沪科版九年级物理19.3踏上信息高速公路(共37张PPT)

1、第第19章章 走进信息时代走进信息时代 &3 &3 踏上信息高速公路踏上信息高速公路 u信息高速公路是指可以交流各种信息的大信息高速公路是指可以交流各种信息的大 容量、高速度的通信网络。容量、高速度的通信网络。 u现代通信网络由光纤通信（激光通信）、现代通信网络由光纤通信（激光通信）、 卫星通信、微波通信、移动通信和因特网卫星通信、微波通信、移动通信和因特网 （网络通信）组成，实现了信息的大容量、（网络通信）组成，实现了信息的大容量、 高速度传输，形成了高速度传输，形成了“信息高速公路信息高速公路”。 什么是“信息高速公路” 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

2、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

3、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。 光纤通信光纤通信 安普安普XG XG光纤 光纤 光纤实物光纤实物 光纤转换器光纤转换器 光在光纤中的传播光在光纤中的传播 研究光纤是怎样传输信号的研究光纤是怎样传输信号的 u 信息容量大。信息容量大。由于光波的频率远高于无线电波的频率，所以，光波由于光波的频率远高于无线电波的频率，所以，光波 所运载的信息容量远大于无线电波所运载的信息容量远大于无线电波。一根光纤能同时传输相当于。一根光纤能同时传输相当于 10000根电话线的信息量。在光纤组成的信息高速公路上，可以

4、同时根电话线的信息量。在光纤组成的信息高速公路上，可以同时 传递传递500个电视频道。个电视频道。 u 传输速度快。传输速度快。因为传输的是光信号。因为传输的是光信号。光纤是至今为止传输速度最快光纤是至今为止传输速度最快 的传输介质，能轻松达到的传输介质，能轻松达到1000Mbps。 u 传输距离远。传输距离远。光纤很细，（细如发丝）有内外两层，光在内层传播。光纤很细，（细如发丝）有内外两层，光在内层传播。 因此，光纤的抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离传播大因此，光纤的抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离传播大 量信息。量信息。 u 频带极宽。频带极宽。 u 抗干扰能力强。抗干

5、扰能力强。光在内层传播，不受外界电磁电磁干扰的影响。光在内层传播，不受外界电磁电磁干扰的影响。 u 保密性强。保密性强。由于传输的是光束，所以本身不会向外幅射信号，有效由于传输的是光束，所以本身不会向外幅射信号，有效 地防止了窃听。地防止了窃听。 u 经济。经济。节约金属，不怕潮湿，不怕腐蚀，使用年限长。节约金属，不怕潮湿，不怕腐蚀，使用年限长。 光纤的特点：光纤的特点： u现代通信网络由光纤通信（激光通现代通信网络由光纤通信（激光通 信）、卫星通信、微波通信、移动通信）、卫星通信、微波通信、移动通 信和因特网（网络通信）组成，实现信和因特网（网络通信）组成，实现 了信息的大容量、高速度传输，

6、形成了信息的大容量、高速度传输，形成 了了“信息高速公路信息高速公路”。 l卫星通信是利用人造地球卫星通信是利用人造地球 卫星作为中继站。卫星把地卫星作为中继站。卫星把地 面站送来的信号接收下来，面站送来的信号接收下来， 进行放大，然后转发给另外进行放大，然后转发给另外 的地面站。的地面站。 l目前用来转发信号的通信目前用来转发信号的通信 卫星几乎都是卫星几乎都是静止卫星或同静止卫星或同 步卫星步卫星，即，即卫星环绕地球一卫星环绕地球一 周的时间恰好等于地球自转周的时间恰好等于地球自转 一周的时间一周的时间，卫星相对于地，卫星相对于地 球站来说是呈静止状态的。球站来说是呈静止状态的。 l卫星通

