人教版九年级全册第4节 越来越宽的信息之路课后复习题
展开1. 了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
2. 通过学习现代通信知识,了解科技为人类生活带来的便利,提高学科学的兴趣。
【学习重点】
了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的基础知识。
【学习难点】
网络通信和光纤通信的原理。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 信息理论表明,作为载体的无线电波频率越 ,相同时间内传输的信息就越 。因此,几十年来,无线电通信、电视广播等所用的频率越来越 ,我们可以形象地说,信息之路越来越 了。
2. 微波通信:微波是波长在 m~ mm之间,频率在30 MHz~3×105 MHz之间的电磁波。微波大致沿 传播,所以每隔50 km左右就要建一个微波 。
3. 卫星通信:利用通信卫星做微波通信的 来进行通信的方式叫卫星通信。 颗同步卫星几乎可实现全球通信。
4. 光纤通信:激光的特点是频率 、方向 。光纤通信是利用 在光纤中传输信号的。光纤由中央的玻璃芯和外面的反射层、保护层构成的,可以传输大量的信息。
5. 网络通信:将数台计算机通过各种方式联结在一起,便组成了网络通信。现在世界上最大的计算机网络叫 。人们经常使用的网络通信方式是 (e-mail),传递信息既快又方便。
【合作探究】
探究一、微波通信
1. 传输信息与频率的关系
【想一想】为了给同学们讲解《移动电话发展史》,一种方式是播放视频,另一种方式是只播放音频。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?
【归纳】信息理论表明:作为载体的电磁波,频率越 ,相同时间内传输的信息就越 。相同时间内,电视广播比电台广播能传递更 的信息。
2. 微波
(1)波长和频率范围:微波波长在 m~ mm之间,频率在30MHz~3×105MHz之间。
(2)性质:微波的性质接近光波,大致沿 传播,不能沿地球表面绕射。
3. 微波通信
(1)概念:利用微波进行的通信称为 通信。
(2)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 ,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,一棒传一棒,可以把信息传递到远方。
(3)微波通信的优点
①频率 ,传输信息的容量大;
②质量好,可以传送很远的 ;
③大致沿直线传播,受大气干扰小,能量损耗小,收到的信号强且稳定。
(4)微波通信的缺点
需要大量中继站进行信号处理,且信号传递的距离越远,需要的中继站越多。在遇到雪山、大洋,根本无法建设中继站时,微波通信几乎无法继续。
【例题1】微波:频率_____,波长_____,信息搭载量大,大致沿直线传播,不能沿地表绕射,每隔50km左右就要建设一个_________站。_____越高的电磁波搭载信息能力越大,越沿直线传播。
探究二、卫星通信
【想一想】在遇到雪山、大洋,根本无法建设中继站时,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?
【分析】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:人们使用 进行通信。
1. 卫星通信的概念
利用通信卫星做微波通信的 来进行通信的方式叫卫星通信。
2. 同步通信
地球同步卫星即地球同步轨道卫星,是运行在地球同步轨道上的人造卫星,距离地球约36000km,卫星的运行方向与地球的自转方向 、运行轨道位于地球赤道平面上圆形轨道、运动周期与地球自转一周的时间 ,所以叫做“同步通信卫星”。
3. 全球通信
在地球周围均匀地配置 颗通信卫星,就可以覆盖几乎全部的地球表面,实现全球通信。
4. 卫星通信的组成
由 、 和传输系统三部分组成。卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上,利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号,并对信号进行放大变频后转发给其他 ,从而完成两个 之间的传输。
5. 卫星通信特点
通信范围大,只要在卫星发射的电磁波覆盖的范围内均可进行通信;不易受陆地灾害影响,建设速度快;易于实现广播和多址通信。
6. 中国北斗卫星导航系统
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。
【例题2】2019年9月23日,我国以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星,北斗导航系统由地球非同步卫星和地球同步卫星两部分组成。如图是三颗地球同步卫星轨迹示意图。下列地球同步卫星说法中正确的是( )
A.卫星1相对于卫星2是静止的
B.卫星2相对于卫星3是运动的
C.三颗卫星相对于地球是运动的
D.三颗卫星相对于地球是静止的,卫星相互间是运动的
探究三、光纤通信
1. 激光
(1)激光的概念:频率 、方向高度 的光叫激光。
(2)激光通信容量更大:我们已经知道,电磁波的传播速度等于光速,实际上光也是一种电磁波。与微波相比,光的频率更高。如果用光来通信,这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。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。
