资源简介

(共27张PPT)
第二十章 电磁波与信息时代
第3节 跨学科：电磁波与信息技术
1.了解什么是光纤，知道光纤的特点及其作用。
2.了解现代电信网络，知道卫星通信、微波通信和移动通信。
3.了解什么是互联网。
新闻联播的主要内容是，在有5G信号的地方，中国移动、中国联通、中国电信、中电广局信号互通，打破了运营壁垒。是个好事情。这是电磁波传递信息的大事情。这条新闻你是怎样知晓得？你能描述这条新闻如何从北京到达我们这台多媒体播放的？学完这节课你就能说明白了。
观察思考
1.观看视频：了解光纤传递信息的基本原理。
知识点一、光纤通信
结合视频材料，阅读课本“光纤通信”部分内容，完成下列填空。
（1）光纤是光导纤维的简称，光纤是利用 传输信号的。
（2）光纤传送信息容量 ，光纤很细，它主要利用光在光纤内
以 的方式。
（3）拓展：英籍华人 被称为“光纤之父”，是他提出了利用
光纤传递信息的理论，并于2009年因此理论而获得诺贝尔物理学奖。
光波
很大
反射
高坤
2.光纤通信有哪些优点
（1）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10000根电话线的信息量。在光纤组成的信息高速公路上，可以同时传递若干个个电视频道信号。
　通过光纤传送的若干电视频道信号
（4）不怕潮湿、不怕腐蚀，线路能量损耗较小。
（5）无漏信号和串音，安全可靠，保密性强。
（2）传输速度快。因为传输的是光信号。光纤是至今为止传输速度最快的传输介质。
（3）传输距离远。光纤很细，（细如发丝）有内外两层，光在内层传播，如下图。
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。
光在光纤中的传播
3.学生活动：
（1）阅读课本“迷你实验室”部分。
（2）活动准备：手电筒一只、彩色透明纸若干、光纤一束。
（3）活动步骤：
①将不同颜色的彩色透明纸蒙在手电筒的玻璃上，再将光纤的一端垂直放置其上，仔细观察不同颜色的光在光纤中传播的现象。
②将光纤弯曲成不同的角度（可以弯成环状），观察光在光纤中的传播，并与①进行比较。
（3）实验现象：
① 将红色透明纸蒙在手电筒的玻璃上时，在光纤的另一端看到红光；将绿色透明纸蒙在手电筒的玻璃上时，在光纤的另一端看到绿光……
②将光纤弯曲成不同的角度，甚至成环状，仍能在光纤的另一端看见与①中相同的现象。
（4）实验结论：
不同颜色的光都能沿着光纤传播，不管光纤怎样弯曲，从一端射入的光都会从另一端射出。
人们每天都在打电话，其实，要打通一个电话， 可不简单了！电话系统是由许多有线、无线网络构成的。
电话网络
知识点二、现代电信网络
1. 卫星通信
（1）概念
卫星把地面站送来的信号接收后，进行放大，再转发给另外的地面站。
地面站 1
地面站 2
卫星
（2）组成
卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。通信卫星接收从一个地面站发射来的信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。
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。
（3）卫星通信的优缺点
优点：卫星通信具有覆盖面大、通信距离长、不受地理环境限制等许多独特的优点，尤其在长距离、边远山区和抢险救灾等的通信中更是大显身手。
缺点：造价较高、有零点几秒的时间延迟、保密性不好。
观看视频：通信卫星
卫星通信不仅在全球性的电话、电报、电视广播中成为重要的信息传输方式，而且在全球定位、导航等方面发挥着重要作用。
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。
中国北斗卫星导航系统
（4）北斗卫星导航系统
2. 微波通信
（1）概念
微波通信像接力赛，每隔几十千米修建一座接力站，接收并放大信号，继续传送。这就像接力赛跑一样，一棒传一棒，可以把信息传递到远方。
（2）优点
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。微波比中波和短波的频率更高 ，可以传递更多的信息。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
（3）缺点
微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。微波通信每隔50 km左右就需要建一个微波中继站。信号传递的距离越远，需要的中继站就越多。遇到雪山和大洋无法建中继站时，微波通信就无法继续。现在，人类可以用通信卫星做中继站来进进行通信。
3. 移动通信
（1）移动电话
移动电话用微波信号与电话网络联系。既是无线电发射台又是无线电接收台。它用电磁波把讲话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。
（2）基地台
移动通信的基地台是按蜂窝的构造布局的，这样，大大增加了无线电覆盖的有效面积，减少了转接信息的基地台数量。因而移动电话也被称为“蜂窝电话”。
蜂窝
移动通信的基站
观看视频：移动电话通话原理
因特网的英文名称是Internet，又称互联网。它将分布于世界各地的计算机网络连接起来，用来传输计算机信号。
知识点三、互联网
电子邮件的传送方式
计算机
计算机甲
服
务
器
A
计算机
计算机乙
服
务
器
B
Hello Hello
计算机甲
服
务
器
A
服
务
器
B
计算机乙
电子邮件
电子邮箱：Lihuahz@.
网络学校，随时随地，打开电脑即可学习。
网上医院使异地的病人得到国内外高水平名医的诊治，能及时传递信息，挽救病人的生命。
跨学科：
电磁波与
信息技术
互联网
光纤通信
现代电信网络
卫星通信
微波通信
移动通信
原理
优点
便利
弊端
1. 如图所示为光导纤维的结构图,其纤芯和包层材料不同,光在纤芯中传播 以下关于光导纤维的说法正确的是(　　)
A. 光纤通信利用光作为载体来传递信息
B. 光纤导电,不会受外界电磁场的干扰
C. 光在光纤中沿着中轴线直线传播
D. 光导纤维在传输中信号不会衰减
A
2. 微波通信 卫星通信 光纤通信 网络通信等通信方式是从不同的视角进行分类的,请你完成以下通信方式的分类
现代通信方式:
（1） 　　　　通信——按加载信号的电磁波波长分类 　
（2）　　　　通信——按传播设备分类 　
（3）　　　　通信——按传播介质分类 　
（4）　　　　通信——按通信者之间的联络方式分类
微波
卫星
光纤
网络
3. 现代通信主要由卫星通信和　　　　通信两种方式组成;通信卫星转发信号是通过　　　　来实现的 如图所示为通信卫星在赤道上空约3.6×104km高的轨道上运行的图片,它与地球同步转动,则卫星相对地面是　　　　的
光纤
静止
微波

展开更多......

收起↑