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物理九年级全册现代通信 走进信息时代完美版教学ppt课件
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这是一份物理九年级全册现代通信 走进信息时代完美版教学ppt课件，共53页。PPT课件主要包含了走进信息时代，电磁波与现代通信，卫星通信，光纤通信，②微波中继站，卫星通信的应用，绝缘体，光的反射，互联网，互联网的用途等内容，欢迎下载使用。
电磁波的发现使人类进入了无线通信时代，无线电报、传真、广播以及电视等如雨后春笋般地涌现出来.移动通信、卫星通信、光纤通信，特别是数字技术与互联网的发展使人类走进了信息时代，实现了“跨越时空、漫游地球村”的梦想
三、现代通信——走进信息时代
自麦克斯韦建立电磁场理论和赫兹用实验验证了电磁波的存在后，无线通信技术迅速发展起来，无线电报、无线电话、无线广播、无线电视等相继问世.
20世纪下半叶以来，随着卫星通信、移动通信、光纤通信、数据通信等通信技术的发展，人类社会进入了现代通信时代。
如图所示，表示同时采用卫星通信与光纤通信两种方式越洋传递电子邮件的过程。在这个过程中，从地面站1发出载有信号的电磁波，这个电磁波被通信卫星接收并处理后再发送到地面站2，从而实现两个地面站或多个地面站间的远距离通信。
①微波电视广播、移动通信等主要是利用微波传递信号的. 微波一般是指频率在3×10²~3×105MHz的电磁波，微波的性质与光波相近，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此，远距离进行微波通信需要通过地面上的微波中继站或通信卫星来实现.
1. 微波与微波中继站
微波大致沿直线传播，不能绕地球表面绕射。因此必须每隔50km左右就要建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。
微波通信需要大量中继站进行信号处理，如遇到雪山和大洋无法建立中继站时，微波通信就无法继续，怎么办呢？
人们通过通信卫星来实现.
①卫星通信系统是由通信卫星(空间部分)和通信地面站(地面部分)两大部分组成的。
2. 卫星通信系统的构成
②地球同步卫星在地球赤道平面内距地球表面约35800km的轨道上运动，它绕地球一周的时间与地球自转的周期相同，即24h。从地面上看去，它似乎总是静止在赤道上空.
一般来说，三颗在赤道上空均匀分布的地球同步卫星组成的通信系统发出的电磁波就几乎可以覆盖整个地球，如图所示.
卫星通信具有覆盖面大、通信距离长、不受地理环境限制等许多独特的优点，尤其在长距离、边远山区和抢险救灾等的通信中更是大显身手。卫星通信不仅在全球性的电话、电报、电视广播中成为重要的信息传输方式，而且在全球定位、导航等方面发挥着重要作用.
北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，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时空基础设施。
①覆盖面大；②通信距离长；③不受地理环境限制。
4. 卫星通信的优缺点
①造价较高；②有零点几秒的时间延迟；③保密性不好。
视频讲解——《卫星通信》
【例题1】下列关于卫星通信的说法正确的是（ ）A.卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波B.通信卫星相当于一个太空微波中继站，它是用来转发地面站发送来的信号的C.卫星通信发送广播信号 D. 卫星通信接收电视信号
通信卫星相当于一个太空微波中继站，它是用来转发地面站发送来的电话、电报、广播、电视等信号的。所以A、C、D均错，B对。
光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。20世纪30年代，一个制玻璃的工人偶然发现，光能沿着长长的玻璃棒传输。于是，科学家们开始试验用拉得很细的玻璃丝来做激光的传输线并获得了成功。人们把那些能够传输光信号的极其纤细的材料称为光导纤维，简称光纤，如图所示；由多根光纤制成的光信号传输线称为光缆，如图所示.
1933年11月4日，高锟出生于中国上海。童年的高锟对化学十分感兴趣，家里房子的三楼成了他的实验室。他曾经自制灭火筒、焰火和相纸等。此外，他还组装过六管超外差式收音机.
早在1966年，高锟与另外一名科学家共同提出将光纤用于通信的理论，他还制造出世界上第一根光导纤维，因此被誉为“光纤之父”。美国耶鲁大学校长在授予他“荣誉科学博士学位”的仪式上说：“你的发明改变了世界通信模式，为信息高速公路奠下了基石….”由于在光纤领域的特殊贡献，他于2009年被授予诺贝尔物理学奖.
如图所示，在光纤的一端放上发光的小灯泡，在光纤的另一端观察，你看到什么现象?
