《九年级物理全册 19.3 踏上信息高速公路课件 （新版）沪科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级物理全册 19.3 踏上信息高速公路课件 （新版）沪科版（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、义务教育教科书（沪科）九年级物理下册义务教育教科书（沪科）九年级物理下册微波通信微波通信卫星通信卫星通信光纤通信光纤通信网络通信网络通信 信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网度的通信网络络。 现现代通信网代通信网络络由光由光纤纤通信（激光通信）、通信（激光通信）、卫卫星通信、星通信、微波通信、移微波通信、移动动通信和因特网（网通信和因特网（网络络通信）通信）组组成，成，实实现现了信息的大容量、高速度了信息的大容量、高速度传输传输，形成了，形成了“信息高速信息高速公路公路”。什么是什么是“信息高速公路信息高速公路”一、光纤通信一、
2、光纤通信 光光纤纤通通信信安安普普X XG G光光纤纤光纤实物光纤实物光光纤纤转转换换器器u光导纤维简称光纤。光导纤维简称光纤。u光纤是传输光信号的介质。光纤是传输光信号的介质。u光纤通信中用的是激光光纤通信中用的是激光。不是普通的光。因为普通。不是普通的光。因为普通光源发出的光中夹杂了许多频率的光，不但难以加光源发出的光中夹杂了许多频率的光，不但难以加载信息，而且通信质量差。载信息，而且通信质量差。激光亮度高，单色性好，激光亮度高，单色性好，方向性好，能量始终集中在传播方向上，容易调制方向性好，能量始终集中在传播方向上，容易调制信号。信号。u光导纤维中激光是以不断反射的形式向前传播的，光导纤
3、维中激光是以不断反射的形式向前传播的，因而光缆也可以不沿直线铺设。因而光缆也可以不沿直线铺设。u电话、电视、广播等信号以及数据文件可以在光纤电话、电视、广播等信号以及数据文件可以在光纤构成的构成的“信息高速公路信息高速公路”上传播，并且互不干扰。上传播，并且互不干扰。光在光纤中的传播光在光纤中的传播普通光普通光优点优点容量大。容量是微波的容量大。容量是微波的 百万倍、千万倍百万倍、千万倍缺陷缺陷难以携带信息。夹杂难以携带信息。夹杂许多不同波长（频率）的光。许多不同波长（频率）的光。激光激光频率单一，方向高度集中频率单一，方向高度集中光导纤维光导纤维光在光导纤维中传输，光在光导纤维中传输，损耗小
4、，可长距离传输，损耗小，可长距离传输，光纤通信光纤通信容量极大，不怕雷击，不容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，受电磁干扰，通信质量高，保密性好保密性好信息容量大。由于光波的信息容量大。由于光波的频频率率远远高于无高于无线电线电波的波的频频率，所以，率，所以，光波所运光波所运载载的信息容量的信息容量远远大于无大于无线电线电波波。一根光。一根光纤纤能同能同时传时传输输相当于相当于1000010000根根电话线电话线的信息量。在光的信息量。在光纤组纤组成的信息高速成的信息高速公路上，可以同公路上，可以同时传递时传递500500个个电视频电视频道。道。传输传输速度快。因速度快。因为传输为传
5、输的是光信号。的是光信号。光光纤纤是至今是至今为为止止传输传输速速度最快的度最快的传输传输介介质质，能，能轻轻松达到松达到1000Mbps1000Mbps。传输传输距离距离远远。光光纤纤很很细细，（，（细细如如发丝发丝）有内外两）有内外两层层，光在内，光在内层传层传播。因此，光播。因此，光纤纤的抗干的抗干扰扰能力能力强强，能减少信号衰减，适，能减少信号衰减，适用于用于远远距离距离传传播大量信息。播大量信息。频带频带极极宽宽。抗干抗干扰扰能力能力强强。光在内光在内层传层传播，不受外界播，不受外界电电磁磁电电磁干磁干扰扰的影的影响。响。保密性保密性强强。由于由于传输传输的是光束，所以本身不会向外幅
6、射信号，的是光束，所以本身不会向外幅射信号，有效地防止了窃听。有效地防止了窃听。经济经济。节约节约金属，不怕潮湿，不怕腐金属，不怕潮湿，不怕腐蚀蚀，使用年限，使用年限长长。光纤的特点：光纤的特点： 现现代通信网代通信网络络由光由光纤纤通信（激光通信）、通信（激光通信）、卫卫星通星通信、微波通信、移信、微波通信、移动动通信和因特网（网通信和因特网（网络络通信）通信）组组成，成，实现实现了信息的大容量、高速度了信息的大容量、高速度传输传输，形成了，形成了“信信息高速公路息高速公路”。现代电信网络现代电信网络1.1.卫星的作用是什么卫星的作用是什么? ?2.2.全世界的人们可以立刻看到某全世界的人们
7、可以立刻看到某 一现场画面一现场画面, ,需要需要几颗几颗 卫星作中卫星作中 继站继站? ?3.3.在自己家看到的很多电视节目在自己家看到的很多电视节目, , 哪些是通过卫星哪些是通过卫星传递的传递的? ?二二. .卫星通讯卫星通讯卫星接收器卫星接收器 通信卫星通信卫星卫星通信是利用人卫星通信是利用人造地球卫星作为中造地球卫星作为中继站。卫星把地面继站。卫星把地面站送来的信号接收站送来的信号接收下来，进行放大，下来，进行放大，然后转发给另外的然后转发给另外的地面站。地面站。地地球球同同步步通通信信卫卫星星地球同步通信卫星地球同步通信卫星 同步卫星绕同步卫星绕地球转动的周地球转动的周期和地球自转
