21.3 卫星通信和光纤通信-课件+视频 2025-2026学年人教版物理九年级全一册（23面PPT 1个视频）

(课件网) 九年级物理全册 人教版（2024新版） 第二十一章———电磁波及其应用 第3节 卫星通信和光纤通信 第3节 卫星通信和光纤通信 常识性地了解卫星通信、光纤通信；（重点） 1 通过学习现代通信知识，感知科技发展给人类带来的便利，培养学习科学知识的兴趣，激发爱国情感；（难点） 2 学 习 目 标 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在无线电波中，微波的波长较短，频率较高。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。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。 情 景 导 入 思考 我们怎样才能把微波信号传递到远方呢？ 知识点一. 卫 星 通 信 新知探究 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. 微波中继通信示意图 接收 发射 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. 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，信号衰减、时间延迟，而且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. 解决方案：人造卫星通信. 要想实现全球通信至少需要几颗地球静止卫星？ 在地球的周围均匀地配置3颗地球静止卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信. 思考 卫星通信的优点： 远距离传递信息； 通信容量大； 干扰小、质量好、功效高. 中国北斗卫星导航系统 利用卫星来发射和接收电磁波信号的应用非常广泛.例如，北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施. 使用北斗卫星导航系统的无人驾驶车辆 例.目前很多汽车的驾驶室里都装有GPS(全球卫星定位系统)接收器装置，GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航.卫星向GPS接收器传送信息依靠的是( ) A. 激光 B. 红外线 C. 紫外线 D. 电磁波 D 卫星是通过微波进行通信的，微波属于电磁波 知识点二. 光 纤 通 信 新知探究 电磁波的传播速度等于光速，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. 普通的光源包含了许多不同波长(频率)的光. 为什么难以用普通的光源携带信息？ 思考 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———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. 西奥多·哈罗德·梅曼，美国 (1927年–2007年) 演 示 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，你会看到光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑. 水流导光 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.光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常将数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息.由于光的频率很高，所以光在一定时间内可以传输大量信息. 光纤通信的优点： (1) ... ...