資源簡介

(共28張PPT)
物理 人教版（2024）
九年級全一冊
第三節 衛星通信和光纖通信
新課導入
自古至今，人們傳遞信息的方式在不斷地發展變化，影響著我們的生活。
1. 常識性地了解衛星通信、光纖通信。（重點）
2. 通過學習現代通信知識，感知科技發展給人類帶來的便利，培養學習科學知識的興趣，激發愛國情感。（重點）
學習目標
知識點1　衛星通信
新知講解
信息理論表明：
　　作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。
知識點1　衛星通信
新知講解
1.通信衛星有什么特點？
2.要想實現全球通信至少需要幾顆同步衛星
3.衛星通信的原理。
知識點1　衛星通信
新知講解
1.通信衛星大多相對地球“靜止”——同步衛星
繞地球轉動的周期跟地球自轉的周期相同
軌道平面定為：
離地高度固定為：
運行周期固定約為：
36000km
24h
赤道平面
知識點1　衛星通信
新知講解
2.要想實現全球通信至少需要幾顆同步衛星
三顆同步衛星可以實現全球通信
知識點1　衛星通信
新知講解
3.衛星通信的原理
板狀的兩翼是太陽板，它把太陽能轉化成電能，供衛星使用。
通信衛星從一個地面站接收信號，經過處理，再發送給另一個或幾個地面站。
碟形天線用來接收來自衛星的信號
知識點1　衛星通信
新知講解
4.中國北斗衛星導航系統
不論是白天還是黑夜，不論在戈壁沙漠還是茫茫大海，北斗都會告訴我們在哪兒，并告訴我們回家的路！
知識點2 光纖通信
新知講解
光是一種電磁波。與微波相比，光的頻率更高。
知識點2 光纖通信
新知講解
普通的光源包含了許多不同波長（頻率）的光。
1960年，美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產生單一頻率、方向高度集中的光——激光。
1966年，華裔物理學家高錕提出用光纖通信的構想，這使得用光進行通信的幻想得以實現。
知識點2 光纖通信
新知講解
通信用的激光一般在特殊的管道——光導纖維里傳播
知識點2 光纖通信
新知講解
光纖的應用
知識點2 光纖通信
新知講解
現象：光沿著水流傳播
演示實驗——光可以沿著水流傳播
器材：激光筆、礦泉水瓶、水、水槽（或小桶）
知識點2 光纖通信
新知講解
思考：實驗中，為什么光沒有沿直線傳播？
光在水流的內表面發生了多次反射。
知識點2 光纖通信
新知講解
探究折射光線消失的秘密
知識點2 光纖通信
新知講解
光在光導纖維中傳播
在內壁多次反射
攜帶信息的激光射入
攜帶的信息隨激光射出
光從光導纖維的一端射入，在內壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。
知識點2 光纖通信
新知講解
信息社會的到來使得人們對光纖通信厚愛有加。從理論上講，一根頭發粗細的光導纖維可以同時傳送1000億對電話通話。如果把全世界人口分成兩半同時進行通話，也只占用了它容量的四分之一。
我國光纜通信發展十分迅速，目前光纜可以通達所有地區，而且還和其他國家合作修建了跨越太平洋的海底光纜。光纖通信已成為我國長途通信的骨干力量。
例題1
下列說法錯誤的是( )
A. 固定電話通話時,在電話線中傳遞的是聲信號
B. 手機通信是利用電磁波來傳遞信息的
C. 衛星通信是利用通信衛星作為中繼站的
D. 光纖通信是利用激光在光導纖維中來傳遞信息的
當堂練習
A
解析：
選項A錯誤：固定電話通話時，話筒將聲音轉換為電信號，通過電話線傳輸至對方，而非直接傳遞聲信號（聲波需依賴空氣傳播）。
選項B正確：手機通信依賴電磁波（如微波、無線電波）傳遞信息，無需物理介質。
選項C正確：衛星通信通過通信衛星作為中繼站，轉發電磁波信號以實現遠距離通信。
選項D正確：光纖通信利用激光在光導纖維中的全反射原理傳輸光信號，實現高速、低損耗的信息傳遞。
結論：選項A混淆了“聲信號”與“電信號”的傳輸原理，是錯誤描述。
當堂練習
例題2
目前我市大部分新建的居民小區都安裝了光纖網絡,光纖的主要作用是( ）
A. 傳輸電能
B. 傳輸光能
C. 傳輸內能
D. 傳輸信號
當堂練習
D
解析：
選項A（傳輸電能）錯誤：電能傳輸依賴導電材料（如銅線），而光纖由絕緣材料（玻璃/塑料）制成，無法導電。
選項B（傳輸光能）錯誤：光能傳輸指直接利用光作為能量，但光纖中光的本質是傳遞信號
選項C（傳輸內能）錯誤：內能需通過介質傳導，與光纖功能無關。
選項D（傳輸信號）正確：光纖通過全反射原理傳輸激光/紅外光脈沖，將數字信號高速、低損耗地傳遞。
結論：小區光纖網絡的核心功能是傳輸通信信號，正確答案為D。
當堂練習
例題3
關于衛星通信的說法正確的是( )
A. 衛星通信就是利用衛星來向地面發射電磁波
B. 通信衛星相當于一個太空微波中繼站,它是用來轉發地面站發送來的信號的
C. 衛星通信發送廣播信號
D. 衛星通信接收電視信號
當堂練習
　　
B 　
解析：
選項A錯誤：衛星通信不僅是衛星向地面發射電磁波，而是通過衛星作為中繼站雙向轉發地面站之間的信號。僅強調“向地面發射”片面且不準確。
選項B正確：通信衛星本質是太空微波中繼站，接收地面站的信號后，放大并轉發至目標區域的地面站或其他衛星，實現遠距離通信。
選項C錯誤：衛星通信可傳輸多種信號，但“發送廣播信號”僅為其應用之一，無法完整概括原理。
選項D錯誤：接收電視信號是衛星通信的具體應用，但選項未體現其核心功能——信號中繼。
結論：選項B準確描述了衛星通信的本質
當堂練習
本課小結
衛星通信和光纖通信
光纖通信
衛星通信
特點、原理
特點、原理
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