北师大版（2024）九年级全册（2024）第三节 现代通信技术及其发展前景教课内容ppt课件

这是一份北师大版（2024）九年级全册（2024）第三节 现代通信技术及其发展前景教课内容ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了扬声器，电磁波等内容，欢迎下载使用。
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。因此，现代通信技术所采用的频率越来越高，微波通信就是其中应用较广泛的一种。
1. 传输信息与频率的关系
（1）波长和频率范围微波波长在 10m~1mm之间，频率 30MHz~3×105MHz之间。（2）性质微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
波长在10m~ 1mm ，频率 30MHz~3×105MHz之间
（1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。
（2）微波中继站微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此必须每隔50km左右就要建设一个中继站，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频率高，传输信息的容量大；②质量好，可以传送很远的距离；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，而且，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。
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？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：使用人造卫星通信
1. 卫星通信的概念 利用通信卫星做微波通信的中继站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相同、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相等，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三颗通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。
4. 卫星通信的组成由通信卫星、地面站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地面站，从而完成两个地面站之间的传输。
事实上，一颗通信卫星就是一个微波中继站。
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。 
（1）激光的概念：频率单一、方向高度集中的光叫激光。 （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。 1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光——激光。
（1）光导纤维简称光纤，是一种非常细的玻璃丝，激光可在光纤里传播，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。
①演示实验—《水流导光》
（2）光导纤维传光原理
光不但能沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播
光导纤维传播激光的原理是光的全反射。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，发生的是全反射，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远方。
视频讲解—《光导纤维》
知识点1 音频、视频信号的调制
1. 如图所示，是三种信号的波形图，则表示音频信号的是____，表示射频信号的是____。将要传送的音频和视频电流“搭
载”到射频电流上，相应改变电磁波的振幅或频率，这种技术叫作______。若改变的是电磁波的振幅，则称为______；若改变的是电磁波的频率，则称为______。
知识点2 无线电广播和电视
2. 观众在家中选择不同频道观看电视播放的节目时，实际上是在改变( )
A. 电视台发射的电磁波的波速B. 电视机接收的电磁波的波速C. 电视台发射的电磁波的频率D. 电视机接收的电磁波的频率
3.如图是无线电广播工作过程的简易图，其通过______器把音频信号加载到高频电流上发射到空中；收音机天线接收到电磁波后，由______器选出信号中含有的高频电流成分，通过解调将其滤去，将音频信号留下，并经过放大后送到_________。
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。
（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。
4. 光纤通信的优点
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。
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。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因特网。
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。
（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“地址”，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“xialin”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中国注册的。
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A→服务器A将信息传送到与接收方计算机相连接的服务器B→服务器B将信息再传送到接收方计算机中，即可显示发送方的信息。
（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。
　通过因特网可以快速收发语音短信、视频、图片和文字等信息。
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，信息传送的速度能够满足电视等活动画面的需要。
近年来随着互联网技术的不断发展，使得线上购物成为中国网民不可缺少的消费渠道之一。截止到2019年上半年，我国网络购物用户规模达6.39亿，占网民整体的74.8%。其中手机网络购物用户规模达6.22亿，占手机网民的73.4%。2019年网络购物消费额将达到66610亿元，占社零总额比重为19.5%。
视频讲解——《互联网工作原理》
1. 激光的特点与应用（1）激光束的平行度特别好，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。
五、《科学世界》——激光的应用
（2）激光的亮度高激光还有一个特点是亮度高，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，讨论下面几个问题。（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？
知识点3 现代通信技术
4. ［2024·成都期末］关于电话的听筒和话筒的工作原理，以下说法正确的是( )
A. 话筒、听筒都是把电信号变成声音B. 听筒利用的原理是电磁感应现象C. 话筒将声信号变成光信号D. 听筒把电信号变成声音
5.［2024·西安期末］无线路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备。可以通过后排接口同时连接多台电脑实现有线连接，则各接口之间是______（选填“串联”或“并联”）的，还可以通过________实现无线连接。
6.［2024·佛山一模改编］光纤通信主要利用波长很____（选填“短”或“长”）
的激光传输信息。如图所示，激光从光纤一端射入，在内壁上多次______，从另一端射出，把信息传到远方。光在传输的整个过程中，能量损失非常____（选填“多”或“少”）。
8.［2024·吕梁三模改编］量子纠缠可以在很远的距离零时间损耗地获取信息，如今量子通信已经是科研热门。我们现在的手机通讯是利用________传递信息，设想若实现量子通信，我们的生活会有什么变化?______________________________。
通信没有时间延迟（合理即可）
1．[2023·仙桃]智能家居环境下，用手机能远程控制空调，此过程中信息的传递主要依靠(　　)
A．电磁波 B．超声波C．次声波 D．空气
2．[2023·大连模拟]电视信号的传送是将频率较低的音频信号和视频信号加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫射频电流。如图所示，是音频信号、视频信号和射频信号波形的示意图，其中表示射频信号的是________。
3．关于天线，下列说法正确的是(　　)
A．只能发射电磁波信号B．只能接收电磁波信号C．既能发射电磁波信号，又能接收电磁波信号D．既不能发射电磁波信号，又不能接收电磁波信号