7、信可用于国内或国卫星通信可用于国内或国 际通信，能传输电报、电话、际通信，能传输电报、电话、 传真、电视和高速数据等，传真、电视和高速数据等， 卫星通信有通信频带宽、传卫星通信有通信频带宽、传 输容量大、覆盖面积大、可输容量大、覆盖面积大、可 进行多址通信等特点。进行多址通信等特点。 卫星通信卫星通信 用用3颗通信卫星就可以实现全球通信。颗通信卫星就可以实现全球通信。 主站主站 同步同步卫星卫星 利用微波传播进行的通信称为微利用微波传播进行的通信称为微 波通信波通信。微波通信是远距离通信。微波通信是远距离通信 的重要手段之一。的重要手段之一。 微波通信包括点对点特高频通信、微波通信包括点对点特

8、高频通信、 一点对多点用户无线通信、地面一点对多点用户无线通信、地面 微波接力通信、无线移动通信、微波接力通信、无线移动通信、 卫星通信、散射通信等。卫星通信、散射通信等。通常讲通常讲 的微波通信是指地面微波接力通的微波通信是指地面微波接力通 信。信。由于微波是直线传播，而地由于微波是直线传播，而地 球表面有一定的弧度，在实现远球表面有一定的弧度，在实现远 距离微波通信时，要每隔距离微波通信时，要每隔5050公里公里 左右设一微波站。左右设一微波站。发射台发出信发射台发出信 号后，经中间的微波站接收并放号后，经中间的微波站接收并放 大信号后，再转发到下一微波站，大信号后，再转发到下一微波站，

9、就像接力赛跑一样，所以微波通就像接力赛跑一样，所以微波通 信又称微波接力通信。信又称微波接力通信。 微波接力通信的通信容量大，建微波接力通信的通信容量大，建 设费用低，抗灾害性强，能满足设费用低，抗灾害性强，能满足 各种电信业务的传输质量要求，各种电信业务的传输质量要求， 是一种被广泛应用、具有强大生是一种被广泛应用、具有强大生 命力的通信方式。命力的通信方式。 微波通信微波通信 u 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

10、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

11、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、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:900/180

12、0MHz 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 因特网 因特网因特网(Intemet)，又称为互联网。，又称为互联网。 因特网是利用通信线路和电磁波，将分布在世界各地的因特网是利用通信线路和电磁波，将分布在世界各地的 计算机相互连接而成的全球性的计算机网络。计算机相互连接而成的全球性的计算机网络。 因特网因特网主要由三部分组成：主要由三部分组成： 第一，很多基于第一，很多基于TCP/I

13、P协议（传输控制协议协议（传输控制协议/互联协议）互联协议） 的网络组成的网络；的网络组成的网络； 第二，使用这些网络的用户和开发者们；第二，使用这些网络的用户和开发者们； 第三，通过这些网络可获得的信息资源。第三，通过这些网络可获得的信息资源。 从网络通信技术的观点来看，从网络通信技术的观点来看，Internet是一个是一个TCP/IP通通 讯协议联络各个国家、各个部门、各个领域的各种信息资讯协议联络各个国家、各个部门、各个领域的各种信息资 源为一体的网上用户共享的数据资源网。源为一体的网上用户共享的数据资源网。 InternetInternet目前提供的主要信息服务方式有：目前提供的主要信

14、息服务方式有： 电子邮件（电子邮件（E-mailE-mail），用户可与世界用户发送和接受电），用户可与世界用户发送和接受电 子邮件；子邮件； 远程登录（远程登录（Renotelo-ginRenotelo-gin），用户可连接到全世界任何），用户可连接到全世界任何 一台一台InternetInternet主机；主机； 文件传输（文件传输（FTPFTP），用户可与），用户可与InternetInternet其他主机交换文其他主机交换文 件；件； 菜单或检索器（菜单或检索器（GophetGophet），在菜单的指引下，用户可对），在菜单的指引下，用户可对 InternetInternet上远程信息

15、系统进行访问；上远程信息系统进行访问； 查询，可定期自动地访问查询，可定期自动地访问InternetInternet服务器，并可以获得服务器，并可以获得 远程数据库的信息；远程数据库的信息； 电子论坛，这是电子论坛，这是InternetInternet上流行的用户之间交流信息的上流行的用户之间交流信息的 方式；方式； 全球网信息服务系统（全球网信息服务系统（WWWWWW，WorldWideWedWorldWideWed）, ,它是一个它是一个 基于超文本方式的信息检索工具，是目前最受欢迎同时也基于超文本方式的信息检索工具，是目前最受欢迎同时也 是最先进的是最先进的InternetInterne

