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人教版
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物理
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九年級（下）
第21章
信息的傳遞
第4節
越來越寬的信息之路
1.了解微波通信、衛星通信、光纖通信、網絡通信。
2.通過學習現代通信知識，了解科技為人類生活帶來的便利，提高對科學的興趣。
學習目標
講故事
放電影
講故事和放電影五分鐘內傳遞的信息量一樣嗎？
相同時間內，電視廣播比電臺廣播能傳遞更多的信息。
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。
導入新知
（1）波長：10
m
～1
mm
新知一
微波通信
微波
（2）頻率范圍：30
MHz
～3
×105
MHz
頻率比中波和短波的更高，相同時間內可以傳輸更多的信息。
合作探究
微波大致沿直線傳播，中繼站可以把上一站傳來的微波信號經過接收、放大處理后，再發射到下一站去，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，把信息傳遞到遠方。
發射
接收
微波中繼通信示意圖
（3）微波的性質
更接近光波，大致沿直線傳播
微波通信
優點
缺點
微波通信的優缺點
①頻率高，傳輸信息的容量大
②質量好，可以傳送很遠的距離
③大致沿直線傳播，受大氣干擾小，能量損耗小，收到的信號強且穩定
需要大量中繼站進行信號處理，如遇到雪山和大洋無法建立中繼站時，微波通信就無法繼續
典例1
D
還可以建立在同步衛星上
關于微波通信，下列說法不正確的是（
）
A．微波屬于電磁波
B．微波的性質接近于光波，大致沿直線傳播
C．利用微波進行長距離通信時，應利用中繼站
D．微波中繼站間距離約50km，且只能建立在地面上
想一想，在遇到雪山、大洋，根本無法建設中繼站時，能否用月球做中繼站，實現微波通信？
1．月球離我們太遠，信號衰減，時間延遲嚴重；
2．只有當月球上兩個通信點同時見到月亮時，才能完成這兩點間的通信。
答案：
不能　
解決方案——人造衛星通信
通信衛星大多相對地球“靜止”
新知二
衛星通信
地球同步衛星
中繼站
用碟形天線（大鍋）接收來自衛星的信號
衛星通信
優點
缺點
①信號覆蓋范圍廣，在地球周圍均勻地布置3顆同步通信衛星，就可覆蓋幾乎全部的地球表面；
②通信范圍大；不易受地形、場地影響；建設速度快，易于實現廣播和多址通信。
兩地面站之間使用衛星進行通信時，電磁波傳播的距離約為72000km，故信號有延遲（約0.24s）；
10GHz以上頻帶易受雨、雪的影響。
衛星通信的優缺點
全球通信
中國北斗衛星導航系統
典例2
車載導航儀是通過與導航衛星互相傳遞信息，確定汽車的準確位置，并在電子地圖上顯示出來，為汽車駕駛員導航的。下列說法正確的是（
）
A．導航衛星發射的電磁波不能在真空中傳播
B．導航儀上的移動電話是通過電流傳遞信息的
C．導航儀與導航衛星是通過電磁波傳遞信息的
D．導航衛星發射的電磁波比光的傳播速度慢
C
能
電磁波
和光的傳播速度相同
光通信的“高速公路”比短波、微波的“公路”更寬廣。
新知三
光纖通信
電磁波的傳播速度等于光速。光也是一種電磁波，且頻率比微波更高。
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。
1960年美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產生頻率單一、方向高度集中的光，稱為激光。
各種光導纖維
實驗：光可以沿著水流傳播
光不但能沿直線傳播，也可以沿著彎曲的水流傳播。
光導纖維
光在光導纖維中的傳播
攜帶信息的激光射入
多次反射
攜帶的信息隨激光射出
光纖通信的原理
（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）不受電磁干擾，通信質量高，保密性好。
光纖通信的優點
典例3
關于光纖通信，下列說法正確的是（
）
A．光纖通信是利用電流傳遞信息的
B．光纖通信是利用激光傳遞信息的
C．用光纖通信傳輸的信息量很小
D．用光纖通信傳輸信息的損耗很大
B
√
×
小
大
計算機可以高速處理各種信息，互聯網利用通信線路和電磁波，將分布于世界各地的計算機網絡連接起來，用來傳遞各種信息。
新知四
網絡通信
通過網絡可以收發電子郵件、聊天，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料，還可以購物、遠程教育、遠程醫療等。
網絡通信的應用
解析：電子郵件是指發送者和指定的接收者利用計算機通信網絡發送信息的一種非交互式的通信方式，是最基本的網絡通信功能。這些信息包括文本、數據、聲音圖像、語音、視頻等內容。
