波接力通信的通信容量大，建設(shè)費用低，抗災(zāi)害性強(qiáng)，能滿足各種電信業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量要求，是一種被廣泛應(yīng)用、具有強(qiáng)大生命力的通信方式。微波通信移動通信是指在一定地區(qū)范圍內(nèi)，行進(jìn)中的人和車輛（或船舶）和市內(nèi)電話網(wǎng)間的用戶間通過無線電通信設(shè)備和電話交換機(jī)設(shè)備可相互撥號呼叫接通電話的通信方式。移動電話用微波信號與電話網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。我國的移動通信采用“小區(qū)制”，即將整個覆蓋區(qū)域劃分成許多個六邊形的小區(qū)，一個個鱗次櫛比，形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，“蜂窩移動電話”也因此而得名。手持移動電話（手機(jī)）就是移動通信的成員之一。蜂窩移動通信是采用蜂窩無線組網(wǎng)方式,在終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過無線通道連接起來,進(jìn)而實現(xiàn)用戶在活動中可相互通信。其主要特征是終端的移動性,并具有越區(qū)切換和跨本地網(wǎng)自動漫游功能。蜂窩移動通信業(yè)務(wù)是指經(jīng)過由基站子系統(tǒng)和移動交換子系統(tǒng)等設(shè)備組成蜂窩移動通信網(wǎng)提供的話音、數(shù)據(jù)、視頻圖像等業(yè)務(wù)。蜂窩移動通信業(yè)務(wù)包括:900/1800MHzGSM第二代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)、800MHzCDMA第二代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)、第三代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)。3G移動通信因特網(wǎng)因特網(wǎng)(Intemet)，又稱為互聯(lián)網(wǎng)。因特網(wǎng)是利用通信線路和電磁波，將分布在世界各地的計算機(jī)相互連接而成的全球性的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。因特網(wǎng)主要由三部分組成：第一，很多基于TCP/IP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)協(xié)議）的網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò)；第二，使用這些網(wǎng)絡(luò)的用戶和開發(fā)者們；第三，通過這些網(wǎng)絡(luò)可獲得的信息資源。從網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的觀點來看，Internet是一個TCP/IP通訊協(xié)議聯(lián)絡(luò)各個國家、各個部門、各個領(lǐng)域的各種信息資源為一體的網(wǎng)上用戶共享的數(shù)據(jù)資源網(wǎng)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）具有GPS功能的工具全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）是一個能夠快速提供精確的位置和時間等信息的系統(tǒng)。全球通用，全天候服務(wù)。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間段：—GPS衛(wèi)星。在太空中有24顆帶有原子鐘的衛(wèi)星組成一個分布網(wǎng)絡(luò)，分別分布在6條離地面2萬公里以上、傾斜角為55°的地球準(zhǔn)同步軌道上，每條軌道上有4顆衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星每隔12小時繞地球一周，使地球上任一地點能夠同時接收7～9顆衛(wèi)星的信號。

地面段：—地面監(jiān)控系統(tǒng)。保證空間原子鐘的計時準(zhǔn)確，并完成導(dǎo)航數(shù)據(jù)的計算。用戶段：—GPS信號接收機(jī)。GPS系統(tǒng)最初是由美國陸?？杖娪?0世紀(jì)70年代聯(lián)合研制的，它的主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要部署?，F(xiàn)在GPS系統(tǒng)的應(yīng)用不僅局限在軍事領(lǐng)域內(nèi)了，而是發(fā)展到汽車導(dǎo)航、大氣觀測、地理勘測、海洋救援、載人航天器防護(hù)探測等各個領(lǐng)域。信息時代的利與弊⑴給人帶來方便的同時，也給罪犯有許多可乘之機(jī)。如網(wǎng)絡(luò)騙子、手機(jī)短信騙子等。⑵電磁輻射。如手機(jī)、電腦對人體的輻射危害等。⑶在傳播有用信息的同時，假信息、不良信息、有害信息等也得以泛濫。如黃色、暴力影片、圖片、文字等毒害青少年。1、上海電視臺演播廳正在現(xiàn)場直播文藝晚會，某觀眾在離演員30m處觀看，而北京的一位同學(xué)在電視機(jī)前觀看同一節(jié)目。已知北京到上海的距離為1460km，問聲音先傳到哪個人的耳朵里？為什么？分析：根據(jù)聲速和電磁波速進(jìn)行比較。解：設(shè)聲音從演員傳到該觀眾所需時間為t1，則設(shè)無線電波從上海傳到北京所需時間為t2，則∵t1＞t2∴聲音先傳到北京同學(xué)的耳朵里答：先傳到北京的那位同學(xué)的耳中。2、下列說法中，正確的是（）A、頻率越高的電磁波，傳播速度越大；B、波長越長的電磁波，傳播速度越大；C、波長和頻率均不同的電磁波，其傳播速度不同；D、頻率不同的電磁波，在真空中的傳播速度都等于光速。3、雷雨時，打開的收音機(jī)聽到的“咔咔嚓嚓”的聲音比聽到的雷聲要超前，這是因為（）A、電磁波在空氣中的傳播速度大于聲速；B、電磁波在空氣中傳播速度等于聲速；C、磁波在空氣中傳播速度小于聲速；D、上述說法均不正確4、無線電波跟光波不同，在于無線電波（）A、不能發(fā)生反射；B、不能通過真空；C、具有較長的波長；D、具有較低的速度。DAC5、電磁波的波速在真空中（）A、大于3×108米/秒；B、小于3×108米/秒；C、等于3×108米/秒；D、以上所說都不對，是3×105米/秒。6、電磁波的發(fā)射裝置是由（）A、天地線、話筒、調(diào)諧器、耳機(jī)組成；B、天地線、話筒、檢波器、振蕩器組成；C、天地線、話筒、調(diào)制器、耳機(jī)組成；D、振蕩器、話筒、調(diào)制器、天地線組成。7、以下說法正確的是（）A、頻率越大的電磁波，它的傳播速度越大；B、波長越大的電磁波，它的傳播速度越大；C、不同頻率，不同波長的電磁波，它們的傳播速度都相同；D、以上說法都不對。CDC8、從地球向太陽發(fā)出的電磁波，經(jīng)過1000秒后收到回波訊號，由此可推算出地球到太陽的距離大約是多少千米？已知：v＝3×105Km/s△t＝1000s求：S解：S＝vt＝v△t/2＝3×105Km/s×1000s/2＝1.5×108Km答：地球到太陽的距離大約是1.5×108Km。9、已知無線電波中波的頻率范圍是535千赫～1605千赫，那么它的波長范圍是多大？已知：v1＝535KHzv2＝1605KHz