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人教版
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物理
·
九年级（下）
第21章
信息的传递
第4节
越来越宽的信息之路
1.了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
2.通过学习现代通信知识，了解科技为人类生活带来的便利，提高对科学的兴趣。
学习目标
讲故事
放电影
讲故事和放电影五分钟内传递的信息量一样吗？
相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。
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。
导入新知
（1）波长：10
m
～1
mm
新知一
微波通信
微波
（2）频率范围：30
MHz
～3
×105
MHz
频率比中波和短波的更高，相同时间内可以传输更多的信息。
合作探究
微波大致沿直线传播，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，一站传一站，把信息传递到远方。
发射
接收
微波中继通信示意图
（3）微波的性质
更接近光波，大致沿直线传播
微波通信
优点
缺点
微波通信的优缺点
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
需要大量中继站进行信号处理，如遇到雪山和大洋无法建立中继站时，微波通信就无法继续
典例1
D
还可以建立在同步卫星上
关于微波通信，下列说法不正确的是（
）
A．微波属于电磁波
B．微波的性质接近于光波，大致沿直线传播
C．利用微波进行长距离通信时，应利用中继站
D．微波中继站间距离约50km，且只能建立在地面上
想一想，在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，能否用月球做中继站，实现微波通信？
1．月球离我们太远，信号衰减，时间延迟严重；
2．只有当月球上两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。
答案：
不能　
解决方案——人造卫星通信
通信卫星大多相对地球“静止”
新知二
卫星通信
地球同步卫星
中继站
用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
卫星通信
优点
缺点
①信号覆盖范围广，在地球周围均匀地布置3颗同步通信卫星，就可覆盖几乎全部的地球表面；
②通信范围大；不易受地形、场地影响；建设速度快，易于实现广播和多址通信。
两地面站之间使用卫星进行通信时，电磁波传播的距离约为72000km，故信号有延迟（约0.24s）；
10GHz以上频带易受雨、雪的影响。
卫星通信的优缺点
全球通信
中国北斗卫星导航系统
典例2
车载导航仪是通过与导航卫星互相传递信息，确定汽车的准确位置，并在电子地图上显示出来，为汽车驾驶员导航的。下列说法正确的是（
）
A．导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播
B．导航仪上的移动电话是通过电流传递信息的
C．导航仪与导航卫星是通过电磁波传递信息的
D．导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢
C
能
电磁波
和光的传播速度相同
光通信的“高速公路”比短波、微波的“公路”更宽广。
新知三
光纤通信
电磁波的传播速度等于光速。光也是一种电磁波，且频率比微波更高。
1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。
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，称为激光。
各种光导纤维
实验：光可以沿着水流传播
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
光在光导纤维中的传播
携带信息的激光射入
多次反射
携带的信息随激光射出
光纤通信的原理
（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。
光纤通信的优点
典例3
关于光纤通信，下列说法正确的是（
）
A．光纤通信是利用电流传递信息的
B．光纤通信是利用激光传递信息的
C．用光纤通信传输的信息量很小
D．用光纤通信传输信息的损耗很大
B
√
×
小
大
计算机可以高速处理各种信息，互联网利用通信线路和电磁波，将分布于世界各地的计算机网络连接起来，用来传递各种信息。
新知四
网络通信
通过网络可以收发电子邮件、聊天，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料，还可以购物、远程教育、远程医疗等。
网络通信的应用
解析：电子邮件是指发送者和指定的接收者利用计算机通信网络发送信息的一种非交互式的通信方式，是最基本的网络通信功能。这些信息包括文本、数据、声音图像、语音、视频等内容。
D
典例4
电子邮件可以传输①文字资料②声音信息③图片图像④视频资料中的（
）
A．①②④
B．②③④