16、t检索工具之一。检索工具之一。 l 因特网是从因特网是从美国美国本土发展起来的，现在已成为世界范围的本土发展起来的，现在已成为世界范围的 网络。因特网之所以在世界各地普遍接受和应用，是因为：网络。因特网之所以在世界各地普遍接受和应用，是因为： l 第一，因特网上有丰富的信息资源，各种信息应有尽有，第一，因特网上有丰富的信息资源，各种信息应有尽有， 如网上图书馆、网络学校、网络请名医治病、网上看电影如网上图书馆、网络学校、网络请名医治病、网上看电影 等。还有功能强大的检索和获取信息的工具，如浏览器、等。还有功能强大的检索和获取信息的工具，如浏览器、 搜索引擎等等。搜索引擎等等。 l 第二，因特网

17、提供了多种多样的人与人之间的交流工具，第二，因特网提供了多种多样的人与人之间的交流工具， 如电子邮件，交流论坛等，且使用操作十分方便。如电子邮件，交流论坛等，且使用操作十分方便。 l 第三，企业可以通过因特网了解市场需要，及时开发适销第三，企业可以通过因特网了解市场需要，及时开发适销 的产品，为用户提供更好的服务；还可以在网上做广告，的产品，为用户提供更好的服务；还可以在网上做广告， 开展网上营销，发展电子商务。开展网上营销，发展电子商务。 l 第四，企业可以利用因特网技术建造自己的网络。第四，企业可以利用因特网技术建造自己的网络。 全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（GPSGPS） 具有具有

18、GPS GPS功能的工具 功能的工具 全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（GPSGPS） l 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时间等信息）是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息 的系统。的系统。全球通用，全天候服务。全球通用，全天候服务。 l 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： l 空间段：空间段：GPSGPS卫星卫星。在太空中有在太空中有24颗带有原子钟的卫星组成一个分布网颗带有原子钟的卫星组成一个分布网 络，分别分布在络，分别分布在6条离地面条离地面2万公里以上、倾斜角为万公里以上、倾斜角为55的地球准

19、同步轨的地球准同步轨 道上，每条轨道上有道上，每条轨道上有4颗卫星。颗卫星。 l GPS卫星每隔卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收79 颗卫星的信号。颗卫星的信号。 l 地面段：地面段：地面监控系统地面监控系统。保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数。保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数 据的计算。据的计算。 l 用户段：用户段：GPSGPS信号接收机信号接收机。 l GPS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20世纪世纪70年代联合研制的，它的主年代联合研制的，它的主 要目的是为陆、海、空三大领域提供实时

20、、全天候和全球性的导航服务，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 战略的重要部署。战略的重要部署。 l 现在现在GPS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了，而是发展到内了，而是发展到汽车导航、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大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航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，也给罪犯有许多可乘之机。给人带来方便的

21、同时，也给罪犯有许多可乘之机。如网如网 络骗子、手机短信骗子等。络骗子、手机短信骗子等。 l 电磁辐射。电磁辐射。如手机、电脑对人体的辐射危害等。如手机、电脑对人体的辐射危害等。 l 在传播有用信息的同时，假信息、不良信息、有害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。等也得以泛滥。如黄色、暴力影片、图片、文字等毒害青如黄色、暴力影片、图片、文字等毒害青 少年。少年。 l 1、上海人民广播电台发射一种电磁波的频率为、上海人民广播电台发射一种电磁波的频率为990kHz，中央人民广，中央人民广 播电台发射一种电磁波的频率是播电台发射一种电磁波的频率是15.58MHz。它们

22、发射电磁波的波长。它们发射电磁波的波长 分别应等于分别应等于_和和_。 l 分析：因为不同频率的电磁波在真空（或空气）中的速度都是相同的，分析：因为不同频率的电磁波在真空（或空气）中的速度都是相同的， 且都等于且都等于3108m/s。根据波速（。根据波速（c）=波长（波长（）频率（频率（），所以），所以 303m 19.3m 8 3 8 6 3 10/ 303 990 10 3 10/ 19.3 15.58 10 c m s m Hz m s m Hz 上海台上海台 中央台中央台 2 2、上海电视台演播厅正在现场直播文艺晚会，某观众在离演员、上海电视台演播厅正在现场直播文艺晚会，某观众在离演员