在光纤的另一端观察，人眼会看到小灯泡发出的光。
如图所示，光沿直线进入光纤的A端，经多次反射（光的全反射）后从光纤的B端射出。
1. 光纤传输光信号的原理
在光纤通信中，首先利用电光转换技术把电信号转变为光信号，并通过光纤传递到接收端，然后把光信号转变成电信号，从而实现信息传递。因为为纤通信的容量极大，一对头发丝那样细的光纤可以同时传送上百万路电话信号。又因为光纤不导电，不会产生电磁感应现象，所以不会受外界电磁场的干扰。而且，光纤不怕潮湿、耐腐蚀、能量损耗低，所以通信质量比其他有线通信高得多.
2. 光纤通信的工作方式
①通信容量极大；②不受外界地磁场的干扰；③不怕潮湿、不怕腐蚀、线路能量损耗较小。
3. 光纤通信的优、缺点
①架设线路受地理条件限制；②光缆易被拉断。
视频讲解——《光导纤维及其应用》
【例题2】如图所示的实验研究的是“光纤是怎样传输光信号的”。实验中，光纤是_______(导体/绝缘体)，在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到______。用光纤传输光信号，主要应用的物理知识是__________。
光纤不容易导电，属于绝缘体，光纤很细，有内外两层，内壁具有使光发生反射的特性(类似于平面镜)，所以光经多次反射能从光纤的一端传播到另一端，在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到灯光.
①互联网（如因特网，Internet）是一个由计算机、通信网络及其附属设备连接起来的全球通信网络，由于它拥有极其丰富的信息资源，而且信息传递快，因此参与互联网通信的人越来越多。
三、互联网与信息高速公路
根据中国互联网络信息中心（CNNIC）发布的《第47次中国互联网络发展状况统计报告》，截至2020年12月底，中国网民规模达9.89亿，互联网普及率达70.4%；其中，手机网民规模达9.86亿，占网民总体的99.7% 。
②我国成为上网用户拥有量的大国
①收发邮件利用互联网可以向全球的互联网用户发送电子邮件，召开分散于世界各地的有关人员的视频会议等。在互联网上发布的新闻可以迅速地传到世界各地. 用户可以自由、快速地检索和共享网络上的各种信息资源。
② 浏览新闻我们可以用网页浏览器快速、准确地获取最新的新闻或你想阅读的新闻.
③ 搜索引擎互联网上的信息浩瀚万千，而且毫无秩序，所有信息像汪洋上的一个个小岛，网页链接是这些小岛之间纵横交错的桥梁；而搜索引擎则为你绘制了一幅一目了然的信息地图，供你随时查阅。搜索引擎可以自动地在互联网上搜集信息，经过一定整理以后，提供给你查询。
你知道互联网还有哪些用途吗?说说看.
近年来随着互联网技术的不断发展，使得线上购物成为中国网民不可缺少的消费渠道之一。截止到2019年上半年，我国网络购物用户规模达6.39亿，占网民整体的74.8%。其中手机网络购物用户规模达6.22亿，占手机网民的73.4%。2019年网络购物消费额将达到66610亿元，占社零总额比重为19.5%。
世界各国都十分重视国家信息基础设施的建设。这种设施集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身，利用光缆和各级计算机把所有的通信系统连接在一起，组成了一个高速传递信息的网络。
人们通俗地把这种国家信息基础设施称为“信息高速公路”。“信息高速公路”的建立和发展，极大地促进了社会经济、文化、教育等的发展，改变着人们的工作方式和生活方式，使人类社会进入了信息时代.
【例题3】关于信息高速公路，下列描述错误的是（ ）A. 信息高速公路可以传递声音 B. 信息高速公路可以传递图像 C. 信息高速公路可以传递文字 D. 信息高速公路可以传递实物
现代信息高速公路是卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称。卫星通信是通过微波实现的，光纤通信是通过光波实现的。微波、光波都属于电磁波，电磁波可以传递语言、文字、数据、图像等信号，但不能传递实物。
1. 移动通信 是指移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信方式。
用户利用无线信号通过基地台与电话网络相连接，既可以在本地与对方通话，也可以在全国各地乃至全球漫游，甚至可以通过因特网获取所需要的信息。
移动通信的基地台是按蜂窝结构布局的。这种布局可以使相隔一定距离的两个基地台重复使用同一组频率，从而大大提高资源利用的效率.
