沪科版19123走进信息时代市公开课一等奖省赛课获奖课件

感受信息让信息“飞”起来踏上信息高速公路第十九章走进信息时代第1页感受信息第2页感受信息信息传递信息统计电话和电报第3页信息信息是指对人们有用消息。天气预报是关于天气改变信息，商业广告是关于商品销售信息。信息很多，它存在于我们生产和生活各个方面。比如：经济信息、文化信息、军事信息、体育信息、科技信息等。当代社会已进入信息时代，信息已成为人们工作学习生活主要组成部分。第4页人类经历了五次信息变革取得语言应用网络技术创造文字创造造纸和印刷术应用电报、电视和电话第5页纸竹简录音、录像磁带磁盘和光盘信息统计第6页信息统计保留信息方法变革，为我们生活带来了极大便利。我们能够在家经过VCD光盘观赏精彩电影；把电子老师请回家，依据自己兴趣选择学习各种知识；把保留在光盘上百科全书买回家，建立家庭图书馆；用摄影机、摄像机把美好生活、旅游过程永久统计在磁带或光盘上；经过书报、光盘，我们能够方便地学到大量有用知识，使我们变得更聪明……

保留信息方法还有很多，像胶卷、集成电路等。科学技术在快速发展，将会有更多、更加好方法来保留信息。

第7页当代社会信息传递第8页古代信息传递第9页信息传递—古代信息传递烽火信鸽驿马喇叭旗语长跑风筝灯塔击鼓第10页驿马文字创造促进了人们交往，通信所以产生。中国远在周朝时就建立了专门传递官府文书驿站，经过骑马将文书一个驿站接一个驿站地传递下去，同时建立了一套较为完整驿邮制度，以实现快速、准确地通信。秦代统一六国后，就将驿站信息传递系统作为国家行政机构确定下来。驿邮是骏马以每小时奔跑15千米左右速度传递信息来实现远距离快速通信。在当初这已经相当快了。第11页烽火台在中国古代，为了传递军事情报，人们曾设置过烽火台，利用火与烟传递信息。烽火台白天烧狼粪，夜间点柴草。传说烧狼粪时有很大浓烟直冲蓝天，在白天比火光更易被人发觉，所以烽火有时又被称为"狼烟"。当发觉敌情时，燃起烽火，台台相传，一直传到军营。在2700多年前，中国周朝时烽火告警系统就已经很完备了。历史上曾流传着"幽王烽火戏诸侯"故事。第12页信鸽为了传递信息，古时候人们还想出了许多奇异方法，比如漂流瓶、信号树、信鸽和信猴等。在通信技术高度发达今天，信鸽仍有用武之地。在战争中，通信联络至关紧要。然而一旦暴发核战争，核爆炸产生强烈电磁辐射将使现有各种电子通信系统陷于瘫痪，但信鸽仍能自由翱翔。瑞士军队训育出了能双向投书信鸽。这些信鸽不再传送传统文字书信，而是携带着装在胶囊里计算机芯片，芯片中密码情报也只能在专门装置上阅读，保密性极高。第13页风筝

风筝在古代是传递消息和作为侦察工具。刘邦和项羽决战时，刘邦手下大将韩信曾放起一只木鸢，依据线长来估测项羽军队驻扎地距离，从而确定方位，开凿地道，攻破项羽大军。唐朝时，田悦率兵包围临洛城，唐朝将领令士兵放出一个纸鸢，可飞高百余丈，穿过围攻部队上空，飘向城外，传达求援信息，终于引来了救兵解围。

唐朝以后，伴随造纸业发展，风筝开始穿上轻而薄纸衣，木鸢就逐步为纸鸢所代替了。五代时，有个叫李邺人在纸鸢头上装上竹笛和丝弦，当纸鸢升入空中后，因为风吹竹笛发出声响，"风筝"这个名字就由此而来。第14页电话第15页一、电话话筒与听筒（一）话筒1.话筒结构：话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，上面盖有一个膜片。