23、30m30m处处 观看，而北京的一位同学在电视机前观看同一节目。已知北京到上海观看，而北京的一位同学在电视机前观看同一节目。已知北京到上海 的距离为的距离为1460km1460km，问声音先传到哪个人的耳朵里？为什么？，问声音先传到哪个人的耳朵里？为什么？ 分析：根据声速和电磁波速进行比较。分析：根据声速和电磁波速进行比较。 解：设声音从演员传到该观众所需时间为解：设声音从演员传到该观众所需时间为t1，则，则 1 1 1 30 0.088 340/ sm ts cm s 设无线电波从上海传到北京所需时间为设无线电波从上海传到北京所需时间为t2，则，则 2 2 2 5 1460 0.044 3

24、10/ skm ts ckm s t1t2 声音先传到北京同学的耳朵里声音先传到北京同学的耳朵里 答：先传到北京的那位同学的耳中。答：先传到北京的那位同学的耳中。 3 3、由于激光有能量在空中高度集中等特点，因此可用来测量月球与、由于激光有能量在空中高度集中等特点，因此可用来测量月球与 地球间距离。已知从地面发出的激光束，经月球上反射器反射回地球，地球间距离。已知从地面发出的激光束，经月球上反射器反射回地球， 前后共经历了前后共经历了2.563s2.563s，试根据上述数据计算月地距离。，试根据上述数据计算月地距离。 分析：根据激光的传播速度和从地球射至月球的时间，由匀速运动公分析：根据激光的

25、传播速度和从地球射至月球的时间，由匀速运动公 式即可算出距离。式即可算出距离。 解：已知激光在空中传播速度为解：已知激光在空中传播速度为v=3.0v=3.010105 5km/skm/s，从地面发出的激光，从地面发出的激光 束射至月球的时间为束射至月球的时间为 答：月地距离为答：月地距离为3.8445105km。 1 2.563 22 t 则月地距离：则月地距离： 5 5 3 10/2.563 3.8445 10 22 vtkm ss skm u 4 4、当导体中、当导体中_迅速变化时，导体就会向四周空间发射电磁波，电迅速变化时，导体就会向四周空间发射电磁波，电 磁波是向空间磁波是向空间_方向

26、传播的，无线电通信中使用的电磁波通常叫做方向传播的，无线电通信中使用的电磁波通常叫做 _波。波。 u 5 5、甲、乙两种电磁波，甲的波长是乙的、甲、乙两种电磁波，甲的波长是乙的5050倍，则甲的频率是乙的倍，则甲的频率是乙的 _，甲、乙两种波的波速之比为，甲、乙两种波的波速之比为_。 u 6 6、720MHz=720MHz=HzHz。 u 7 7、无线电广播和电视的通信中，发射器是、无线电广播和电视的通信中，发射器是_，接收器分别是，接收器分别是 _机和机和_机。机。 u 8 8、无线电波在传播过程中，它的波长和频率的乘积总等于、无线电波在传播过程中，它的波长和频率的乘积总等于_m/s_m/s

27、， 称之为无线电波的称之为无线电波的_。 u 9 9、当打开或者关闭电灯时，在附近的收音机中听到、当打开或者关闭电灯时，在附近的收音机中听到“喀喀喀喀”的杂音，的杂音， 这些杂音是电路通断时发出的这些杂音是电路通断时发出的被收音机接收而产生的，由此可被收音机接收而产生的，由此可 见，电磁波的传播也是能量的见，电磁波的传播也是能量的_。 电流电流 各个各个 无线电无线电 1/50 1：1 7.2108 天线天线 收音收音 电视电视 3108 波速波速 电磁波电磁波 传播传播 n 10、电磁波用于超远程通信的波段名称是、电磁波用于超远程通信的波段名称是_，用于，用于 无线电广播和电报的波段名称是无

