初中物理第4节 越来越宽的信息之路精品课件ppt

这是一份初中物理第4节 越来越宽的信息之路精品课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了微波通信，卫星通信，光纤通信，网络通信，课堂总结，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

为了给同学们讲解《移动电话的工作原理》，一位老师采用播放视频的方式，另一位老师只是播放音频的方式。请同学们欣赏。
在相同的时间内，播放视频和播放音频传递的信息量一样吗？
信息理论表明：　　作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。
因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息之路越来越宽，今天我们进一步了解一些不同的通信方式。
（1）微波信号的波长在10m ～1mm之间；
（2）微波信号的频率在30MHz ～3×105 MHz之间。
（3）一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
一、微波通信已走入我们的生活，为什么要用微波通信?因为微波的频率比中波和短波的频率高得多 , 作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多，因此一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话 。微波通信就是其中应用比较广泛的一种。
二、如何解决“不能沿地球表面绕射”这个问题？每隔50km左右建立一个微波中继站。
微波几乎沿直线传播，不能沿地球表面绕射，需建设中继站。
微波中继站的架设会受到地形、距离等影响，对架设带来不便。
三、微波中继站起到什么作用？它能把上一站传来的信号经处理后再发射到下一站去 , 这样就能把信息传递到远方.信号传递的距离越远，需要的中继站越多。
月球离我们太远，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
能否用月亮做中继站，实现微波通信？
1.现在的移动电话（俗称手机）使用的是微波，由于微波基本沿________传播，所以，要实现远距离通信，必须有________和地面中继站的配合。【解析】微波沿直线传播，要实现远距离传输，必须发射通信卫星和微波中继站相互配合。【答案】直线；通信卫星。
一、通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。
地球同步卫星指的是与地球自转周期相同的通信卫星。
二、要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星?
用三颗同步卫星就可以实现全球通信
2.2020年7月31日，习近平总书记宣布了一个振奋人心的消息：“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！”北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统。卫星导航在传递信息过程中主要依靠的是（　　）。A．超声波B．电磁波C．次声波D．光导纤维【解析】A．超声波不能在真空中传播，故不能用于导航系统，故A不符合题意；B．电磁波能在真空中传播，故不能用于导航系统，故B符合题意；C．次声波不能在真空中传播，故不能用于导航系统，故C不符合题意；D．光导纤维需要依靠光缆，而卫星导航系统没有安装，故D不符合题意。故选B。
光是比微波频率高得多的电磁波。
光通信的“高速公路”更宽广。
利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。
光纤通讯技术是近几十年才发展起来的
1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗（20db/km）的光导纤维 （简称光纤）的概念。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20 db/km的石英光纤，它是一种理想的传输介质。1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器 （LD）。从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。
说明光不但能沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。
光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就能把它携带的信息传到远方。
（1）传输频带极宽，通信容量很大；（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；（3）频率稳定，信号传输质量高；（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。
3.光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，关于光纤以下说法正确的是（　　）。A．光纤是超导体；B．光波在光纤中不断折射向前传播；C．光波在光纤中的传播速度为3×108m/s；D．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰
【解析】AD．光纤的材料是二氧化硅，即玻璃丝，属于绝缘体，不导电，不会受外界磁场的干扰，故A错误，D正确；B．光纤通信是利用光波在光纤中不断反射向前传播，故B错误；C．光波属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，在玻璃中的传播速度小于传播速度，故C错误。故选D。
计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。
1 .计算机可以高速处理大量信息,把计算机联在一起,可以进行网络通信。2 . 目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。3 . 把网络又互相联结,成为世界上最大的计算机网络,叫因特网。这样就能做到信息资源的共享。
通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。
随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。
4.下列各种活动中，能通过互联网做到的是（   ）。A. 传送网购的运动鞋 B. 远程学习物理课程C. 输送发电厂的电能 D. 传输纸质信件【解析】人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等；传送网购的运动鞋、传输纸质信件要利用交通工具完成，输送发电厂的电能需要利用电网完成，B符合题意，ACD不符合题意。 故答案为：B。
1.下列说法中不正确的是（ ）。A．微波大致沿直线传播，因此微波通信要建很多中继站才能把信息传递到远方；B．卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信；C．光纤通信容量大，不受电磁干扰，保密性好，通信质量高，但传输距离短；D．利用因特网可实现资源共享和信息传递，还可进行远程教育、远程医疗等
【解析】A、地球是圆的，而微波沿直线传播，因此需要设置微波中继站，将信号接力传递下去，故A说法正确；B、通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3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，故B说法正确；C、光纤已经成为现代通信的主要传输工具，它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少使，激光通信能传播很远，并且能提高通信质量．等优点，故C说法不正确；D、人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等，故D说法正确。故选C。
2.2020年6月23日9时 43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，它是北斗 3 号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（　　）。A．该卫星在加速升空的过程中，受到了平衡力；B．该卫星进入同步轨道后，相对地面静止；C．该卫星运行一周的时间约为 365 天；D．该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
【解析】A．该卫星在加速升空的过程中，不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故A错误；B．该卫星进入同步轨道后，与地球的相对位置没有发生改变，相对地面静止，故B正确；C．该卫星运行一周与地球的自转周期相同，为一天，故C错误；D．该卫星与地面基站间为真空状态，不能通过超声波传递信息，应该通过电磁波，故D错误。故选B。
3.光纤通信是利用________（选填“太阳光”或“激光”）在光纤内的_______（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）来传递信息的；如下图所示，光从光纤一端射入，从另一端射出。请你将图中未完成的光路部分补充完整。
【答案】激光；反射；如图。【解析】[1][2]光纤通信是利用激光传递信息的，激光在光纤内发生反射；[3]光在光纤中传播遵循光的反射定律，根据光的反射定律，完成光路图。