2.话筒特点：碳粒之间接触不紧密，整体电阻随膜片压紧程度而改变。

3.话筒作用：把振动转变为强弱改变电流。

第16页话筒结构：话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，上面盖有一个膜片。第17页（二）听筒1.听筒结构：听筒里有一个永磁铁，它两个磁极上套有螺线管，磁极前有薄铁片。2.听筒特点：因为永磁体吸引，薄铁片有些弯向磁铁。3.听筒作用：改变电流转化为声音振动第18页听筒结构：听筒里有一个永磁铁，它两个磁极上套有螺线管，磁极前有薄铁片.第19页二、电话原理说话时声带振动而发出声音→引发介质空气振动传输声音→空气振动而引发话筒内碳精盘内碳粒忽松忽紧→造成电路中电阻忽大、忽小→引发电路中电流忽大、忽小→从而引发膜片内振动而发声。声音使介质空气振动传输→空气振动引发耳膜振动→听到说话人声音。第20页想一想？实际中在电话接通后，听筒和对方话筒经过电信局相关设备串联在同一个电路里。其原因在于串联电路中电流处处相等，听筒和对方话筒串联才能确保二者间电流强弱改变一致，从而使听筒薄铁片和对方话筒中膜片振动情况一致，保障听到声音与对方讲话声音相同。第21页三、实际电话机1.实际电话机除听筒、话筒外，还有电铃、拨号设备等2.当代电话有：无线电话、可视电话、录音电话等第22页电报1837年，莫尔斯创造了实用电报机，从此人们能够做到同时在两地之间传递信息。早期电报完全由人工操作，主要传送文字信息，经过不停改进，又发展了机械式电报机，现在又发展到自动化程序较高电子式电报机，还有能自动将电码译成汉字汉字电报译码机。用电报传递信息含有经济、快速、保密、方便等特点。

第23页第24页什么能让信息飞起来？电磁波。电磁波是怎样产生？当导体中电流快速改变时（既能够是方向改变，也能够是强弱改变），导体就会向四面发射一个波，这种波是由电磁现象产生，叫做电磁波。电磁波定义：导体中快速改变电流在周围空间产生波叫做电磁波。

一、认识电磁波让信息“飞”起来第25页第26页电磁波形式各种多样γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波、无线电波（微波、超短波、短波、长波）、可见光、激光等都是电磁波。除了自然界本身产生电磁波外，人们还用专门仪器发射各种形式电磁波用以传递信息和传递能量。二、电磁波形式第27页γ射线(γ-ray)是放射性物质发出电磁波,波长在2×10-10m以下，是一个能量很大光子流。在医疗上用γ射线作为“手术刀”来切除肿瘤,叫做γ刀,有很好治疗效果。1.医学上用γ射线做脑手术接收γ刀手术病人我们生活在电磁波海洋里。因为各种形式电磁波性质各不相同,因而也有许多不一样用途。三、电磁波应用第28页2.X射线在医学上、工业中有广泛应用金属探伤医用X光机◆（1）1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线性质时,发觉阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上,管壁会发出一个看不见射线,伦琴把它叫做X射线。◆（2）产生条件:高速电子流射到任何固体上,都会产生X射线。◆（3）特征:穿透本事很强。◆（4）应用:医疗上透视人体。如用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振。工业上金属探伤第29页3.用紫外线杀菌18德国物理学家里特,发觉在紫外区放置摄影底板感光,荧光物质发光。特征:主要作用是化学作用,还有很强荧光效应,杀菌消毒作用。应用:医院里病房和手术室消毒。治疗皮肤病,硬骨病。照明和诱杀害虫日光灯,黑光灯。紫外摄影,可区分出很细微差异,如能够清楚地分辨出留在纸上指纹。第30页4.红外线遥控器18英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发觉温度更高,说明这里存在一个不可见射线,以后就叫做红外线.(用棱镜显示可见光谱)