2. 移动通信的基地台
20世纪70年代出现的第一代手机(1G)是采用模拟技术的移动电话，只能进行语音通话。它的体积非常大，质量可达3kg，俗称“大哥大”，如图所示。
20世纪末出现的第二代手机(2G)采用了数字化技术，它除了语音通话之外还增加了短信功能，与第一代相比，也轻便了许多。
第三代手机（3G）在数字化的基础上，新增了多媒体技术。它的数据传输速度有显著提升，不仅能够处理图像、声音、视频等多种媒体形式，还能提供包括网页浏览、网上购物、电话会议、电子商务等多种信息服务，图是第三代移动通信系统示意图.
第四代手机（4G）在原有技术的基础上增加了传感技术，它比第三代手机速度更快，能够实现一系列服务要求。例如，能够传输高质量视频，其图像质量与高清晰电视不相上下；再如，可以利用手机在办公室开启家里的空调、电热水器，接收家里的安全信息等。随着移动通信技术的日新月异，手机的智能化和个性化程度还会不断提高 .
组成：通信卫星(空间部分)和通信地面站。
优点：①覆盖面大；②通信距离长；③不受地理环境限制。
缺点：①造价较高；②有零点几秒的时间延迟；③保密性不好。
①传输原理：光进入光纤的一端后，经多次反射后从另一端射出.
②工作方式：利用电光转换技术把电信号转变为光信号， 并通过光纤传递到接收端，然后把光信号转变成电信号.
③优点：通信容量极大；不受外界地磁场的干扰； 不怕潮湿、不怕腐蚀、线路能量损耗较小。④缺点：架设线路受地理条件限制；光缆易被拉断。
①组成：互联网是一个由计算机、通信网络及其附属设备 连接起来的全球通信网络，
②互联网的用途：收发邮件； 浏览新闻；搜索引擎；网络购物等
现代通信 —走进信息时代
③信息高速公路：集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身，利用光缆和各级计算机把所有的通信系统连接在一起组成了一个高速传递信息的网络。
WHAT•WHY•WOW
1. 查询资料，比较现代电话与旧式电话的区别。
四、课外实践与练习——WWW
【参考答案】最初的电话机终端是由微型发电机和电池构成的磁石式电话机，打电话时，使用者用手摇微型发电机发出电信号呼叫对方，对方开机后构成通话回路。早期的电话只能打电话功能单一。随着技术不断的飞速发展，本世纪初出现了一种带个人数据助理的电话机“智能电话”。智能电话除了有完整的固定电话功能外，通常还具有大容量的名片管理功能、来去电管理功能、防止电话骚扰电话防火墙功能、企业集团电话名片内部名片管理功能，以及辅助办公的许多功能。比如：日程安排、便笺、日历、计算器等功能。早期的智能电话通过拨号上网，具有一定的信息交换能力，实现了发送短信、接收文字信息的功能。智能电话已有上网的功能及较强的多媒体功能。可以进行网络浏览、音视频的播放、具有电子书、电子相框等功能。同时智能电话在辅助办公、辅助营销、娱乐等方面的功能也有了大大的提高。在对传统固定电话颠覆的基础上，实现了更多的商务功能功能。
2. 在调查的基础上，就电磁波在现代社会中应用的某一个方面写一份调查报告。
首先确定调查的对象，搜集所需的资料；然后整理、汇总搜集到的资料；最后书写完整的调查报告。
电磁波在现代社会中的应用——移动通信移动通信是指移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信方式。用户利用无线信号通过基站台与电话网络相连接，既可以在本地与对方通话，也可以在全国各地乃至全球漫游，甚至可以通过因特网获取所需要的信息。到目前移动通信已经发展经历了4代，即1G、2G、3G、4G。1G：模拟制式的移动通信系统，得益于70年代的两项关键突破：微处理器的发明和交换及控制链路的数字化。2G：风靡全球十几年的数字蜂窝通信系统，80年代末开发。2G是包括语音在内的全数字化系统，新技术体现在通话质量和系统容量的提升。是第一个商业运营的2G系统，GSM采用TDMA技术。3G：3G是移动多媒体通信系统，提供的业务包括语音，传真，数据，多媒体娱乐和全球无缝漫游等。第一个3G网络运营于2001年的日本。
4G：4G是真正意义的高速移动通信系统，用户速率20MBPS，4G支持交互多媒体业务，高质量影像，3D动画和宽带互联网接入，是宽带大容量的高速蜂窝系统。2005年初，NTTDOCOMO演示的4G移动通信系统在20KM/小时下实现1GBPS的实时传输速率，该系统采用4X4天线MIMO技术和VSF-OFDM接入技术。目前，4G通信网络还未完全建成投入使用，5G甚至6G已经开始研究，在不久的未来，我们的日常生活一定会随着移动通信技术的发展而更加丰富多彩。
1. 下列电器中，工作时既需要接收电磁波，又需要发射电磁波的是 （ ） A. 手机 B. 收音机 C. 电视机 D. 手电筒
收音机、电视机只能接收电磁波，不能发射电磁波；手电筒与电磁波无关；手机工作时既需要接收电磁波，又需要发射电磁波。
2. 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/sD．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰
