九年級(jí)物理（第二十一章 信息的傳遞）第4節(jié) 越來(lái)越寬的信息之路（人教版 學(xué)習(xí)、上課課件）

第4節(jié)越來(lái)越寬的信息之路第二十一章信息的傳遞逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升學(xué)習(xí)目標(biāo)課時(shí)講解1課時(shí)流程2微波通信衛(wèi)星通信光纖通信網(wǎng)絡(luò)通信知識(shí)點(diǎn)微波通信知1－講感悟新知11.微波：波長(zhǎng)在10m～1mm之間的電磁波，微波的頻率在30MHz～3×105MHz之間。知1－講感悟新知深度理解無(wú)線(xiàn)電波與微波:在電磁波譜中，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是無(wú)線(xiàn)電波，再短一些的是紅外線(xiàn)，再后面是可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)。這個(gè)序列中，無(wú)線(xiàn)電波是其中的一員。無(wú)線(xiàn)電波按波長(zhǎng)可以分為長(zhǎng)波、中波、短波和微波。微波一般采用視距傳輸(直線(xiàn))，可以用來(lái)傳輸電視信號(hào)，還可以用于雷達(dá)測(cè)距和衛(wèi)星通信等。知1－講感悟新知2.微波傳播的特點(diǎn)：大致沿直線(xiàn)傳播，不能沿地球表面繞射。故必須每隔50km左右就建一個(gè)微波中繼站，如圖1所示，把上一站傳來(lái)的信號(hào)處理后，再發(fā)射到下一站去。???????????????知1－講感悟新知3.微波通信：利用微波進(jìn)行的通信稱(chēng)為微波通信。4.利用微波通信的原因：作為載體的電磁波，頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。微波比中波和短波的頻率更高，可以傳遞更多的信息。知1－講感悟新知5.微波通信的優(yōu)點(diǎn)：容量大、質(zhì)量好，并且可以傳送很遠(yuǎn)的距離。6.微波通信的缺點(diǎn)：微波通信需要大量的中繼站進(jìn)行信號(hào)處理和轉(zhuǎn)發(fā)，如遇到雪山和大洋無(wú)法建設(shè)中繼站時(shí)，微波通信就無(wú)法進(jìn)行。感悟新知知1－練關(guān)于微波，下列說(shuō)法中不正確的是()A.微波是指頻率很高、波長(zhǎng)大約在10m~1mm之間的無(wú)線(xiàn)電波B.微波大都能沿地球表面繞射，所以可以實(shí)現(xiàn)全球通信C.微波大致沿直線(xiàn)傳播，需要每隔50km左右建一個(gè)中繼站D.衛(wèi)星通信是用通信衛(wèi)星來(lái)作為微波通信的中繼站例1感悟新知知1－練解題秘方：結(jié)合微波在空中傳播的特點(diǎn)分析。答案：B解析：微波的波長(zhǎng)在10m~1mm之間，它的頻率很高，微波大致沿直線(xiàn)傳播，需要每隔50km左右建一個(gè)微波中繼站，以保證微波的傳遞。感悟新知知1－練1-1.下列關(guān)于微波通信的敘述，正確的是()A.微波的波長(zhǎng)較短，頻率較低B.微波的波長(zhǎng)較短，頻率較高C.微波在空氣中的速度小于光速D.微波的傳播是沿地球表面繞射的B知識(shí)點(diǎn)衛(wèi)星通信知2－講感悟新知21.定義：利用通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來(lái)進(jìn)行通信的方式。2.組成：衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)三部分組成。通信衛(wèi)星就像一個(gè)無(wú)人值班的太空微波中繼站，它接收從一個(gè)地面站發(fā)射來(lái)的電磁波信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后，再發(fā)送到另一個(gè)或幾個(gè)地面站。知2－講感悟新知3.優(yōu)點(diǎn)(1)信號(hào)覆蓋范圍廣。地球周?chē)鶆虻胤植?顆地球靜止衛(wèi)星，如圖2所示，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。(2)遠(yuǎn)距離傳輸信息，通信容量大，干擾小，質(zhì)量好，效率高，不受陸地災(zāi)害的影響，建設(shè)速度快。知2－講感悟新知拓展視野地球同步通信衛(wèi)星：同步通信衛(wèi)星是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星。地球同步通信衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期。同步通信衛(wèi)星中的地球靜止衛(wèi)星的運(yùn)行軌道是位于地球赤道平面上的圓形軌道。其高度約35860km，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1km/s。感悟新知知2－練[中考·福建]古有北斗星指方向，今有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航程。北斗衛(wèi)星與地面間傳遞信息是利用()A.超聲波B.次聲波C.電磁波D.空氣例2感悟新知知2－練解題秘方：由通信衛(wèi)星的一般原理來(lái)分析北斗衛(wèi)星通信。解析：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，北斗衛(wèi)星與地面間是利用電磁波來(lái)傳遞信息的。感悟新知知2－練方法提示：推理法、排除法：通信衛(wèi)星一般在大氣層外，不可能利用聲波傳遞信息，而且衛(wèi)星通信一般不會(huì)利用光波。答案：C??????感悟新知知2－練2-1.衛(wèi)星圖像是通過(guò)________來(lái)傳遞的，這種波________(