特点:最显著是热作用第31页应用:(1)遥控器。生活中电视机、空调遥控器发射都是红外线。(2)红外线加热。这种加热方式优点是能使物体内部发烧,加热效率高,效果好。(3)红外摄影。(远距离摄影,高空摄影,卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜限制。(4)红外线成像(夜视仪)能够在漆黑夜间看见目标。(5)红外遥感。能够在飞机或卫星上勘测地热,寻找水源,监测森林火情,预计农作物长势和收成,预报台风,寒潮。第32页5.微波在通信领域大显身手。6.无线电波，生活中、生产中、军事上都有应用。生活中：电视机、收音机等。生产中：远距离生产调度用电台等。军事上：雷达等第33页依据波传输情况将波分为两种。横波：像水波和绳波一样，波传输方向与波源振动方向相垂直，这种波叫做横波。电磁波是横波。四、电磁波特征第34页纵波：如音叉（或其它发声体）振动时，在空气中会有疏密相间状态向外传输，形成声波。声波看不见，摸不到，但声波传到我们耳朵，会引发鼓膜振动，使我们产生听觉。声波传输方向与波源振动方向相同，这种波叫做纵波。第35页全部波都有波速、波长、频率。电磁波也一样。波速：波传输快慢称为波速。电磁波不一样于声波，它能在真空中传输（即电磁波传输不需要介质）。在真空中传输速度等于光速，即c＝3×108m/s.空气中光速靠近于真空中光速。波长：波长是相邻两个波峰（或波谷）间距离。用字母λ表示。波长国际单位是m。频率：表示单位时间内振动次数。即在1s内，出现波峰数（或波长数）。用符号ν表示。国际单位制中，频率单位是赫兹（Hz），简称赫。惯用频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。1kHz=103Hz1MHz=106Hz第36页波速（c）、波长（λ）、频率（ν）关系：c＝λν变式：cλ＝νν＝cλ频率越高，波长越短频率越低，波长越长波长与频率互成反比关系频率越高，传递信息量越大第37页电磁波谱图试验证实，不但无线电波是电磁波，光、X射线、γ射线等也都是电磁波。它们区分仅在于频率或波长有很大差异。光波频率比无线电波频率要高很多，光波波长比无线电波波长短很多；而X射线和γ射线频率则更高，波长则更短。为了对各种电磁波有个全方面了解，人们按照波长或频率次序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。第38页1.信息加载声音、图像等信息是无法直接用电磁波传递。但将声音和图像变成电信号后便能够利用电磁波传输出去。2.信息传输声音经过话筒变成音频电信号，图像经过摄像机变成视频信号后，便能够由调制器加在由振荡器产生高频电磁波上并经过天线发射出去。五、电磁波传递信息第39页3.信息接收接收装置经过调谐器选定我们需要电磁波，再经过解调器去掉电磁波，由扬声器将音频电信号还原成声音，由显像管将视频信号还原成图像。第40页电磁波有利也有弊。电磁污染，已被认为是继大气污染、水质污染、噪声污染后第四大公害。电磁污染是指天然和人为各种电磁波干扰和有害电磁辐射。当电磁波到达一定强度时，会造成控制系统和信息传输系统失控，也会引发头疼、失眠、记忆力衰退等症状产生。六、电磁波危害与预防第41页电磁污染源种类