8、期和地球自转的周期一样的周期一样用三颗同步卫星用三颗同步卫星就可以就可以实现全球通信实现全球通信三三. .微波通信微波通信阅读课本回答问题：（比一比，看谁找的快）阅读课本回答问题：（比一比，看谁找的快）为什么要用微波通信？为什么要用微波通信？. .微波的波长范围和频率范围是多少微波的波长范围和频率范围是多少? ?. .微波有有什么性质微波有有什么性质? ?微波中继站的作用是什么微波中继站的作用是什么? ?. .微波中继站的建立在距离上有什么要求微波中继站的建立在距离上有什么要求? ?. .能不能用地球的天然卫星能不能用地球的天然卫星-月球作为一个中继站月球作为一个中继站呢呢? ?为什么要用微波
9、通信？为什么要用微波通信？信息理论表明信息理论表明: :电磁波频率越高，相同时电磁波频率越高，相同时间内可以传递的信息就越多而微波比间内可以传递的信息就越多而微波比中波、短波、的频率更高，一定时间内中波、短波、的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息。可以传递更多的信息。. .微波的波长范围和频率范围是多少微波的波长范围和频率范围是多少? ?微波的波长在微波的波长在10m10m1mm1mm之间之间, ,频率在频率在30MHZ30MHZ3x103x105 5MHZMHZ之间之间. .微波的性质更接近光波微波的性质更接近光波: :大致沿直线传播大致沿直线传播. . .微波有什么性质微波有什么性质?
10、 ?发射发射接收接收微波中继通信微波中继通信微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波信微波大致沿直线传播，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。递到远方。微波中继站的作用是什么微波中继站的作用是什么? ?发射发射接收接收发射发射接收接收微波中继站微波中继站每隔每隔5050千米左右建立一个中继站千米左右建立一个中继站, ,上一站传来的上一站传来的信号就可以传递下去信号就可以传递下去. .微
11、波中继站的建立在距离上有什么要求微波中继站的建立在距离上有什么要求? ?6 6微波通信的优缺点：微波通信的优缺点：优点优点：微波通信的频率高微波通信的频率高, ,传播信息容量大传播信息容量大, ,且中且中继站用计算机监督控制继站用计算机监督控制. .出现故障时能出现故障时能自动自动倒换倒换, ,自动自动报警报警, ,节约了人力资源节约了人力资源. .缺点缺点：微波传送距离越远微波传送距离越远, ,需要需要建立建立的的中继站中继站就就越多越多, , 势必会势必会带来一定的麻烦带来一定的麻烦. .而且在遇而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。到雪山、大洋，要本无法建立中继站。u移动通信是指在一
12、定地区范围内，行进中的人和车辆（或船舶）和市移动通信是指在一定地区范围内，行进中的人和车辆（或船舶）和市内电话网间的用户间通过无线电通信设备和电话交换机设备可相互拨内电话网间的用户间通过无线电通信设备和电话交换机设备可相互拨号呼叫接通电话的通信方式。号呼叫接通电话的通信方式。u移动电话用微波信号与电话网络联系。移动电话用微波信号与电话网络联系。u我国的移动通信采用我国的移动通信采用“小区制小区制”，即将整个覆盖区域划分成许多个六，即将整个覆盖区域划分成许多个六边形的小区，一个个鳞次栉比，形成边形的小区，一个个鳞次栉比，形成蜂窝状结构，蜂窝状结构，“蜂窝移动电话蜂窝移动电话”也因此而得名也因此而
13、得名。手持移动电话（手机）就是移动通信的成员之一。手持移动电话（手机）就是移动通信的成员之一。u蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式, ,在终端和网络设备之间通过在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来无线通道连接起来, ,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性是终端的移动性, ,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。u蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、
14、数据、视频图像等业务。成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。 u蜂窝移动通信业务包括蜂窝移动通信业务包括:900/1800MHz GSM:900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信业第二代数字蜂窝移动通信业务、务、800MHz CDMA800MHz CDMA第二代数字蜂窝移动通信业务、第三代数字蜂窝移第二代数字蜂窝移动通信业务、第三代数字蜂窝移动通信业务。动通信业务。3G3G移动通信移动通信 1.1.电子邮件是怎样传播的电子邮件是怎样传播的? ?2.2.怎样来识别电子邮箱地址怎样来识别电子邮箱地址? ?3.3.计算机网络的优越性是什么计算机网络的优越性是什么? ?四四.