C．①③④
D．①②③④
越来越宽的信息之路
微波通信
卫星通信
光纤通信
网络通信
归纳新知
1．关于微波通信，下列说法不正确的是(
)
A．微波波长越短，频率越高，单位时间传输的信息就越多
B．微波中继站在微波通信过程中起着信号接收、处理再发射的作用
C．微波能够围绕地球绕射
D．月球不能作为微波中继站
C
课堂练习
2．(益阳模拟)下列关于卫星通信的说法正确的是(
)
A．卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波
B．通信卫星相当于一个太空微波中继站。它是用来转发地面站发送来的信号的
C．卫星通信发送广播信号
D．卫星通信接收电视信号
B
3．1966年，华裔物理学家高锟提出光纤通信的设想。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
4．光导纤维的主要用途是用来传递信息进行通讯。它是把要传输的信息变成光信号在光纤中传播，那么光在光纤中的传播方式是(
)
A．沿着光纤的中轴线直线传播
B．沿着光纤的外壁多次折射传播
C．沿着光纤的内壁多次反射传播
D．沿着光纤螺旋式的曲线传播
D
C
5．利用网络能够进行(
)
①查阅资料、看新闻；②购物；③收发电子邮件；④上网聊天；⑤远程教育和远程医疗。
A．①②③④
B．②③④⑤
C．①③④⑤
D．①②③④⑤
6．目前人们经常使用的网络通信形式是__________。王雨同学的电子邮箱地址是wangyu@.cn，其中“cn”表示他的服务器是在________注册的。
D
电子邮件
中国
7．目前，很多汽车的驾驶室里都装有GPS(全球卫星定位系统)接收装置，GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航，卫星向GPS接收器传送信息依靠的是(
)
A．激光　　　　　　　　B．红外线
C．紫外线
D．电磁波
8．下列有关光纤通信的说法中正确的是(
)
A．光纤通信用的是普通光源
B．在光纤通信中，光的频率很高，在一定时间内可以传递大量信息
C．光纤很细，抗干扰能力差，使用时要特别注意
D．在光纤通信中，只能用来传送电视、广播节目
D
B
9．下列关于网络通信的说法，错误的是(
)
A．计算机进行网络通信最频繁的形式是电子邮件
B．网络通信是数字通信
C．计算机之间的连接需要金属导线，不可以用光缆、通信卫星手段
D．宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络
C
10．人造地球同步卫星常用于通信、气象、广播电视等方面，以实现对同一地区连续工作，下列关于同步卫星的说法正确的是(
)
A．卫星相对于地面来说是运动的
B．卫星是利用超声波来传递信息的
C．卫星上的太阳能电池板将化学能转化为电能
D．卫星相当于太空中的微波中继站
11．我国发射的世界首颗量子卫星“墨子号”正式交付用户单位使用，“墨子号”与地面控制系统交流靠的是(
)
A．次声波
B．X射线
C．红外线
D．电磁波
D
D
12．(泸州中考)2020年6月23日，在西昌卫星发射中心用“长征三号”运载火箭，成功发射“北斗三号”全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星，实现北斗导航系统全球覆盖。下列说法中正确的是(
)
A.北斗导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播
B.北斗导航系统中卫星间的信息传递采用光纤传送
C．北斗导航系统中的地球同步卫星相对地面是运动的
D.在轨运行的北斗导航卫星受到非平衡力的作用
D
13．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
D
14．世界各地的计算机网络通过交换机和服务器互相联结，就成为世界上最大的计算机网络，称为___________。计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行___________。计算机之间的联结，可以使用网络通信等各种通信手段。目前使用最频繁的网络通信有_____________等。
因特网
网络通信
电子邮件
15．光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息的。光从如图所示的光纤一端射入，从另一端射出。请将图中未完成的光路部分补充完整。
16．如图所示，把大塑料瓶用不透光的纸包住，在瓶侧壁开一个小孔，塑料瓶内装满水，水中装一光源。当水从小孔流出时，你会看到光随着弯弯的水流照到地面，在地上形成一个光斑。
(1)实验中，光源的光沿水流
_____(选填“内”或“外”)壁经过多次
____(选填“反”或“折”)射，最后照亮地面。
(2)实验中，从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的_________，由此说明用来进行激光通信的光纤
________(选填“能”或“不能”)弯曲。
(3)在激光通信中，一根光纤
_______(选填“能”或“不能”)同时传导多束激光束而不致相互干扰。
内
反
光纤
能
能
再见

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