（1）天然电磁污染源。如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动磁暴都能产生电磁干扰。（2）人为电磁污染源。人为电磁污染源按频率不一样可分为工频场源与射频场源。工频场源以大功频输电线路产生电磁污染为主，也包含若干放电型污染源。射频场源主要由无线电或射频设备工作过程产生电磁感应与电磁辐射所引发。当前人为电磁污染源已成为环境污染主要起源。第42页电磁污染危害现象1.电磁辐射能干扰电视收看，使图像不清或变形，并发出令人难受噪声。电磁污染会干扰收音机和通信系统工作，使自动控制装置发生故障，使飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船控制。2.电磁辐射对人体危害程度随波长而异，波长愈短对人体作用愈强，微波作用最为突出。处于中、短波频段电磁场（高频电磁场）操作人员，经受一定强度与时间暴露，将产生身体不适感，严重者引发神经衰弱，如心血管系统植物神经失调。第43页电磁污染防护1.安设电磁屏蔽装置。在电磁场传递路径中，安装屏蔽装置，使有害电磁强度降低到允许范围内。这种装置为金属材料封闭壳体。当交变电磁场传向金属壳体时，幅度衰减。电磁屏蔽可分有源场屏蔽和无源场屏蔽两类。2.其它综合性防治对策。比如工业布局合理，使电磁污染源远离居民稠密区；改进电气设备；在近场区采取电磁辐射吸性材料或装置；实施遥控。第44页什么是“信息高速公路”信息高速公路是指能够交流各种信息大容量、高速度通信网络。踏上信息高速公路第45页第46页光导纤维简称光纤。光纤是传输光信号介质。光纤通信中用是激光。不是普通光。因为普通光源发出光中夹杂了许多频率光，不但难以加载信息，而且通信质量差。激光亮度高，单色性好，方向性好，能量一直集中在传输方向上，轻易调制信号。光导纤维中激光是以不停反射形式向前传输，因而光缆也能够不沿直线铺设。电话、电视、广播等信号以及数据文件能够在光纤组成“信息高速公路”上传输，而且互不干扰。一、光纤第47页光纤通信XG光纤第48页光纤实物光纤转换器第49页光在光纤中传输第50页⑴信息容量大。因为光波频率远高于无线电波频率，所以，光波所运载信息容量远大于无线电波。一根光纤能同时传输相当于10000根电话线信息量。在光纤组成信息高速公路上，能够同时传递500个电视频道。⑵传输速度快。因为传输是光信号。光纤是至今为止传输速度最快传输介质，能轻松到达1000Mbps。⑶传输距离远。光纤很细（细如发丝），有内外两层，光在内层传输。所以，光纤抗干扰能力强，能降低信号衰减，适合用于远距离传输大量信息。光纤特点：第51页⑷频带极宽。⑸抗干扰能力强。光在内层传输，不受外界电磁干扰。⑹保密性强。因为传输是光束，所以本身不会向外幅射信号，有效地预防了窃听。⑺经济。节约金属，不怕潮湿，不怕腐蚀，使用年限长。第52页当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（网络通信）组成，实现了信息大容量、高速度传输，形成了“信息高速公路”。二、当代通信网络第53页卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站。卫星把地面站送来信号接收下来，进行放大，然后转发给另外地面站。当前用来转发信号通信卫星几乎都是静止卫星或同时卫星，即卫星围绕地球一周时间恰好等于地球自转一周时间，卫星相对于地球站来说是呈静止状态。卫星通信可用于国内或国际通信，能传输电报、电话、传真、电视和高速数据等，卫星通信有通信频带宽、传输容量大、覆盖面积大、可进行多址通信等特点。卫星通信用3颗通信卫星就能够实现全球通信。VSAT通信系统示意图第54页主站第55页同时卫星第56页第57页第58页第59页微波通信利用微波传输信息通信称为微波通信。微波通信是远距离通信主要伎俩。微波通信包含点对点特高频通信、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、卫星通信、散射通信等。通常讲微波通信是指地面微波接力通信。第60页微波通信因为微波是沿直线传输，而地球表面有一定弧度，在实现远距离微波通信时，要每隔50公里左右设一微波站。发射台发出信号后，经中间微波站接收并放大信号后，再转发到下一微波站，就像接力赛跑一样，所以微波通信又称微波接力通信。微波接力通信通信容量大，建设费用低，抗灾害性强，能满足各种电信业务传输质量要求，是一个被广泛应用、含有强大生命力通信方式。第61页移动通信移动通信是指在一定地域范围内，行进中人和车辆（或船舶）和市内电话网间用户间经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通信方式。移动电话用微波信号与电话网络联络。我国移动通信采取“小区制”，即将整个覆盖区域划分成许多个六边形小区，一个个鳞次栉比，形成蜂窝状结构，“蜂窝移动电话”也所以而得名。手持移动电话（手机）就是移动通信组员之一。第62页蜂窝移动通信是采取蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间经过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端移动性,并含有越区切换和跨当地网自动漫游功效。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话音、数据、视频图像等业务。蜂窝移动通信业务包含:900/1800MHzGSM第二代数字蜂窝移动通信业务、800MHzCDMA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。第63页因特网因特网(Internet)，又称为互联网。因特网是利用通信线路和电磁波，将分布在世界各地计算机相互连接而成全球性计算机网络。因特网主要由三部分组成：第一，很多基于TCP/IP协议（传输控制协议/互联协议）网络组成网络；第二，使用这些网络用户和开发者们；第64页第三，经过这些网络可取得信息资源。从网络通信技术观点来看，Internet是一个TCP/IP通讯协议联络各个国家、各个部门、各个领域各种信息资源为一体网上用户共享数据资源网。第65页Internet当前提供主要信息服务方式有：①电子邮件（E-mail），用户可与世界用户发送和接收电子邮件；②远程登录（Renotelo-gin），用户可连接到全世界任何一台Internet主机；③文件传输（FTP），用户可与Internet其它主机交换文件；④菜单或检索器（Gophet），在菜单指导下，用户可对Internet上远程信息系统进行访问；第66页⑤查询，可定时自动地访问Internet服务器，并能够取得远程数据库信息；⑥电子论坛，这是Internet上流行用户之间交流信息方式；⑦全球网信息服务系统（WWW，WorldWideWed）,它是一个基于超文本方式信息检索工具，是当前最受欢迎同时也是最先进Internet检索工具之一。第67页因特网是从美国本土发展起来，现在已成为世界范围网络。因特网之所以在世界各地被普遍接收和应用，是因为：第一，因特网上有丰富信息资源，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、网上看电影等。还有功效强大检索和获取信息工具，如浏览器、搜索引擎等。第68页第二，因特网提供了各种多样人与人之间交流工具，如电子邮件，交流论坛等，且使用、操作十分方便。第三，企业能够经过因特网了解市场需要，及时开发适销产品，为用户提供更加好服务；还能够在网上做广告，开展网上营销，发展电子商务。第四，企业能够利用因特网技术建造自己网络。第69页全球卫星定位系统（GPS）含有GPS功效工具第70页全球卫星定位系统（GPS）全球卫星定位系统（GPS）是一个能够快速提供准确位置和时间等信息系统。全球通用，全天候服务。GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间段：GPS卫星。在太空中有24颗带有原子钟卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里以上、倾斜角为55°地球准同时轨道上，每条轨道上有4颗卫星。GPS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7～9颗卫星信号。

第71页地面段：地面监控系统。确保空间原子钟计时准确，并完成导航数据计算。用户段：GPS信号接收机。GPS系统最初是由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制，它主要目标是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性导航服务，用于情报搜集、核爆炸监测