15、.网络通讯网络通讯电电子子邮邮件件的的传传送送方方式式计算机计算机计算机甲计算机甲服服务务器器A A计算机计算机计算机乙计算机乙服服务务器器B B计算机甲计算机甲服服务务器器A A服服务务器器B B计算机乙计算机乙电子邮件电子邮件 2.2.怎样来识别电子邮箱地址怎样来识别电子邮箱地址? ?cncn用户名用户名服务器名服务器名中国注册中国注册InternetInternet因特网因特网网络学习网络学习 3.3.计算机网络的计算机网络的优越性是什么优越性是什么? ?全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（GPSGPS）具具有有G GP PS S功功能能的的工工具具全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（G
16、PSGPS） 全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（GPSGPS）是一个能够快速提供精确的位置和）是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统。时间等信息的系统。全球通用，全天候服务。全球通用，全天候服务。 GPSGPS全球卫星定位系统由三部分组成：全球卫星定位系统由三部分组成： 空间段：空间段：GPSGPS卫星。卫星。在太空中有在太空中有2424颗带有原子钟的卫星组成一颗带有原子钟的卫星组成一个分布网络，分别分布在个分布网络，分别分布在6 6条离地面条离地面2 2万公里以上、倾斜角为万公里以上、倾斜角为5555的地球准同步轨道上，每条轨道上有的地球准同步轨道上，每条轨道上有4 4颗卫星。颗卫
17、星。 GPSGPS卫星每隔卫星每隔1212小时绕地球一周，使地球上任一地点都能够同小时绕地球一周，使地球上任一地点都能够同时接收时接收7 79 9颗卫星的信号。颗卫星的信号。 l地面段：地面监控系统。地面段：地面监控系统。保证空间原子钟的计时准确，保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计算。并完成导航数据的计算。l用户段：用户段：GPSGPS信号接收机。信号接收机。lGPSGPS系统最初是由美国陆海空三军于系统最初是由美国陆海空三军于2020世纪世纪7070年代联合年代联合研制的，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实研制的，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导
18、航服务，用于情报收集、核爆时、全天候和全球性的导航服务，用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要部署。的重要部署。l现在现在GPSGPS系统的应用不仅局限在系统的应用不仅局限在军事领域军事领域内，而是发展内，而是发展到到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测天器防护探测等各个领域。等各个领域。信息时代的利与弊信息时代的利与弊 l给人带来方便的同时，也给罪犯有给人带来方便的同时，也给罪犯有许多可乘之机。许多可乘之机。如网络骗子、手机短如网络骗子、手机短
19、信骗子等。信骗子等。l电磁辐射。电磁辐射。如手机、电脑对人体的如手机、电脑对人体的辐射危害等。辐射危害等。l在传播有用信息的同时，假信息、在传播有用信息的同时，假信息、不良信息、有害信息等也得以泛滥。不良信息、有害信息等也得以泛滥。如黄色、暴力影片、图片、文字等毒如黄色、暴力影片、图片、文字等毒害青少年。害青少年。1 1信信息息理理论论表表明明：作作为为载载体体的的电电磁磁波波， 越越高高，在相同时间内传输的在相同时间内传输的 就越多就越多2 2电电视视广广播播的的工工作作频频率率一一般般为为30 30 MHzMHz3 310105 5MHzMHz，声声音音广广播播的的工工作作频频率率一一般般
20、为为102 102 kHzkHz30MHz30MHz，由由此此可可知知在在相相同同时时间间内内 广广播播比比 广广播播要要传传输输更更多的信息多的信息频率频率信息信息电视电视声音声音3 3微微波波的的频频率率在在 MHzMHz至至 MHzMHz之之间间的的电电磁磁波波，微微波波的的性性质质与与更更接接近近，大大致致也也是是沿沿 传传播播，微微波波 ( (选选填填“能能”或或“不不能能”) )沿沿地地球球表表面面绕绕射射，所所以以必必须须每每隔隔 kmkm左左右右要要建建设设一一个个 ，把把传传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信来的信号处理后再传出去，实现远距离通信4 4现现代代科科学学技技
21、术术的的发发展展，使使人人们们实实现现了了卫卫星星通通信信之之梦梦卫卫星星通通信信就就是是利利用用 做做微微波波通通信信的的中中继继站站30光波光波直线直线不能不能5050中继站中继站通信卫星通信卫星5 5在地球上空均匀配置在地球上空均匀配置颗颗 卫星，就覆盖了几卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，从而实现了乎全部地球表面，从而实现了6 6下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( )( )A A同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样B B同步卫星可作为转播微波的中转站同步卫星可作为转播微波的中转站C C同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同D D要要使使世世界界上上任任何何一一个个地地方方的的电电视视节节目目都都可可以以传传送送到到全全世世界界，至少要有三颗同步卫星至少要有三颗同步卫星3同步卫星同步卫星c任何业绩的质变都来自于量变的积累。任何业绩的质变都来自于量变的积累。任何业绩的质变都来自于量变的积累。任何业绩的质变都来自于量变的积累。结束语结束语任何业绩的质变都来自于量变的积累。任何业绩的质变都来自于量变的积累。任何业绩的质变都来自于量变的积累。任何业绩的质变都来自于量变的积累。结束语结束语
