九年级物理下册 第十七章 第四节 现代通信课件 鲁科版五四制

第四节现代通信一、微波通信1.微波：波长在__________之间,频率在________________之间。2.特点：(1)一条微波线路可以同时开通_____、_____路电话。(2)大致沿_____传播,不能沿地球表面绕射。3.中继站作用：每隔50km左右就要建设一个___________,把上一站传来的信号处理后,再发射到下一站。10m～1mm30MHz～3×105MHz几千几万直线微波中继站二、卫星通信用通信卫星作微波通信_______,可实现卫星通信。在地球周围均匀地配置____同步通信卫星,可以实现全球通信。【名师点拨】卫星通信除了能远距离传递信息外,还有通信容量大、抗干扰性好、质量好、功效高等优点。中继站3颗三、光纤通信光在光导纤维中的传播光从_________的一端射入,在内壁上多次_____,从另一端射出,把它携带的_____传到远方。四、网络通信1.经常使用的网络通信形式是_________。2.世界上最大的计算机网络是_______。光导纤维反射信息电子邮件因特网探究1卫星通信结合课前你对卫星通信的了解,思考以下问题：1.卫星通信的实质是什么?提示：卫星通信利用微波传递信息,同步通信卫星将从地面中继站接收到的微波信号处理后,再发送到另一个地面中继站,所以同步通信卫星就是空中的中继站。参考答案：利用通信卫星作为微波通信中继站的一种通信方式。2.想让通信能够覆盖全球需要多少颗同步卫星,要如何放置?提示：通信卫星大多是相对于地球静止的同步卫星,在地球周围均匀配置三颗同步通信卫星就可以实现全球通信。参考答案：三颗互成120°角【归纳提升】卫星通信系统的组成：由通信卫星、地面中继站、传输系统组成,通信卫星从一个地面中继站接收发射来的电磁波信号,经过放大变频后,再发送到另一个或几个地面中继站。【拓展延伸】全球卫星定位系统(GPS)：由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻,地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。其中汽车导航系统是在GPS基础上发展起来的一门新型技术。司机在驾驶安装了GPS车辆导航系统的汽车时,只要通过车前显示器触摸屏输入需要到达的目的地,显示器上即可出现标有本车位置和行驶最佳路线的电子地图,司机只要按照电子地图上显示的行驶方向箭头以及扬声器发出的行驶指令行驶,就可快速到达目的地。【针对训练】下列设备的运行不属于卫星通信的是()A.“嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球B.医院里,医生利用B超可观察到母体内婴儿的情况C.在大地震发生后,救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系D.汽车上安装有GPS(全球卫星定位系统)以确定行驶路线和距离【教你解题】回顾声波与电磁波的区别,明确卫星通信的应用,如移动通信、卫星电视、全球定位系统(GPS)等。【精讲精析】选B。地面指挥中心通过发射电磁波来实现对“嫦娥一号”的控制,A不符合题意;医院里,医生利用B超可观察到母体内婴儿的情况,B超是超声波,B符合题意;在大地震发生后,救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系,卫星通信就是利用电磁波工作的,C不符合题意;GPS是全球卫星定位系统,确定行驶路线和距离,也是利用电磁波工作的,D不符合题意。故选B。探究2光纤通信结合无线电广播和电视与卫星通信的内容,思考以下问题：1.为什么光波运载信息能力远大于无线电波?提示：光波的频率远高于无线电波的频率,所以光波的运载能力远大于无线电波。一根光纤能同时传输相当于10000根电话线的信息量。参考答案：光波的频率远高于无线电波的频率2.光纤通信为什么采用激光作为载体?