28、线电广播和电报的波段名称是_，用于，用于 电视和宇航通讯的波段名称是电视和宇航通讯的波段名称是_。 n 11、无线电波的传播途径有三种，即、无线电波的传播途径有三种，即_、_和和 _。 n 12、用电磁波传递图象信号，在发送部分要用摄象机把、用电磁波传递图象信号，在发送部分要用摄象机把 _变成变成_，在接，在接 收部分要用显像管把收部分要用显像管把_变成变成_。 n 13、电磁波的发射工作是由、电磁波的发射工作是由_和和_承担，承担， 接收工作是由接收工作是由_和和_来完成。来完成。 长波长波 中、中短、短波中、中短、短波 微波微波 地波地波 天波天波 直射波直射波 图像图像 随图像而变化的高

29、频振荡电流随图像而变化的高频振荡电流 振荡电流振荡电流 图像图像 广播电台广播电台 电视台电视台 收音机收音机 电视机电视机 1414、下列说法中，正确的是（、下列说法中，正确的是（ ） A A、频率越高的电磁波，传播速度越大；、频率越高的电磁波，传播速度越大； B B、波长越长的电磁波，传播速度越大；、波长越长的电磁波，传播速度越大； C C、波长和频率均不同的电磁波，其传播速度不同；、波长和频率均不同的电磁波，其传播速度不同； D D、频率不同的电磁波，在真空中的传播速度都等于光速。、频率不同的电磁波，在真空中的传播速度都等于光速。 1515、雷雨时，打开的收音机听到的、雷雨时，打开的收音

30、机听到的“咔咔嚓嚓咔咔嚓嚓”的声音比听到的雷声的声音比听到的雷声 要超前，这是因为（要超前，这是因为（ ） A A、电磁波在空气中的传播速度大于声速；、电磁波在空气中的传播速度大于声速； B B、电磁波在空气中传播速度等于声速；、电磁波在空气中传播速度等于声速； C C、磁波在空气中传播速度小于声速；、磁波在空气中传播速度小于声速； D D、上述说法均不正确、上述说法均不正确 1616、无线电波跟光波不同，在于无线电波（、无线电波跟光波不同，在于无线电波（ ） A A、不能发生反射；、不能发生反射；B B、不能通过真空；、不能通过真空； C C、具有较长的波长；、具有较长的波长；D D、具有较

31、低的速度。、具有较低的速度。 D A C l 17、无线电通讯是利用（、无线电通讯是利用（ ） A、电流传输信号的；、电流传输信号的；B、振荡电流传输信号的；、振荡电流传输信号的； C、电磁波传输信号的；、电磁波传输信号的；D、以上说法都不对。、以上说法都不对。 l 18、无线电通信所用的电磁波分几个波段这是按（、无线电通信所用的电磁波分几个波段这是按（ ） A、无线电波的波长分的；、无线电波的波长分的； B、无线电波的频率分的；、无线电波的频率分的； C、无线电波的波速分的；、无线电波的波速分的； D、无线电波的波长、波速和频率分的、无线电波的波长、波速和频率分的 l 19、无线电波和光波传

32、播的主要区别在于无线电波（、无线电波和光波传播的主要区别在于无线电波（ ） A、不能反射；、不能反射；B、不能通过真空；、不能通过真空； C、传播速度低于光速；、传播速度低于光速；D、具有较长的波长。、具有较长的波长。 C A D 20、电磁波的波速在真空中（、电磁波的波速在真空中（ ） A、大于、大于3108米米/秒；秒；B、小于、小于3108米米/秒；秒； C、等于、等于3108米米/秒；秒； D、以上所说都不对，是、以上所说都不对，是3105米米/秒。秒。 21、电磁波的发射装置是由（、电磁波的发射装置是由（ ） A、天地线、话筒、调谐器、耳机组成；、天地线、话筒、调谐器、耳机组成； B、天地线、话筒、检波器、振荡器组成；、天地线、话筒、检波器、振荡器组成； C、天地线、话筒、调制器、耳机组成；、天地线、话筒、调制器、耳机组成； D、振荡器、话筒、调制器、天地线组成。、振荡器、话筒、调制器、天地线组成。 22、以下说法正确的是（、以下说法正确的是（ ） A、