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．光波在真空中的传播速度是3×108m/s，在光纤中的传播速度小于真空的传播速度，故C错误。
3. 关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（ ）A．移动电话是利用电磁波传递信息的B．光纤是利用光在玻璃中不断折射来传递信息的C．中央电视台与上海电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同D．我国建立的“北斗“卫星定位系统是利用超声波进行定位的
A．手机都是靠电磁波传递信息的。故选项A正确；B．光纤是利用光在光导纤维中的全反射原理传递信息的。故B错误；C．电磁波的波速在真空或空气中的传播速度是相同的，故中央电视台与上海电视台发射的电磁波在同一区域传播速度相同，选项C错误；D．我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用电磁波定位的，故D错误。
4．在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水，在瓶内的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔（如图所示）．揭下胶带，让水流到下面的盆里，你会看到光束随弯曲的水流照到盆底，在盆底形成一个光斑。
（1）在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的____（填“内”或“外”）壁经过多次______（“反射”或“折射”），最后射到盆底；（2）实验中从瓶中流出的水柱相当于光纤通信中的___________．由此说明用来进行光纤通信的光纤____（填“能”或“不能”）弯曲；（3）在光纤通信中，每一根光纤_____（填“能”或“不能”）同时传导多束激光信号而不致相互干扰．
（1）在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的内壁经过多次反射，最后射到盆底；（2）激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光导纤维；由此说明用来进行激光通信的导管能弯曲； （3）光纤通信的容量大，不受外界条件的干扰，传播很远，通信质量很高；在激光通信中，每一根光导纤维中能同时传导多束激光信号而不致相互干扰．
5. 光纤通信相比电缆通信有很多优点，下列叙述不正确的是（ ）A. 光缆比电缆耐腐蚀 B. 光缆传送信息的速度比电缆快 C. 光缆传送信息的容量比电缆大D. 光缆传送信息的抗电磁干扰能力比电缆强
光缆是用光纤制成的，电缆一般是用金属导线制成的，光缆比电缆耐腐蚀，A对。光纤通信用光波传递信息，电缆通信用电流传递信息，光在玻璃中的传播速度小于电流在导线中的传播速度，B错；光缆传送信息的容量比电缆大、抗电磁干扰能力比电缆强(电流具有磁效应，电缆中变化的电流会产生电磁波)。故CD均对。
6. 下列传播信息一次传得最远的是（ ）A．互联网B．通过语言传播C．电磁波D．局域网
A、互联网即因特网，能把全世界的电脑连在一起，是世界上最大的计算机网络，可是信息资源共享，信息可以传播的很远；B、语言通过声波向四面八方传播，传播的距离是比较近；C、电磁波的传播速度比较快，但它容易发生各种反射和折射，一次传播的距离不会太长；D、局域网是某些机关、学校、企业的内部网络，信息传播的距离是比较短的．
7. 以下活动中，几乎不会对人体产生电磁辐射的是（ ）A. 使用手电筒 B. 玩电脑游戏C. 接听手机 D. 紧靠工作着的微波炉
计算机的键盘、显示屏、CPU 等在工作时会产生大量的电磁波，当人长时间接触计算机时就会对人体产生电磁辐射，造成对人体健康的伤害；手机在接通的瞬间，会发出强大的电磁波，如果长时间通话或，人体都会受到手机的电磁辐射，所以很多专家学者都告诫我们使用手机时最好等手机接通后 1~2 s后再通话，这样可以减少手机发出的电磁波给人体带来的伤害；微波炉本身就是依靠强大的微波进行工作的，虽然在制造过程中科学家们已经设法尽量减少电磁波的泄漏，但是科学研究表明，当我们紧靠工作着的微波炉时同样会受到电磁波的辐射.所以综上分析，只有A选项是正确的。因为一般手电筒使用的都是直流电，所以不会产生有损人体健康的电磁辐射。 所以选A
电磁波的发现使人类进入了无线通信时代，无线电报、传真、广播以及电视等如雨后春笋般地涌现出来.移动通信、卫星通信、光纤通信，特别是数字技术与互联网的发展使人类走进了信息时代，实现了“跨越时空、漫游地球村”的梦想
三、现代通信——走进信息时代
自麦克斯韦建立电磁场理论和赫兹用实验验证了电磁波的存在后，无线通信技术迅速发展起来，无线电报、无线电话、无线广播、无线电视等相继问世.