提示：普通的光源夹杂了许多不同波长的光,频率分散,难以携带信息,而激光频率单一,方向高度集中,且激光的频率比微波高得多,频率越高,传递信息的容量就越大。参考答案：激光频率单一、方向高度集中。3.光在光纤中是以直线传播的吗?为什么光射不到光纤外的地方?提示：光波在光纤中不断发生全反射,并不是沿直线前进,如图所示。光纤有内外两层,光从光纤的一端进入线芯后,在线芯与包层的交界面上反复发生全反射,于是光束在线芯中几乎毫无损失地迅速向前传播。参考答案：不是光在光纤内发生了全反射【归纳提升】光纤通信是利用激光在光导纤维中传播,发生的是全反射,而不是折射。【拓展延伸】全反射：全反射是一种特殊的反射现象,当光线从一种介质1射向另一种介质2时,本来应该有一部分光进入介质2,称为折射光,另一部分光反射回介质1,称为反射光。但当介质1的折射率大于介质2的折射率,即光从光密介质射向光疏介质时,折射角是大于入射角,所以当增大入射角时,折射角也增大,但折射角先增大到90度,此时(入射角叫临界角)折射光消失,只剩下反射光,称为全反射现象。【针对训练】关于光纤通信,小明同学曾思考这样的问题：在漫长的线路上,光纤免不了要拐弯、缠绕,而光在同种均匀介质中是沿直线传播的,激光通信信号怎能从一端传到另一端呢?后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中,终于明白了：激光信号在光纤中()A.就像水流沿弯曲水管流动那样B.就像电流沿弯曲导线传播那样C.不断地经光纤壁反射而向前传播D.不断地在光纤中折射而向前传播【教你解题】分析题目关键点关键点1：了解光纤通信利用激光在光导纤维中发生全反射来传播携带的信息的工作原理。关键点2：明确激光频率单一、携带信息量大的特点。【精讲精析】选C。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),所以光经多次全反射能从光纤的一端传播到另一端,而不是经过折射,也不会像电流和水流一样,因为激光方向性好,不会弯曲。故选C。1.(2012·赤峰中考)下列说法中正确的是()A.声波、超声波、电磁波的传播速度都相同B.水波、声波、电磁波都是由物体振动产生的C.微波、红光、紫外线都是电磁波D.微波通信、卫星通信和光纤通信都是通过光缆来传输信号的【解析】选C。声波、超声波、电磁波的传播速度都不相同,故A错误;水波、声波是由物体振动产生的,电磁波是由变化的电磁场产生的,故B错误;微波、红光、紫外线都是电磁波,故C正确;微波通信与卫星通信的信号在空间传播,光纤通信通过光缆传输信号,故D错误。2.下列事件中不属于互联网的用途的是()A.电子邮件B.邮递物品C.远程教育D.电子会议【解析】选B。邮递物品不属于互联网的用途。3.(2011·恩施中考)如今,光纤是信息传送的一种重要工具,如图所示。在光导纤维中,利用激光不断发生______(选填“折射”或“全反射”),实现信号的传输。【解析】光纤通信利用的是全反射的原理,光纤在结构上有线芯和包层两种不同介质,光从线芯传播时遇到光纤弯曲处,会发生全反射现象,从而保证光线不会泄漏到光纤外。答案：全反射4.现代通信网络的发展使我们坐在家里就能通过电视同时看到异地的一场足球比赛,如图所示。从球赛现场将信息传到我们家里通常用到的通信方式有________和______。【解析】本题通过生活实例考查对现代通信的理解。电视信号的传输要靠卫星通信和微波通信。答案：卫星通信微波通信5.太阳发生磁暴时,为什么会严重干扰地球上的无线电通信?【解析】因为太阳发生磁暴时,会发射大量的电磁波。这些电磁波传到地球上时,如果它跟无线电通信的频率相近,就会对地球上的无线电通信产生严重干扰。答案：见解析6.小刚晚上上网给小林发了一封E-mail,第二天,小刚问小林收到邮件了没有,小林说昨天晚上没开机,小刚说“那你肯定收不到这个邮件了”,小刚的说法对吗?为什么?【解析】在发送电子邮件时,信息是存储在服务器上的,无论对方在上网还是没有开机,信息都不会丢失,当再开机时,服务器会及时地将该信息发送过去,所以,小刚的说法不对,信息不会丢失。答案：不对原因见解析