填“能”或“不能”)在真空中傳播，傳播速度約為_(kāi)_______km/s。電磁波能3×105知識(shí)點(diǎn)光纖通信知3－講感悟新知31.光纖通信：利用激光在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的一種通信方式。(1)激光：一種頻率單一、方向高度集中的光。(2)光導(dǎo)纖維：簡(jiǎn)稱(chēng)光纖，是一種非常細(xì)的玻璃絲。(3)光纜：把若干條光纖集成束，外面再敷上保護(hù)層便成為光纜。??????知3－講感悟新知2.光纖通信的原理將攜帶信息的激光從光纖的一端射入，激光在內(nèi)壁上多次反射，從另一端射出，把激光攜帶的信息傳到遠(yuǎn)方。知3－講感悟新知光纖包括兩層：內(nèi)層對(duì)光的折射本領(lǐng)較強(qiáng)；外層對(duì)光的折射本領(lǐng)較弱。如圖3所示，光在光纖中傳播時(shí)，在拐彎處遇到內(nèi)外層界面時(shí)，發(fā)生全反射，重新回到內(nèi)芯，經(jīng)多次反射后從另一端射出。知3－講感悟新知3.光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：容量大，傳輸距離遠(yuǎn)、不怕雷擊、不受電磁干擾、通信質(zhì)量高、保密性好。拓展：光纖通信是在發(fā)送端先把要傳送的信息變成電信號(hào)，再調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，并通過(guò)光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它變成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信號(hào)。知3－講感悟新知知識(shí)鏈接全反射現(xiàn)象及發(fā)生條件:光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，要遠(yuǎn)離法線(xiàn)折射，如圖4所示。當(dāng)入射角α增加到一定大小α′時(shí)，折射光線(xiàn)沿界面?zhèn)鞑ィ凑凵浣菫?0°，該入射角α′稱(chēng)為臨界角。若入射角大于臨界角，則不發(fā)生折射，全部光線(xiàn)均反射回光密介質(zhì)，此現(xiàn)象稱(chēng)為全反射。當(dāng)光線(xiàn)由光疏介質(zhì)射到光密介質(zhì)時(shí)，不會(huì)發(fā)生全反射。感悟新知知3－練關(guān)于光纖通信，下列說(shuō)法正確的是()A.用的是普通可見(jiàn)光B.光導(dǎo)纖維必須拉直才能傳遞信息C.激光也是電磁波，激光的頻率比微波的頻率更高D.光導(dǎo)纖維只能傳輸可見(jiàn)光，不能傳輸信息例3感悟新知知3－練解題秘方：概念理解法，即理解什么是光纖通信。答案：C解析：光纖通信是通過(guò)激光(頻率比微波高，傳輸信息能力更強(qiáng))在光導(dǎo)纖維中傳播，將激光攜帶的信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)方的。即使光纖是彎曲的，光纖通信也不會(huì)受到太大影響。?????感悟新知知3－練3-1.如圖5是一段光纖放大圖，AO是一束入射到光纖上的激光，請(qǐng)畫(huà)出激光在光纖內(nèi)壁上反射的大致光路。(完成一次反射即可)解：如圖所示。知識(shí)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信知4－講感悟新知41.因特網(wǎng)：利用通信線(xiàn)路和電磁波將世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)起來(lái)，用來(lái)處理和傳送計(jì)算機(jī)信號(hào)。2.網(wǎng)絡(luò)通信：利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的方式。3.目前使用的網(wǎng)絡(luò)通信形式：電子郵件、QQ和微信等。4.網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用(1)電子郵件：人們經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)通信形式。(2)查閱資料、看新聞、購(gòu)物、進(jìn)行視頻通話(huà)、遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程醫(yī)療等。5.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有很多用處，其中最突出、最重要的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)通信、資源共享和分布處理。知4－講感悟新知知識(shí)詳解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信：網(wǎng)絡(luò)是將各個(gè)孤立的工作站或主機(jī)聯(lián)在一起，組成數(shù)據(jù)鏈路，從而達(dá)到資源共享和通信的目的。網(wǎng)絡(luò)通信是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)孤立的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)結(jié)，通過(guò)信息交換實(shí)現(xiàn)人與人，人與計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信。知4－講感悟新知感悟新知知4－練電話(huà)通信與網(wǎng)絡(luò)通信(電子郵件)有許多相似之處，如圖6所示，兩圖表示出兩種通信的工作原理，比較兩者可以發(fā)現(xiàn)：例4感悟新知知4－練(1)電話(huà)通信中電話(huà)機(jī)相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)通信中的_______；(2)電話(huà)通信中電話(huà)交換機(jī)相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)通信中的_______；(3)電話(huà)通信中通信線(xiàn)路相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)通信中的__________________。計(jì)算機(jī)服務(wù)器導(dǎo)線(xiàn)、光纜、微波等感悟新知知4－練解題秘方：對(duì)比不同裝置的原理圖，要么找出主要的不同之處，要么找出兩者的相似之處。解析：電話(huà)通信和網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)似，電話(huà)機(jī)相當(dāng)于計(jì)算機(jī)，電話(huà)交換機(jī)相當(dāng)于服務(wù)器，通信線(xiàn)路相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn)、光纜和微波等。感悟新知知4－練4-1.5G網(wǎng)絡(luò)是第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱(chēng)，其采用的電磁