沪科版九年级物理 （踏上信息高速公路）走进信息时代教学课件

第十九章走进信息时代踏上信息高速公路

1.什么是“信息高速公路”信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络。现代通信网络由光纤通信（激光通信）、现代电信通信（微波通信、卫星通信、移动通信）和互联网（网络通信）组成，实现了信息的大容量、高速度传输，形成了“信息高速公路”。2.信息高速公路是由什么组成的呢？情景引入（1）了解电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响。（2）初步了解现代电信网络，知道光纤是光载信息传递的有效形式。学习目标2.利用___________________________微波通信。微波通信是远距离通信的重要手段之一。1.光导纤维中的___________是以不断____________的形式向前曲折传播的，因此光缆可以不沿直线铺设。3.利用___________和_____________将分布于世界各地的计算机连接起来，叫做互联网激光反射微波传播进行的通信称为通信线路电磁波预习反馈光导纤维简称光纤。光纤是传输光信号的介质。光是比微波频率高的多的电磁波。光纤通信中用的是激光,不是普通的光。电话、电视、广播等信号以及数据文件可以在光纤构成的“信息高速公路”上传播，并且互不干扰。一.光纤课堂学习各种光导纤维课堂学习光纤通信安普XG光纤课堂学习光纤信号转换实物光纤转换器课堂学习

研究光纤是怎样传输信号的活动：课堂学习光纤的传播光导纤维中的激光是以不断反射的形式向前曲折传播的，因此光缆可以不沿直线铺设。课堂学习光纤的优点：说明：电磁波的频率越高，所运载的信息量越大。由于光波的频率远大于无线电波的频率，所以光波所运载的信息量远大于无线电波的。光纤传递信息有哪些优点？光纤是传播光的介质，其优点是抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离传播大容量信息。课堂学习例1：光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式，通常用来制作光纤的材料属于（）A．绝缘体B．导体C．超导体D．半导体解：光纤通信是利用激光在光导纤维中传输的一种通信方式；光导纤维的制备材料是二氧化硅，即玻璃丝，属于绝缘体，故A正确．故选A．A例题分析现代电信网络由微波通信、卫星通信、移动通信组成，与互联网（网络通信）、光纤通信共同实现了信息的大容量、高速度传输，形成了“信息高速公路”。二.现代电信网络课堂学习微波通信课堂学习微波通信利用微波传播进行的通信称为微波通信。微波通信是远距离通信的重要手段之一。微波通信包括点对点特高频通信、一点对多点用户无线通信、地面微波接力通信、无线移动通信、卫星通信、散射通信等。微波接力通信的通信容量大，建设费用低，抗灾害性强，能满足各种电信业务的传输质量要求，是一种被广泛应用、具有强大生命力的通信方式。课堂学习微波几乎沿直线传播通常讲的微波通信是指地面微波接力通信。由于微波是直线传播，而地球表面有一定的弧度，在实现远距离微波通信时，要每隔50公里左右设一微波站。发射台发出信号后，经中间的微波站接收并放大信号后，再转发到下一微波站，就像接力赛跑一样，所以微波通信又称微波接力通信。课堂学习卫星通信通信卫星大多是相对地球“静止”的地球同步卫星课堂学习同步卫星课堂学习主站课堂学习课堂学习用3颗通信卫星就可以实现全球通信。卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，靠微波传递信息的。目前用来转发信号的通信卫星相对于地球站来说是呈静止状态的。卫星通信可用于国内或国际通信，能传输电报、电话、传真、电视和高速数据等，卫星通信有通信频带宽、传输容量大、覆盖面积大、可进行多址通信等特点。课堂学习移动通信是指在一定地区范围内，行进中的人和车辆（或船舶）和市内电话网间的用户间通过无线电通信设备和电话交换机设备可相互拨号呼叫接通电话的通信方式。移动电话用微波信号与电话网络联系。我国的移动通信采用“小区制”，即将整个覆盖区域划分成许多个六边形的小区，一个个鳞次栉比，形成蜂窝状结构，“蜂窝移动电话”也因此而得名。手持移动电话（手机）就是移动通信的成员之一。蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。移动通信课堂学习例2：关于卫星通信，下列说法正确的是（）A．卫星通信使用的是中波或者短波B．通信卫星只能用来传递声音信号C．通信卫星相对于地面是运动的D．通信卫星既能传递信号，又能放大信号解：A、卫星通信是利用微波来传递信息的，故错误；B、卫星通信既能传递声音信号，也能传递图象信号，故错误；C、通信卫星相对于地球是同步的，即是静止的，故错误；D、通信卫星既能传递信号，又能放大信号，故正确．故选D．D课堂学习利用通信线路和电磁波将分布于世界各地的计算机连接起来。通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。三.互联网（因特网）课堂学习全球卫星定位系统（GPS）全球卫星定位系统（GPS）是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统。全球通用，全天候服务。GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间段：—GPS卫星。在太空中有24颗带有原子钟的卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里以上、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收7～9颗卫星的信号。地面段：—地面监控系统。保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计算。用户段：—GPS信号接收机。现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内了，而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域。课堂学习2.我国是全世界手机用户最多的国家，下列关于手机的说法中不正确的是（）A．手机是利用电磁波发射和接收信息B．听筒是利用了电磁感应原理工作的C．振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用D．手机充电时是电能转化为化学能B1.在马航MH370失联的事件中，我国调动了近十颗卫星协助搜寻．卫星传递的信息是利用（）A．电磁波B．超声波C．次声波D．各种射线A课堂练习信息高速公路光纤通信现代电信网络互联网微波通信卫星通信移动通信｛课堂小结第3节踏上信息高速公路