D
典例4
電子郵件可以傳輸①文字資料②聲音信息③圖片圖像④視頻資料中的（
）
A．①②④
B．②③④
C．①③④
D．①②③④
越來越寬的信息之路
微波通信
衛星通信
光纖通信
網絡通信
歸納新知
1．關于微波通信，下列說法不正確的是(
)
A．微波波長越短，頻率越高，單位時間傳輸的信息就越多
B．微波中繼站在微波通信過程中起著信號接收、處理再發射的作用
C．微波能夠圍繞地球繞射
D．月球不能作為微波中繼站
C
課堂練習
2．(益陽模擬)下列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
B
3．1966年，華裔物理學家高錕提出光纖通信的設想。光纖通信傳輸信息的載體是(
)　　　　　　　　　　　　　
A．電流
B．超聲波
C．無線電波
D．光波
4．光導纖維的主要用途是用來傳遞信息進行通訊。它是把要傳輸的信息變成光信號在光纖中傳播，那么光在光纖中的傳播方式是(
)
A．沿著光纖的中軸線直線傳播
B．沿著光纖的外壁多次折射傳播
C．沿著光纖的內壁多次反射傳播
D．沿著光纖螺旋式的曲線傳播
D
C
5．利用網絡能夠進行(
)
①查閱資料、看新聞；②購物；③收發電子郵件；④上網聊天；⑤遠程教育和遠程醫療。
A．①②③④
B．②③④⑤
C．①③④⑤
D．①②③④⑤
6．目前人們經常使用的網絡通信形式是__________。王雨同學的電子郵箱地址是[email protected]，其中“cn”表示他的服務器是在________注冊的。
D
電子郵件
中國
7．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
8．下列有關光纖通信的說法中正確的是(
)
A．光纖通信用的是普通光源
B．在光纖通信中，光的頻率很高，在一定時間內可以傳遞大量信息
C．光纖很細，抗干擾能力差，使用時要特別注意
D．在光纖通信中，只能用來傳送電視、廣播節目
D
B
9．下列關于網絡通信的說法，錯誤的是(
)
A．計算機進行網絡通信最頻繁的形式是電子郵件
B．網絡通信是數字通信
C．計算機之間的連接需要金屬導線，不可以用光纜、通信衛星手段
D．寬帶網是指頻率較高，能傳輸更多信息的網絡
C
10．人造地球同步衛星常用于通信、氣象、廣播電視等方面，以實現對同一地區連續工作，下列關于同步衛星的說法正確的是(
)
A．衛星相對于地面來說是運動的
B．衛星是利用超聲波來傳遞信息的
C．衛星上的太陽能電池板將化學能轉化為電能
D．衛星相當于太空中的微波中繼站
11．我國發射的世界首顆量子衛星“墨子號”正式交付用戶單位使用，“墨子號”與地面控制系統交流靠的是(
)
A．次聲波
B．X射線
C．紅外線
D．電磁波
D
D
12．(瀘州中考)2020年6月23日，在西昌衛星發射中心用“長征三號”運載火箭，成功發射“北斗三號”全球衛星導航系統的最后一顆組網衛星，實現北斗導航系統全球覆蓋。下列說法中正確的是(
)
A.北斗導航衛星發射的電磁波不能在真空中傳播
B.北斗導航系統中衛星間的信息傳遞采用光纖傳送
C．北斗導航系統中的地球同步衛星相對地面是運動的
D.在軌運行的北斗導航衛星受到非平衡力的作用
D
13．信息傳遞技術的發展使人們沖破了時空的阻隔，下列關于信息傳遞的說法錯誤的是(
)
A.光纖通信是利用光從光導纖維的一端射入，在內壁多次反射從另一端射出，從而把它攜帶的信息傳到遠方
B．同步通信衛星繞地球轉動的周期跟地球的自轉周期相同
C．電磁波的傳播可以不需要介質
D．微波是一種電磁波，它不能用于傳遞信息，只能用于微波爐中加熱食物
D
14．世界各地的計算機網絡通過交換機和服務器互相聯結，就成為世界上最大的計算機網絡，稱為___________。計算機可以高速處理大量信息，把計算機聯在一起，可以進行___________。計算機之間的聯結，可以使用網絡通信等各種通信手段。目前使用最頻繁的網絡通信有_____________等。
因特網
網絡通信
電子郵件
15．光纖通信是利用激光通過光導纖維來傳遞信息的。光從如圖所示的光纖一端射入，從另一端射出。請將圖中未完成的光路部分補充完整。
16．如圖所示，把大塑料瓶用不透光的紙包住，在瓶側壁開一個小孔，塑料瓶內裝滿水，水中裝一光源。當水從小孔流出時，你會看到光隨著彎彎的水流照到地面，在地上形成一個光斑。
(1)實驗中，光源的光沿水流
_____(選填“內”或“外”)壁經過多次
____(選填“反”或“折”)射，最后照亮地面。
(2)實驗中，從瓶中流出的水柱相當于激光通信中的_________，由此說明用來進行激光通信的光纖
________(選填“能”或“不能”)彎曲。
(3)在激光通信中，一根光纖
_______(選填“能”或“不能”)同時傳導多束激光束而不致相互干擾。
內
反
光纖
能
能
再見

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