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课件网) 物理 人教版 九年级全一册 第二十一章 信息的传递 第四节 越来越宽的信息之路 新课导入 电视和无线电广播相比,在相同的时间内哪个传输的信息多? 学习目标 1.了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。 2.通过学习现代通信知识,了解科技为人类带来的便利,提高学物理的兴趣。 学习目标 教学重点: 了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。 教学难点: 结合日常信息,加深对信息之路越来越宽的理解。 知识全解 知识点一 微波通信 1.微波 微波的波长在10m~1mm之间,频率在30MHz~3×105MHz之间。因为它的频率很高,所以信息容量很大,一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。从电磁波家族图上可以看出,微波距离可见光很近,因此微波的性质更接近光波,大致沿直线传播,不能沿地面绕射。为克服微波的这一缺陷,必须每隔50km左右就建设一个微波中继站,像接力棒一样,把上一站传来的信号处理后,再发射到下一站去。这就像接力赛跑一样,一站传一站,通过很多中继站,可以把信息传递到远方。 知识全解 知识点一 微波通信 2.微波通信的优缺点 优点: 微波通信的频率高,传播信息容量大,且中继站用计算机监督控制。出现故障时能自动倒换,自动报警,节约了人力资源。 缺点: 微波传送距离越远,需要建立的中继站就越多, 势必会带来一定的麻烦。而且在遇到雪山、大洋,根本无法建立中继站。 知识全解 知识点一 微波通信 3.月球不能做中继站,实现微波通信 原因: (1)月球离我们太远,信号衰减、时间延迟。 (2)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,太不方便了。 故不能用月球作为中继站。 解决方案: 用同步通信卫星做微波通信的中继站。 知识全解 知识点二 卫星通信 地球同步通信卫星 同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同,所以叫做“同步”卫星。 卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星,就覆盖了几乎全部地球表面,可以实现全球通信。 卫星通信除了能远距离传递信息外,还有通信容量大、抗干扰性好、质量好、功效高等优点。 知识全解 知识点二 卫星通信 通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站,它从一个地面站接收发射来的信号,经过放大变频后,再发送回另一个或几个地面站。通信卫星板状的两翼是太阳能电池板,它把太阳能转化成电能,供卫星使用。地面上的碟形天线是用来接收来自卫星的信号。 知识全解 知识点三 光纤通信 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。但如何实现这一目的呢? 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,称为激光。 1966年,华裔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。 知识全解 知识点三 光纤通信 光纤棒,大家玩过吗? 知识全解 知识点三 光纤通信 把大塑料瓶用不透光的纸包上,在瓶的侧壁开个小孔。将塑料瓶装满水,在水面上方放一个发光的小灯泡。当水从小孔流出时,观察发生的现象。 表明光可以沿着弯曲的水流传播。光的传播路线可以是弯曲的,是因为光发生了全反射。 实验中发现光沿着弯弯的水流照到地面,在地面产生一个光斑。 知识全解 知识点三 光纤通信 全反射知识:我们已经知道光的反射规律,反射角等于入射角,当入射角增大时,反射角也增大。当光从水或玻璃中斜射向空气时,既发生反射也发生折射,当入射角增大到某一角度时,就只发生反射而不再发生折射,这时就发生了全反射。 知识 ... ...