20世纪下半叶以来，随着卫星通信、移动通信、光纤通信、数据通信等通信技术的发展，人类社会进入了现代通信时代。
如图所示，表示同时采用卫星通信与光纤通信两种方式越洋传递电子邮件的过程。在这个过程中，从地面站1发出载有信号的电磁波，这个电磁波被通信卫星接收并处理后再发送到地面站2，从而实现两个地面站或多个地面站间的远距离通信。
①微波电视广播、移动通信等主要是利用微波传递信号的. 微波一般是指频率在3×10²~3×105MHz的电磁波，微波的性质与光波相近，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此，远距离进行微波通信需要通过地面上的微波中继站或通信卫星来实现.
1. 微波与微波中继站
微波大致沿直线传播，不能绕地球表面绕射。因此必须每隔50km左右就要建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。
微波通信需要大量中继站进行信号处理，如遇到雪山和大洋无法建立中继站时，微波通信就无法继续，怎么办呢？
人们通过通信卫星来实现.
①卫星通信系统是由通信卫星(空间部分)和通信地面站(地面部分)两大部分组成的。
2. 卫星通信系统的构成
②地球同步卫星在地球赤道平面内距地球表面约35800km的轨道上运动，它绕地球一周的时间与地球自转的周期相同，即24h。从地面上看去，它似乎总是静止在赤道上空.
一般来说，三颗在赤道上空均匀分布的地球同步卫星组成的通信系统发出的电磁波就几乎可以覆盖整个地球，如图所示.
卫星通信具有覆盖面大、通信距离长、不受地理环境限制等许多独特的优点，尤其在长距离、边远山区和抢险救灾等的通信中更是大显身手。卫星通信不仅在全球性的电话、电报、电视广播中成为重要的信息传输方式，而且在全球定位、导航等方面发挥着重要作用.
北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，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时空基础设施。
①覆盖面大；②通信距离长；③不受地理环境限制。
4. 卫星通信的优缺点
①造价较高；②有零点几秒的时间延迟；③保密性不好。
视频讲解——《卫星通信》
【例题1】下列关于卫星通信的说法正确的是（ ）A.卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波B.通信卫星相当于一个太空微波中继站，它是用来转发地面站发送来的信号的C.卫星通信发送广播信号 D. 卫星通信接收电视信号
通信卫星相当于一个太空微波中继站，它是用来转发地面站发送来的电话、电报、广播、电视等信号的。所以A、C、D均错，B对。
光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。20世纪30年代，一个制玻璃的工人偶然发现，光能沿着长长的玻璃棒传输。于是，科学家们开始试验用拉得很细的玻璃丝来做激光的传输线并获得了成功。人们把那些能够传输光信号的极其纤细的材料称为光导纤维，简称光纤，如图所示；由多根光纤制成的光信号传输线称为光缆，如图所示.
1933年11月4日，高锟出生于中国上海。童年的高锟对化学十分感兴趣，家里房子的三楼成了他的实验室。他曾经自制灭火筒、焰火和相纸等。此外，他还组装过六管超外差式收音机.
早在1966年，高锟与另外一名科学家共同提出将光纤用于通信的理论，他还制造出世界上第一根光导纤维，因此被誉为“光纤之父”。美国耶鲁大学校长在授予他“荣誉科学博士学位”的仪式上说：“你的发明改变了世界通信模式，为信息高速公路奠下了基石….”由于在光纤领域的特殊贡献，他于2009年被授予诺贝尔物理学奖.
如图所示，在光纤的一端放上发光的小灯泡，在光纤的另一端观察，你看到什么现象?
