初中物理人教版九年级全册第4节 越来越宽的信息之路教课内容ppt课件

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为什么新闻联播伴随着视频播放？结合上节课我们学习的无线电广播和电视的工作过程，你认为电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？
电视广播比声音广播传递的信息量多
信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多，因此，几十年以来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息之路越来越宽了。今天我们就来了解一下越来越宽的信息之路。
为什么要用微波通信？微波通信有什么好处？为什么要建立微波中继站？它的作用是什么？
(1)微波的波长为10 m～1 mm。(2)微波的频率为30 MHz～3×105 MHz。(3)微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站。(4)微波通信的优点：频率高、传递信息的容量大。
能否用月球作中继站，实现微波通信呢？
不行，距离太远！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。
那用什么方案可以解决呢？
要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星?
(1)同步通信卫星相对于地面是静止的，绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星。(2)在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就可以实现全球通信。
(3)卫星通信应用非常广泛，我国建立的北斗卫星定位系统，可以提供全天候的即时定位服务。(4)卫星通信的优点：通信范围大，只要卫星发射的电磁波束覆盖的范围均可进行通信；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。
你知道激光吗？光纤通信为什么要用激光？光纤通信有哪些优点呢？
(1)激光①激光是频率单一、方向高度集中的一种光。②激光是比微波频率高得多的电磁波。③利用激光进行通信，频带宽，通信容量大，可以进行多路通信。
(2)光导纤维光导纤维是用来传递通信用的激光的一种特殊管道。
(3)光纤通信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导通信的原理，提出了低损耗(20 db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20 db/km的低损耗石英光纤，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。从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。
(1)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)光纤通信传播的不是电信号而是光信号。
光纤的发展现状光纤通信因其频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性强、保密性高等特点得到飞速发展。20世纪90年代以来，光纤通信已成为各国电信业务传输的主要手段。到2000年底，全世界光纤用量累计已达3亿公里，光传输系统设备的市场规模超过110亿美元。国际上，光纤通信产品制造业已实现集约化大生产，主要产品的生产集中于十几家大公司手中。1999年全球光纤产量约6 700万公里，仅康宁、朗讯、阿尔卡特三大公司就占了
总产量的60%。在光传输系统设备方面，阿尔卡特、北方电信和朗讯三公司占据了50%的市场份额。20世纪30年代前，通信传输设备基本上是通过铁线、铜线、铜包钢线、平衡电缆和同轴电缆等传输信号的。由于这些线材具有容量和传输距离有限的先天不足，很快它们成了通信发展的瓶颈。1966年7月，世界著名的华裔专家高锟博士在英国发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文，创造性地提出了用玻璃制成损耗为20 db/km的光纤，以支持长距离、大容量信息传输的思想，这一年被认为是光纤通信元年。经过50
多年的发展，光纤通信已是各种通信网的主要传输方式，欧美等发达国家已经把光纤通信放在了国家发展的战略地位。现在光纤的使用已不只限于陆地，光缆已广泛铺设到了大西洋、太平洋海底，这些海底光缆使得全球通信变得非常简单、快捷。现在不少发达国家又把光缆铺设到住宅前，实现了光纤到办公室和家庭的接入。20世纪70年代，国外的低损耗光纤获得突破以后，我国从1974年开始了低损耗光纤和光纤通信的研究工作，并于20世纪70年代中期研制出低损耗光纤和室温下可连续发光的半导体激
光器。1979年分别在北京和上海建成了市话光缆通信试验系统,这比世界上第一次现场试验只晚了两年多。这些成果是我国光纤通信研究的良好开端，并使我国成为当时少有的拥有光缆通信系统试验段的几个国家之一。到20世纪80年代末，我国光纤通信的关键技术已达到国际先进水平。目前，我国已经形成了较完整的光纤通信产业体系，涵盖了光纤、光传输设备、光源与探测器件和光电器件等领域。
你知道电子邮件是怎么传递的吗？网络通信的好处有哪些？
(1)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。(2)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。
四种现代通信方式的比较
四种通信方式的优、缺点：①微波通信的信息传输量很大，但需要大量的中继站进行信号转接，受地理条件限制；②卫星通信覆盖区域大，通信距离远，不受地理条件限制，且通信容量大，信号稳定，可靠性高；③光纤通信容量大、损耗小、不受电磁干扰、保密性好，可长距离传输而不失真；④网络通信快捷、方便。
第4节　越来越宽的信息之路
1．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
2．信息传递技术的发展使人们冲破了时空的阻隔。下列关于信息传递的说法错误的是(　　)A．光纤通信是利用光从光导纤维的一端射入，在内壁多次反 射从另一端射出，从而把它携带的信息传到远方B．同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球的自转周期相同C．电磁波的传播可以不需要介质D．微波是一种电磁波，它不能用于传递信息，只能用于微波 炉中加热食物
3.下列说法不正确的是 （    ） A.微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需要微波 中继站 B.我们可以把月亮作为一个微波中继站 C.卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信 D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的。