【学习目标】1．了解光纤及光纤通信。2．了解现代电信网络及其构成。3．了解互联网的应用，知道电磁波和光纤的

应用对人类生活和社会发展的影响。

学习目标

我们每天收看电视节目，那么你知道电视信号是怎样传播的吗？现代通信的方式又有哪些呢？

生成问题微波通信卫星通信光纤通信网络通信

自主学习信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络。现代通信网络由光纤通信（激光通信）、卫星通信、微波通信、移动通信和因特网（网络通信）组成，实现了信息的大容量、高速度传输，形成了“信息高速公路”。什么是“信息高速公路”

新知探究一.光纤通信

新知探究安普XG光纤光纤通信光纤实物光纤转换器光导纤维简称光纤。光纤是传输光信号的介质。光纤通信中用的是激光。不是普通的光。因为普通光源发出的光中夹杂了许多频率的光，不但难以加载信息，而且通信质量差。激光亮度高，单色性好，方向性好，能量始终集中在传播方向上，容易调制信号。光导纤维中激光是以不断反射的形式向前传播的，因而光缆也可以不沿直线铺设。电话、电视、广播等信号以及数据文件可以在光纤构成的“信息高速公路”上传播，并且互不干扰。

新知探究

新知探究光在光纤中的传播

新知探究普通光优点—容量大。容量是微波的百万倍、千万倍缺陷—难以携带信息。夹杂许多不同波长（频率）的光。激光—频率单一，方向高度集中光导纤维光在光导纤维中传输，损耗小，可长距离传输，光纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好．

知识梳理⑴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500个电视频道。⑵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，能轻松达到1000Mbps。⑶传输距离远。光纤很细，（细如发丝）有内外两层，光在内层传播。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。⑷频带极宽。⑸抗干扰能力强。光在内层传播，不受外界电磁电磁干扰的影响。光纤的特点：⑹保密性强。由于传输的是光束，所以本身不会向外幅射信号，有效地防止了窃听。⑺经济。节约金属，不怕潮湿，不怕腐蚀，使用年限长。光纤的特点：现代通信网络由光纤通信（激光通信）、卫星通信、微波通信、移动通信和因特网（网络通信）组成，实现了信息的大容量、高速度传输，形成了“信息高速公路”。现代电信网络1.卫星的作用是什么?2.全世界的人们可以立刻看到某一现场画面,需要几颗卫星作中继站?3.在自己家看到的很多电视节目,哪些是通过卫星传递的?二.卫星通讯卫星接收器

通信卫星卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站。卫星把地面站送来的信号接收下来，进行放大，然后转发给另外的地面站。

新知探究地球同步通信卫星

新知探究同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样地球同步通信卫星用三颗同步卫星就可以实现全球通信三.微波通信阅读课本回答问题：（比一比，看谁找的快）１．为什么要用微波通信？２.微波的波长范围和频率范围是多少?３.微波有有什么性质?４．微波中继站的作用是什么?５.微波中继站的建立在距离上有什么要求?６.能不能用地球的天然卫星---月球作为一个中继站呢?１．为什么要用微波通信？信息理论表明:电磁波频率越高，相同时间内可以传递的信息就越多．而微波比中波、短波、的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息。２.微波的波长范围和频率范围是多少?

微波的波长在10m—1mm之间,频率在30MHZ——3x105MHZ之间.微波的性质更接近光波:大致沿直线传播.３.微波有什么性质?发射接收微波中继通信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，经过很多中继站可以把信息传递到远方。４．微波中继站的作用是什么?发射接收发射接收微波中继站每隔50千米左右建立一个中继站,上一站传来的信号就可以传递下去５.微波中继站的建立在距离上有什么要求?6．微波通信的优缺点：优点：微波通信的频率高,传播信息容量大,且中继站用计算机监督控制.出现故障时能自动倒换,自动报警,节约了人力资源.缺点：微波传送距离越远,需要建立的中继站就越多,势必会带来一定的麻烦.而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。

新知探究移动通信是指在一定地区范围内，行进中的人和车辆（或船舶）和市内电话网间的用户间通过无线电通信设备和电话交换机设备可相互拨号呼叫接通电话的通信方式。移动电话用微波信号与电话网络联系。我国的移动通信采用“小区制”，即将整个覆盖区域划分成许多个六边形的小区，一个个鳞次栉比，形成蜂窝状结构，“蜂窝移动电话”也因此而得名。手持移动电话（手机）就是移动通信的成员之一。

移动通信蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。蜂窝移动通信业务包括:900/1800MHzGSM第二代数字蜂窝移动通信业务、800MHzCDMA第二代数字蜂窝移动通信业务、第三代数字蜂窝移动通信业务。3G移动通信1.电子邮件是怎样传播的?2.怎样来识别电子邮箱地址?3.计算机网络的优越性是什么?四.网络通讯1.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BHelloHello计算机甲服务器A服务器B计算机乙电子邮件

xiaolin@2.怎样来识别电子邮箱地址?xiaolinservercn——用户名——服务器名——中国注册Internet因特网网络学习

3.计算机网络的优越性是什么?全球卫星定位系统（GPS）具有GPS功能的工具全球卫星定位系统（GPS）全球卫星定位系统（GPS）是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统。全球通用，全天候服务。GPS全球卫星定位系统由三部分组成：

1.空间段：GPS卫星。在太空中有24颗带有原子钟的卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里以上、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点都能够同时接收7～9颗卫星的信号。2.地面段：地面监控系统。保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计算。3.用户段：GPS信号接收机。GPS系统最初是由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制的，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要部署。现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内，而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域。信息时代的利与弊⑴给人带来方便的同时，也给罪犯有许多可乘之机。如网络骗子