在光纤的另一端观察，人眼会看到小灯泡发出的光。
如图所示，光沿直线进入光纤的A端，经多次反射（光的全反射）后从光纤的B端射出。
1. 光纤传输光信号的原理
在光纤通信中，首先利用电光转换技术把电信号转变为光信号，并通过光纤传递到接收端，然后把光信号转变成电信号，从而实现信息传递。因为为纤通信的容量极大，一对头发丝那样细的光纤可以同时传送上百万路电话信号。又因为光纤不导电，不会产生电磁感应现象，所以不会受外界电磁场的干扰。而且，光纤不怕潮湿、耐腐蚀、能量损耗低，所以通信质量比其他有线通信高得多.
2. 光纤通信的工作方式
①通信容量极大；②不受外界地磁场的干扰；③不怕潮湿、不怕腐蚀、线路能量损耗较小。
3. 光纤通信的优、缺点
①架设线路受地理条件限制；②光缆易被拉断。
视频讲解——《光导纤维及其应用》
【例题2】如图所示的实验研究的是“光纤是怎样传输光信号的”。实验中，光纤是_______(导体/绝缘体)，在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到______。用光纤传输光信号，主要应用的物理知识是__________。
光纤不容易导电，属于绝缘体，光纤很细，有内外两层，内壁具有使光发生反射的特性(类似于平面镜)，所以光经多次反射能从光纤的一端传播到另一端，在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到灯光.
①互联网（如因特网，Internet）是一个由计算机、通信网络及其附属设备连接起来的全球通信网络，由于它拥有极其丰富的信息资源，而且信息传递快，因此参与互联网通信的人越来越多。
三、互联网与信息高速公路
根据中国互联网络信息中心（CNNIC）发布的《第47次中国互联网络发展状况统计报告》，截至2020年12月底，中国网民规模达9.89亿，互联网普及率达70.4%；其中，手机网民规模达9.86亿，占网民总体的99.7% 。
②我国成为上网用户拥有量的大国
①收发邮件利用互联网可以向全球的互联网用户发送电子邮件，召开分散于世界各地的有关人员的视频会议等。在互联网上发布的新闻可以迅速地传到世界各地. 用户可以自由、快速地检索和共享网络上的各种信息资源。
② 浏览新闻我们可以用网页浏览器快速、准确地获取最新的新闻或你想阅读的新闻.
③ 搜索引擎互联网上的信息浩瀚万千，而且毫无秩序，所有信息像汪洋上的一个个小岛，网页链接是这些小岛之间纵横交错的桥梁；而搜索引擎则为你绘制了一幅一目了然的信息地图，供你随时查阅。搜索引擎可以自动地在互联网上搜集信息，经过一定整理以后，提供给你查询。
你知道互联网还有哪些用途吗?说说看.
近年来随着互联网技术的不断发展，使得线上购物成为中国网民不可缺少的消费渠道之一。截止到2019年上半年，我国网络购物用户规模达6.39亿，占网民整体的74.8%。其中手机网络购物用户规模达6.22亿，占手机网民的73.4%。2019年网络购物消费额将达到66610亿元，占社零总额比重为19.5%。
世界各国都十分重视国家信息基础设施的建设。这种设施集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身，利用光缆和各级计算机把所有的通信系统连接在一起，组成了一个高速传递信息的网络。
人们通俗地把这种国家信息基础设施称为“信息高速公路”。“信息高速公路”的建立和发展，极大地促进了社会经济、文化、教育等的发展，改变着人们的工作方式和生活方式，使人类社会进入了信息时代.
【例题3】关于信息高速公路，下列描述错误的是（ ）A. 信息高速公路可以传递声音 B. 信息高速公路可以传递图像 C. 信息高速公路可以传递文字 D. 信息高速公路可以传递实物
现代信息高速公路是卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称。卫星通信是通过微波实现的，光纤通信是通过光波实现的。微波、光波都属于电磁波，电磁波可以传递语言、文字、数据、图像等信号，但不能传递实物。
1. 移动通信 是指移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信方式。
用户利用无线信号通过基地台与电话网络相连接，既可以在本地与对方通话，也可以在全国各地乃至全球漫游，甚至可以通过因特网获取所需要的信息。
移动通信的基地台是按蜂窝结构布局的。这种布局可以使相隔一定距离的两个基地台重复使用同一组频率，从而大大提高资源利用的效率.
