21.3卫星通信和光纤通信（课件）2025-2026学年人教版（2024）九年级物理全册（26页PPT）

(课件网) 第二十一章 电磁波及其应用 九下物理 RJ 第3节 卫星通信和光纤通信 1.初步了解卫星通信和光纤通信的原理，解释有关现象。 2.了解通信方式的变革为人类生活带来的便利，体会物理学对社会发展的促进作用。 学习目标 课堂导入 在无线电波中，微波的波长短，频率高。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 微波通信接收装置 微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。我们怎样才能把微波信号传递到远方呢 新知探究 知识点1 卫星通信 1. 微波通信 微波：波长是10 m ～1 mm； 频率是30 MHz ～3 ×105 MHz。 在无线电波中，频率比中波和短波的更高，相同时间内可以传输更多的信息。 微波通信塔 新知探究 知识点1 卫星通信 由于微波大致沿直线传播，所以要想让它沿地球表面传播就要设中继站。通常每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去。要想使信号传递的距离越远，那么需要的中继站就越多。 新知探究 知识点1 卫星通信 想想议议 在遇到雪山、大洋等根本无法建设中继站的情况时，又该怎么办 能不能利用地球的卫星———月球进行微波中继通信呢 月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们太远了———38万千米！信号衰减、时间延迟，而且只有在当两个通信点同时见到月球时，才能完成这两点间的通信。 用月球作为中继站的设想 参数 数值 轨道高度 轨道周期 轨道平面 速度 新知探究 知识点1 卫星通信 人类可以用通信卫星作为微波通信的中继站来进行通信。 2. 卫星通信 相对地球静止的同步卫星 35786 km 23 h 56 min 4 s 赤道平面，圆形 约3.07 km/s 新知探究 知识点1 卫星通信 工作过程：把从一个地面站接收的电信号，处理后 再发送到另一个或几个地面站。 用3颗地球静止卫星 就可以实现全球通信 卫星通信工作过程 微波中继站 新知探究 知识点1 卫星通信 视频 新知探究 北斗卫星导航系统 知识点1 卫星通信 利用卫星来发射和接收电磁波信号的应用非常广泛。 卫星电话 卫星应急通信车 船载卫星天线 无人驾驶的汽车 典型例题 例1.车载导航仪是通过与导航卫星互相传递信息来确定汽车的准确位置，并在电子地图上显示出来，为汽车驾驶员导航的。下列说法正确的是（ ） A．导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播 B．导航仪上的移动电话通过电流传递信息 C．导航仪与导航卫星通过电磁波传递信息 D．导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢 解析： 导航仪和导航卫星以及导航仪上的移动电话都是通过电磁波来传递信息的；电磁波可以在真空中传播，传播的速度和光的传播速度是相同的，在真空中等于3×108 m/s。 C 新知探究 知识点2 光纤通信 光也是一种电磁波。与短波、微波相比，光的频率更高。如果用光来通信，相同时间可以传递更多的信息。 不过，普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光，难以用它携带信息。 新知探究 知识点2 光纤通信 激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光———激光。物理学家提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的梦想得以实现。通信用的激光一般在特殊的管道———光导纤维（简称光纤）里传播。 1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器 光缆和光缆的结构 光导纤维 1. 激光 新知探究 知识点2 光纤通信 演 示 水流导光 在塑料瓶的一侧开个小孔，塑料瓶内盛水，让激光从另一侧水平射向小孔。当水从小孔流出时，注意观察看到的现象。 视 频 实验现象：光沿着水流弯曲前进。 2. 光纤通信的原理 新知探究 知识点2 光纤通信 光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射后从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。 光导纤维 光在光导纤维中的传播 新知探 ... ...