資源簡介

(共28張PPT)
10.3 改變世界的
信息技術
借助電磁波以及其他一些技術，現代通信網絡已經覆蓋了地球的每個角落。
現代通信網絡包括衛星通信、光纜通信和移動通信等方式。
新課引入
1.了解衛星通信的大致過程。
2.知道光纜通信的原理和優點。
3.大致了解移動電話是怎樣工作的。
4.了解人類進行信息傳遞的歷史。
學習目標
通信衛星大多相對地球“靜止”——同步衛星
1.同步通信
新知講解
衛星通信
一
地球同步衛星即地球同步軌道衛星，是運行在地球同步軌道上的人造衛星，距離地球約36000km，衛星的運行方向與地球的自轉方向相同、運行軌道位于地球赤道平面上圓形軌道、運動周期與地球自轉一周的時間相等，所以叫作“同步通信衛星”。
2. 全球通信
在地球周圍均勻地配置三顆通信衛星，就可以覆蓋幾乎全部的地球表面，實現全球通信。
3. 衛星通信的組成
由通信衛星、地面站和傳輸系統三部分組成。
衛星通信的工作原理是將衛星發射到赤道上空36000km處的對地靜止軌道上，利用衛星上的通信轉發器接收由地面站發射的信號，并對信號進行放大變頻后轉發給其他地面站，從而完成兩個地面站之間的傳輸。
事實上，一顆通信衛星就是一個中繼站
4. 衛星通信特點
通信范圍大，只要在衛星發射的電磁波覆蓋的范圍內均可進行通信；不易受陸地災害影響，建設速度快；易于實現廣播和多址通信。
5. 中國北斗衛星導航系統
北斗衛星導航系統是我國著眼于國家安全和經濟社會發展需要，自主建設運行的全球衛星導航系統，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。
今日的地球已經被一張電磁波的大網嚴嚴實實地罩了起來，通過衛星實現天地共聯，幾乎在地球上每一個地方人們都可以即時發送和接收信息，也不會迷失自己的方位。
注意
光是比微波頻率高得多的電磁波。
光通信的“高速公路”更寬廣。
利用頻率單一、方向高度集中的激光進行通信，效果很好。
光纜通信
二
1.光也是一種電磁波，而且它們的頻率很高，頻率間隔很寬。
2.如果用光來通信，其容量要高出短波、微波百萬倍、千萬倍。
3.激光：單一頻率，方向高度集中的光。
4.光纖：光纖即光導纖維的簡稱，是激光的傳輸管道，一種極細的玻璃絲，數條光纖加上保護層組成光纜。
1966年，華裔物理學家高錕首次利用無線電波導通信的原理，提出了低損耗的光導纖維的概念。
1970年，貝爾實驗室研制成功室溫下連續振蕩的半導體激光器（LD）。從此，開始了光纜通信迅速發展的時代。
彎曲的光線
光纜通信的原理:
用光纜通信時，激光從光導纖維的一端射入，在內壁上經多次反射，從另一端射出，把它攜帶的信息傳到遠方。
光纜通信優點：
（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；
（2）光纖衰減小，無中繼設備，傳輸距離遠；
（3）頻率穩定，信號傳輸質量高；
（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。
光在光導纖維中的傳播
當前最為普遍的手機通信系統主要由移動臺、基站和移動交換中心組成，它們形成了一個數字蜂窩系統。
移動通信
三
（1）移動臺：就是手機或車載電話。能發射無線電波，也能接收無線電波。
為了便于攜帶，我們使用的手機體積一般都不大，電磁波信號的發射和接收能力有限，想要與其他用戶通話就需要有大型無線電發射與接收設備轉接，這樣的設備就是基站。
（2）基站：也稱為基地臺,它是一種固定的無線電臺地臺，它可以將收到的手機信號傳遞到移動通信網，也可以將信號從移動通信網傳遞到手機。
（3）移動交換中心：它是整個移動通信網絡的核心，所有移動臺發來的信息都要經由它分揀、處理、傳遞。
這三種設備良好銜接，相互配合，我們才可以使用手機通話、發短信、上網。
移動臺、基站
和移動交換中心
1.古代的信息傳遞方式
在交通和通信很不發達的時代，人們常用烽火、驛馬、信鴿、塔語、旗語等方式來傳遞信息。
傳播速度慢、距離近、信息量少。
信息革命與人類文明
四
2.近代信息傳遞方式
①1835年，美國畫家莫爾斯經過苦心研究發明了第一臺實用的有線電報機，使摒棄古老信息傳遞方式的曙光初現。
②1862年，偉大的物理學家麥克斯韋通過理論預言了電磁波的存在，德國物理學家赫茲用實驗證實了麥克斯韋的預言，之后無線電報、電話、無線電廣播、電視、雷達等紛至沓來。
1967年，墨西哥為紀念當年在墨西哥城舉行的國際電信會議，發行了一枚郵票，郵票上是麥克斯韋和赫茲的肖像。正是他們在100多年前的杰出貢獻，為當今電信業的繁榮奠定了技術基礎。
③現代信息傳遞方式互聯網
龐大、快捷的計算機網絡，使世界各地的人可以實現即時可視通話，人類像生活在同一個“地球村”中。
今天，我們用電纜中的電流，空中的無線電波和光纜中的光波傳遞著信息，使天涯近若咫尺，使須臾便可知曉天下，使萬卷收納掌中……還會有怎樣的奇跡值得期待？
1．關于光纖通信，小明同學曾思考這樣的問題：在漫長的線路上，光纖免不了要拐彎、纏繞，而光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，激光通信信號怎樣從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中，終于明白了激光信號在光纖中(　　)
A．就像水流沿彎曲水管流動那樣
B．就像電流沿彎曲導線傳播那樣
C．不斷地經光纖壁反射而向前傳播
D．不斷地在光纖中折射而向前傳播
C
當堂檢測
2.關于現代通信和電磁波，下列敘述錯誤的是（ ）
A.衛星通信利用人造衛星作為中繼站進行通信
B.衛星通信是利用電磁波來傳遞信息的
C.導航衛星和地面的練習是利用電磁波傳遞信息的
D.用兩顆同步通信衛星就可以實現全球通信
D
3.目前很多汽車的駕駛室里都裝有GPS（全球衛星定位系統）接收器裝置，GPS接收器通過接收衛星發射的導航信號，實現對車輛的精確定位并導航．衛星向GPS接收器傳送信息依靠的是（ ）
A.激光 B.紅外線
C.紫外線 D.電磁波
D
(一)衛星通信
(二)光纜通信
(三)移動通信
(四)信息革命與人類文明
課堂小結

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