2. 移动通信的基地台
20世纪70年代出现的第一代手机(1G)是采用模拟技术的移动电话，只能进行语音通话。它的体积非常大，质量可达3kg，俗称“大哥大”，如图所示。
20世纪末出现的第二代手机(2G)采用了数字化技术，它除了语音通话之外还增加了短信功能，与第一代相比，也轻便了许多。
第三代手机（3G）在数字化的基础上，新增了多媒体技术。它的数据传输速度有显著提升，不仅能够处理图像、声音、视频等多种媒体形式，还能提供包括网页浏览、网上购物、电话会议、电子商务等多种信息服务，图是第三代移动通信系统示意图.
第四代手机（4G）在原有技术的基础上增加了传感技术，它比第三代手机速度更快，能够实现一系列服务要求。例如，能够传输高质量视频，其图像质量与高清晰电视不相上下；再如，可以利用手机在办公室开启家里的空调、电热水器，接收家里的安全信息等。随着移动通信技术的日新月异，手机的智能化和个性化程度还会不断提高 .
组成：通信卫星(空间部分)和通信地面站。
优点：①覆盖面大；②通信距离长；③不受地理环境限制。
缺点：①造价较高；②有零点几秒的时间延迟；③保密性不好。
①传输原理：光进入光纤的一端后，经多次反射后从另一端射出.
②工作方式：利用电光转换技术把电信号转变为光信号， 并通过光纤传递到接收端，然后把光信号转变成电信号.
③优点：通信容量极大；不受外界地磁场的干扰； 不怕潮湿、不怕腐蚀、线路能量损耗较小。④缺点：架设线路受地理条件限制；光缆易被拉断。
①组成：互联网是一个由计算机、通信网络及其附属设备 连接起来的全球通信网络，
②互联网的用途：收发邮件； 浏览新闻；搜索引擎；网络购物等
现代通信 —走进信息时代
③信息高速公路：集卫星通信、光纤通信、数据通信、移动通信等技术于一身，利用光缆和各级计算机把所有的通信系统连接在一起组成了一个高速传递信息的网络。
WHAT•WHY•WOW
1. 查询资料，比较现代电话与旧式电话的区别。
四、课外实践与练习——WWW
【参考答案】最初的电话机终端是由微型发电机和电池构成的磁石式电话机，打电话时，使用者用手摇微型发电机发出电信号呼叫对方，对方开机后构成通话回路。早期的电话只能打电话功能单一。随着技术不断的飞速发展，本世纪初出现了一种带个人数据助理的电话机“智能电话”。智能电话除了有完整的固定电话功能外，通常还具有大容量的名片管理功能、来去电管理功能、防止电话骚扰电话防火墙功能、企业集团电话名片内部名片管理功能，以及辅助办公的许多功能。比如：日程安排、便笺、日历、计算器等功能。早期的智能电话通过拨号上网，具有一定的信息交换能力，实现了发送短信、接收文字信息的功能。智能电话已有上网的功能及较强的多媒体功能。可以进行网络浏览、音视频的播放、具有电子书、电子相框等功能。同时智能电话在辅助办公、辅助营销、娱乐等方面的功能也有了大大的提高。在对传统固定电话颠覆的基础上，实现了更多的商务功能功能。
2. 在调查的基础上，就电磁波在现代社会中应用的某一个方面写一份调查报告。
首先确定调查的对象，搜集所需的资料；然后整理、汇总搜集到的资料；最后书写完整的调查报告。
电磁波在现代社会中的应用——移动通信移动通信是指移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信方式。用户利用无线信号通过基站台与电话网络相连接，既可以在本地与对方通话，也可以在全国各地乃至全球漫游，甚至可以通过因特网获取所需要的信息。到目前移动通信已经发展经历了4代，即1G、2G、3G、4G。1G：模拟制式的移动通信系统，得益于70年代的两项关键突破：微处理器的发明和交换及控制链路的数字化。2G：风靡全球十几年的数字蜂窝通信系统，80年代末开发。2G是包括语音在内的全数字化系统，新技术体现在通话质量和系统容量的提升。是第一个商业运营的2G系统，GSM采用TDMA技术。3G：3G是移动多媒体通信系统，提供的业务包括语音，传真，数据，多媒体娱乐和全球无缝漫游等。第一个3G网络运营于2001年的日本。
4G：4G是真正意义的高速移动通信系统，用户速率20MBPS，4G支持交互多媒体业务，高质量影像，3D动画和宽带互联网接入，是宽带大容量的高速蜂窝系统。2005年初，NTTDOCOMO演示的4G移动通信系统在20KM/小时下实现1GBPS的实时传输速率，该系统采用4X4天线MIMO技术和VSF-OFDM接入技术。目前，4G通信网络还未完全建成投入使用，5G甚至6G已经开始研究，在不久的未来，我们的日常生活一定会随着移动通信技术的发展而更加丰富多彩。
1. 下列电器中，工作时既需要接收电磁波，又需要发射电磁波的是 （ ） A. 手机 B. 收音机 C. 电视机 D. 手电筒
收音机、电视机只能接收电磁波，不能发射电磁波；手电筒与电磁波无关；手机工作时既需要接收电磁波，又需要发射电磁波。