2. 光导纤维
(1)光导纤维简称光纤,是一种非常细的玻璃丝, 可在光纤里传播,不受外界干扰。
实用的光纤是比人的头发丝稍粗的玻璃丝,通信用光纤的外径一般为125~140 μm。一般所说的光纤是由纤芯和包层组成,纤芯完成信号的传输,包层与纤芯的折射率不同,将光信号封闭在纤芯中传输并起到保护纤芯的作用。工程中一般将多条光纤固定在一起构成光缆。
(2)光导纤维传光原理
①演示实验—《水流导光》
【实验结论】光不但能沿直线传播,也可以沿着 的水流传播。
②光导纤维传光原理
光导纤维传播激光的原理是光的全 。携带信息的激光从光导纤维的一端射入,在光纤内部传播时,发生的是全 ,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了 。
3. 光纤通信
光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。由于光的频率很高,在一定时间内可以传输大量信息。
我国光缆通信的发展十分迅速,目前光缆可以通达所有地区(市、州),而且还与其他国家合作修建了跨越太平洋的海底光缆。光纤通信已经成为我国长途通信的骨干力量。
4. 光纤通信的优点
(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)不受电磁干扰,通信质量高,保密性好。
5. 光纤通讯技术的发展
光纤通讯技术是近几十年才发展起来的。1960年,美国物理学家西奥多·梅曼在佛罗里达州迈阿密的研究实验室里,制成了世界上第一台红宝石激光器。1966年,华裔物理学家 提出用光纤通信的构想,并得以实现,高锟被誉为“光纤之父”。
【例题3】历经四十年的发展,中国光纤光缆行业已经占据世界半壁江山,为现代通讯做出了突出贡献,体现了大国精神、大国担当。现代信息高速公路,是卫星通信和光纤维通信等高速、大容量信息传输通道的俗称,光纤维通信传输信息的载体是( )
A.微波 B.光波 C.无线电波 D.超声波
探究四、网络通信
1. 网络通信
计算机可以高速处理各种信息,把计算机 一起,可以进行网络通信。计算机之间的联结,除了使用金属导线外,还用了光缆、通信卫星等各种通信手段。
如果某人的计算机跟一个叫做服务器的大计算机相联,就是平常说的“上网”。世界上最大的计算器网络是 。
2. 计算机服务器
计算机服务器是指在计算机网络中提供服务的一种计算机系统,它提供应用程序的服务,可以接受客户端的请求并提供相应的服务功能。服务器通常配备高效的硬件和软件资源,用于处理大量的请求和数据,在网络上起到“服务商”的角色。
3. 网络通信的应用
(1)电子邮件
①电子邮件是人们经常使用的网络通信形式,它不仅可以传送文字,也可以把照片、语言及任何信息变成数字文件进行传送。
每个电子信箱都有自己的“ ”,这样才能把邮件送到正确的地方。电子信箱地址的格式为:用户名、符号“@”(发音同英语的“at”)和域名三部分。如 xialin@,这表示信箱属于一个自称“ ”的人,他的服务器名叫 。其中“cn”是China的简写,表示这个服务器是在 注册的。
②电子邮件的传送
发送方通过计算机输入信息并传送到与计算机相联系的服务器 →服务器A将信息传送到与接收方计算机相连接的服务器 →服务器B将信息再传送到 计算机中,即可显示甲的信息。
(2)网络通信的一些应用
除了通过网络收发电子邮件外,还可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播,另外还可以通过网络进行远程教育、远程医疗等。
【例题4】电子邮件可以传输:①文字资料;②声音信息;③图片图像;④视频资料中的( )
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
探究五、激光的应用
1. 激光的特点与应用
(1)激光束的 特别好,在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。
①激光测距:激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲和收到反射脉冲的时间间隔,就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。
②读出光盘上记录的信息:由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点上。让这一点照射到光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,经过处理后还原成声音和图像。由于会聚点很小,光盘记录信息的密度很高。
(2)激光的亮度高
激光还有一个特点是 高,也就是说它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上,可以使物体的被照部分迅速上升到极高的温度,最难熔化的物质在这一瞬间也要汽化了。因此,我们可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光做“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤,还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器,在军事上有广泛的应用。
2. 想想议议
阅读了以上这段“科学世界”和前面的“光纤通信”后,讨论下面问题。
(1)激光有哪些不同于其他光的特点?文中所说激光的应用分别利用它的哪个特点?
