九年级物理上册《第4节 越来越宽的信息之路》教学课件

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第二十一章 信息的传递第 4 节 越 来越宽的信息之路 人教 版 物理 九 年级 下册 讲五分钟的故事和放映五分钟的电影， 两者所传递的信息量是不一样的 ，五分钟的语言只能简单描述人的相貌、衣着和事件的梗概；而五分钟的电影，除此之外还能展现故事地点的山川和天气、人物衣服的质地和颜色、主人公的容貌和嗓音等许许多多细节。因此， 电视广播与声音广播相比，在相同时间内要传送更多的信息。 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 。 1. 常识性了解 卫星通信 、 光缆通信 、 网络通信 。 2. 通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。 微波信号的波长在 10m ～ 1mm 之 间； 微波信号的频率在 30MHz ～ 3×10 5 MHz 之间。 一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 知识点 1 微波通信 微 波几乎沿 直线传播 ，不能沿地球表面绕射，需建设 中继站 。 微波中继通信示意图 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。 微波通信 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 想一想 ：能 否用月亮做中继站，实现微波通信？ 通信卫星大多相对地球“静止” —— 同步卫 星。 三颗同步卫星可以实现全球通信 用 碟形天线（大锅 ）接收来自卫星的信号 知识点 2 卫星通信 点击图 片演示同步卫星全球通信 1. 陆地 应用：如车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用、铁路运营监控等； 2. 航海 应用：如远洋运输、内河航运、船舶停泊与入坞等； 3. 航空 应用：如航路导航、机场场面监控、精密进近等。随着交通的发展，高精度应用需求加速释放。 中国北斗卫星导航系统 1. 许 多城市的公交车安装了 GPS 系统 ， 通过 GPS 系统可显示汽车的行驶方向、车速、所在位置等信息。 GPS 系统与卫星之间实现信号传输是通 过 （ ） A ． 激光　　　　　　　　 B ． 红外线 C ． 紫外线 D ． 电磁波 D 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。 1960 年美国科学家 ________ 制成了世界第一台 ________ 激光器，它能产生 _______ 单一、方向 __________ 的光，称为激光。 梅曼 红宝石 频率 高度集中 知识点 3 光纤通信 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 ，康 宁公司首次研制成功损耗为 20db/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。 光纤通讯技术简介 各种光导纤维 说明光不但能沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。 光在光导纤维中的传播 点击观看 光沿水流传 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。 电话机 电视摄像机 电 端 机 光 端 机 电话机 电 视接 收机 电 端 机 光 端 机 光缆 信息发送端 信息接收端 光纤通信的实施 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）频率 稳定 ，信号传输 质量高 ； （4）光纤抗电磁干扰， 保密性好 。 2. 1966 年，华 裔物理学家高锟提出光纤通信的设想。光纤通信传输信息的载体 是（ ） A ． 电 流 B ． 超声波 C ． 无线电波 D ． 光波 D 知识点 4 网络通信 计算机可以高速处理各种信息，通过网络把计算机联系在一起，可以进行 网络通信 。 世 界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做 因特网 ，这样就能做到信息资源的共享。 计 算机之间的联结，除了使用 金属导体 外，还使用 光缆 、 通信卫星 等各种通信手段。 因特网 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。 　　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。 xiaolin@server.com.cn 这 表示信箱属于一个自称“ xiaolin” 的人， 他的服务器名叫server.com.cn 。其 中“cn” 是 China 的简写，表示这个服务器是在中国注册的。 电 子邮件像电话一样快，同时又像信件一样方便，收件人可以在任何时候通过 上 网的计算机或手机打开信箱，查看邮件。除了文字之外，我们也可以把照片、语言及任何信息变成数字文件用电子邮件传送。 电子邮件 3. 关 于电子邮件，下列说法中正确的 是（ ） A ． 发送电子邮件必须要输入自己的信箱地址 B ． 发送电子邮件必须要输入对方的信箱地址 C ． 电子信箱是某用户计算机上的空间 D ． 对方的计算机没开 机，邮 件就没法发送 B 1. （ 2018 · 烟 台） “ 北斗”卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精 度、高 可靠性的定位、导航等服务，该系统在传递信息的过程中主要依 靠（ ） A ． 声 波 B ． 超声波 C ． 次声 波 D ． 电磁波 连接中考 D 连接中考 2 . （ 2019 •绵阳）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 B 连接中考 3. （2019•巴中）下列关于电磁波和信息技术说法正确的是（　 ） A． 由华为主导的5G技术不是利用电磁波进行信息传输的 B．北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的 C．电磁波只能传递信息不能传递能量 D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同 B 1 . 北 斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，已经初步具备区域导航、定位和授时功能。完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信功能。下列关于北斗导航卫星系统说法正确的是 （ 　　） A．北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同 B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息 C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航 D．北斗卫星导航系统现已全面建成 A 基础巩固题 2 . 下 列关于地球同步通信卫星的说法中错误的 是 （ 　 ） A．同步卫星处于平衡状态 B．同步卫星的机械能守恒 C．同步卫星相对于地面静止 D．同步卫星使用微波进行通信 A 基础巩固题 3 . 【 多选 】 关 于信息和材料在生活中的应用，下列说法正确的 是 （　　） A．倒车雷达是利用次声波传递信息的 B．利用半导体材料可以制作二极管 C．“北斗”卫星导航是利用电磁波传递信息的 D．光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，光纤通信 是 依 靠激 光折 射传递信息的 BC 基础巩固题 同 步通信卫星是在离地面高 度为 3.6×10 7 m，绕 地 心 转动的圆轨道（同步轨道） 上运 行的卫星，运 行 周 期跟地球自转周期相同。 （1）同步通信卫星绕地球运行时 _____ （选填“受” 或“不受”）地球的引力，其运行周期是 _______ h。同步通信卫星相对于地面的建筑物是 _______ 的， _____ 颗同步通信卫星基本可以实现全球通信 。 24 受 静止 3 能力提升题 同 步通信卫星是在离地面高 度为 3.6×10 7 m，绕地心转动的圆轨道（同步轨道） 上运 行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同。 （ 2）理论和实践表明，质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若同步通信卫星上的天线脱落，天线 _______ （选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行。 （3）地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要 _______ s。 0.48 仍然 能力提升题 电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。 　　微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。 作业 内容 教材作业 完 成课后 “ 动手动脑学物理 ” 练习 自主安排 配套练习 册练 习