15.4探寻移动通信技术的变迁 -课件-2025-2026学年2024北师大版物理九年级全册教学课件（34页PPT）

(课件网) 幻灯片 1：封面 ** 课程标题：15.4 探寻移动通信技术的变迁 学科与年级：北师大版 九年级物理 教师姓名：[教师姓名] 衔接提示：在之前对现代通信技术整体了解的基础上，本节课聚焦移动通信技术这一关键领域，深入探寻其从诞生至今的发展脉络，理解技术进步背后的物理原理与创新驱动力。 幻灯片 2：学习目标 梳理移动通信技术从 1G 到 5G 的发展历程，掌握各代技术的核心特征（如信号类型、传输速率、关键技术）。 分析不同代际移动通信技术的应用场景变化，认识技术发展如何推动社会生活和经济活动变革。 探讨移动通信技术发展过程中面临的技术挑战（如频谱资源利用、信号干扰处理）及应对策略。 基于当前技术趋势，展望未来移动通信技术（如 6G）的发展方向与潜在应用，培养对科技前沿的敏锐洞察力。 幻灯片 3：课程引入 ——— 移动通信：连接你我的 “无线纽带” 情境展示： 图片 1：20 世纪 80 年代，人们手持巨大、笨重的 “大哥大” 进行通话，画面背景为当时相对落后的城市街道； 图片 2：如今，人们轻松使用轻薄、功能强大的智能手机，在繁华的商业街区一边通话，一边浏览信息、处理事务，周围是现代化的建筑和便捷的移动支付场景。 核心疑问：从最初只能进行简单语音通话的 “大哥大”，到如今集多种功能于一身的智能手机，移动通信技术经历了怎样的变革？这些变革又是如何一步步改变我们的生活和社会的？ 引入逻辑：移动通信已深度融入我们的生活，成为不可或缺的部分。回顾其发展历程，能让我们更好地理解现代通信技术的演进规律，以及技术进步对社会发展的巨大推动作用。这节课，我们就来详细探寻移动通信技术的变迁之路。 幻灯片 4：1G 时代 ——— 模拟移动通信的诞生 1. 背景与起源 20 世纪 70 年代末至 80 年代初，随着社会对移动通信需求的初步显现，美国贝尔实验室等科研机构开始研发第一代移动通信技术。当时，固定电话虽已普及，但人们对在移动状态下进行通信的渴望愈发强烈，1G 技术应运而生。 2. 技术原理与特点 信号类型：采用模拟信号进行传输。模拟信号通过连续变化的物理量（如电压、电流）来表示信息，在移动通信中，将语音等信息调制到高频载波上进行传输。 传输速率：非常低，仅能满足基本语音通话需求，数据传输速率一般在几十 kbps 以下。 通信质量：较差，容易受到干扰，通话中常出现杂音、信号不稳定等问题。例如，在城市高楼林立的区域或信号覆盖边缘地带，通话质量会明显下降。 设备特点：移动设备（如早期的 “大哥大”）体积庞大、重量较重，电池续航能力差，携带不便。这是因为当时的电子技术和电池技术相对落后，无法实现设备的小型化和高效能源利用。 3. 应用场景与局限性 应用场景：主要应用于商务人士和少数有较高通信需求的人群，用于简单的语音通话，如在外出办公、紧急事务沟通等场景中使用。 局限性： 容量有限，由于采用模拟技术，频谱利用率低，一个基站能同时服务的用户数量较少，难以满足大规模用户的通信需求。 覆盖范围受限，受信号强度和干扰影响，信号覆盖范围相对较小，在偏远地区或地形复杂区域信号较差甚至无信号。 功能单一，仅支持语音通话，无法满足人们对数据传输（如短信、上网等）的需求。 幻灯片 5：2G 时代 ——— 数字移动通信的崛起 1. 技术突破与发展 20 世纪 90 年代，随着数字信号处理技术和集成电路技术的发展，第二代移动通信技术兴起。数字技术的引入是 2G 相比 1G 的重大突破，它将语音和数据信息转换为二进制数字信号进行传输和处理。 2. 技术原理与特点 信号类型：数字信号。数字信号用离散的 “0” 和 “1” 编码表示信息，具有更强的抗干扰能力和更高的频谱利用率。 传输速 ... ...