(2)除了文中介绍的应用外,你还听说在什么地方用到了激光?
【精讲点拨】
1.微波通信:微波的频率高,可携带大量的信息,它的性质接近光波,大致沿直线传播,要实现长距离传播需要每隔50 km建立一个微波中继站。遇有雪山、大洋时,只能靠卫星通信来转接。
2.卫星通信:通信用卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星,只要在地球的周围均匀地配置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。
3.光纤通信:微波通信有时会受到外界的干扰,使信号不稳定。使激光携带着信息在光导纤维中传播,就避免了以上问题,可以大大提高通信质量。而且激光的频率更高,可以携带更多的信息。
4.网络通信: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。使用电子信箱,就可以使用电子邮件进行通信。除了通过网络收发电子邮件外,还可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播,另外还可以通过网络进行远程教育、远程医疗等。
【归纳整理】
第4节 越来越宽的信息之路
【课堂练习】
1.通过微波传送的是( )
A.超远程通信 B.无线电广播
C.电报 D.电视和宇航通信
2.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,始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗,一流的北斗”的发展理念,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。卫星导航在传递信息过程中主要依靠的是( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.光导纤维
3.利用光导纤维在一定时间内可以传输较大量的信息,这是因为光波的( )
A.波长长 B.波速快 C.频率高 D.看得见
4.关于网络通信,下列说法正确的是( )
A.目前使用比较频繁的网络通信形式是电子邮件
B.电子邮件在目前只能传递文字,不能传递照片、语音或其他信息
C.从网上只能收发电子邮件,查不到其他资料,因此上网是有局限性的
D.利用互联网可以进行远程教育、下载文件、邮寄商品等
5. 早在100多年前,贝尔实验室就有了用“光话”替代电话的设想,后来科学家利用强光源产生的______,以及光导纤维技术,终于让光纤通信成为了现代通信的重要方式。如图是光导纤维工作示意图,光导纤维能传导光纤的基本原理是________ 。
6. 小明在电脑上收看春晚直播。小明家使用是光纤上网,因特网的信息是通过光导纤维传送的,在光导纤维中传递的是_______(选填“电流”、“激光”或“微波”); 除观看视频、浏览网页外,使用因特网还可以_______(只需填写一种)。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
人教版九年级全册第二十一章 信息的传递第4节 越来越宽的信息之路巩固练习: 这是一份人教版九年级全册<a href="/wl/tb_c83812_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二十一章 信息的传递第4节 越来越宽的信息之路巩固练习</a>,共10页。试卷主要包含了微波通信,卫星通信,光纤通信,网络通信等内容,欢迎下载使用。
人教版九年级全册第4节 越来越宽的信息之路巩固练习: 这是一份人教版九年级全册<a href="/wl/tb_c83812_t7/?tag_id=28" target="_blank">第4节 越来越宽的信息之路巩固练习</a>,共6页。试卷主要包含了微波通信,卫星通信,光纤通信,网络通信等内容,欢迎下载使用。
人教版九年级物理下册教案:21.4越来越宽的信息之路: 这是一份人教版九年级物理下册教案:21.4越来越宽的信息之路,共26页。试卷主要包含了通过教学使学生了解,了解光纤通信的原理和优点等内容,欢迎下载使用。