2. 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/sD．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰
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．光波在真空中的传播速度是3×108m/s，在光纤中的传播速度小于真空的传播速度，故C错误。
3. 关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（ ）A．移动电话是利用电磁波传递信息的B．光纤是利用光在玻璃中不断折射来传递信息的C．中央电视台与上海电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同D．我国建立的“北斗“卫星定位系统是利用超声波进行定位的
A．手机都是靠电磁波传递信息的。故选项A正确；B．光纤是利用光在光导纤维中的全反射原理传递信息的。故B错误；C．电磁波的波速在真空或空气中的传播速度是相同的，故中央电视台与上海电视台发射的电磁波在同一区域传播速度相同，选项C错误；D．我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用电磁波定位的，故D错误。
4．在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水，在瓶内的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔（如图所示）．揭下胶带，让水流到下面的盆里，你会看到光束随弯曲的水流照到盆底，在盆底形成一个光斑。
（1）在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的____（填“内”或“外”）壁经过多次______（“反射”或“折射”），最后射到盆底；（2）实验中从瓶中流出的水柱相当于光纤通信中的___________．由此说明用来进行光纤通信的光纤____（填“能”或“不能”）弯曲；（3）在光纤通信中，每一根光纤_____（填“能”或“不能”）同时传导多束激光信号而不致相互干扰．
（1）在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的内壁经过多次反射，最后射到盆底；（2）激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光导纤维；由此说明用来进行激光通信的导管能弯曲； （3）光纤通信的容量大，不受外界条件的干扰，传播很远，通信质量很高；在激光通信中，每一根光导纤维中能同时传导多束激光信号而不致相互干扰．
5. 光纤通信相比电缆通信有很多优点，下列叙述不正确的是（ ）A. 光缆比电缆耐腐蚀 B. 光缆传送信息的速度比电缆快 C. 光缆传送信息的容量比电缆大D. 光缆传送信息的抗电磁干扰能力比电缆强
光缆是用光纤制成的，电缆一般是用金属导线制成的，光缆比电缆耐腐蚀，A对。光纤通信用光波传递信息，电缆通信用电流传递信息，光在玻璃中的传播速度小于电流在导线中的传播速度，B错；光缆传送信息的容量比电缆大、抗电磁干扰能力比电缆强(电流具有磁效应，电缆中变化的电流会产生电磁波)。故CD均对。
6. 下列传播信息一次传得最远的是（ ）A．互联网B．通过语言传播C．电磁波D．局域网
A、互联网即因特网，能把全世界的电脑连在一起，是世界上最大的计算机网络，可是信息资源共享，信息可以传播的很远；B、语言通过声波向四面八方传播，传播的距离是比较近；C、电磁波的传播速度比较快，但它容易发生各种反射和折射，一次传播的距离不会太长；D、局域网是某些机关、学校、企业的内部网络，信息传播的距离是比较短的．
7. 以下活动中，几乎不会对人体产生电磁辐射的是（ ）A. 使用手电筒 B. 玩电脑游戏C. 接听手机 D. 紧靠工作着的微波炉
计算机的键盘、显示屏、CPU 等在工作时会产生大量的电磁波，当人长时间接触计算机时就会对人体产生电磁辐射，造成对人体健康的伤害；手机在接通的瞬间，会发出强大的电磁波，如果长时间通话或，人体都会受到手机的电磁辐射，所以很多专家学者都告诫我们使用手机时最好等手机接通后 1~2 s后再通话，这样可以减少手机发出的电磁波给人体带来的伤害；微波炉本身就是依靠强大的微波进行工作的，虽然在制造过程中科学家们已经设法尽量减少电磁波的泄漏，但是科学研究表明，当我们紧靠工作着的微波炉时同样会受到电磁波的辐射.所以综上分析，只有A选项是正确的。因为一般手电筒使用的都是直流电，所以不会产生有损人体健康的电磁辐射。 所以选A
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