沪科 物理 九年级 下册《20.3 跨学科：电磁波与信息技术》课件

第三节

跨学科：电磁波与信息技术第二十章电磁波与信息时代学习目标课时讲解1课时流程2光纤通信现代电信网络互联网逐点导讲练课堂小结作业提升知1－讲感悟新知知识点光纤通信11.光纤 (1)

光纤是光导纤维的简称，是由玻璃或塑料等材料制成的纤维，如图1甲所示。感悟新知知1－讲延伸拓展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不同的光，不但难以加载信息，而且通信质量差。而激光亮度高，单色性好，方向性强，能量始终集中在传播方向上，容易调制信号。感悟新知(2)

探究光在光纤中的传播知1－讲实验器材手电筒一只、彩色透明纸若干、光纤一束实验步骤①将不同颜色的彩色透明纸蒙在手电筒的玻璃上，再将光纤的一端垂直放置其上，仔细观察不同颜色的光在光纤中传播的现象；②将光纤弯曲成不同的角度(可以弯成环状)，观察光在光纤中传播的现象，并与①中的现象进行比较实验结论不管光纤怎样弯曲，不同颜色的光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射从另一端射出

感悟新知2.光纤通信光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它所携带的信息传到了远方。利用光纤通信时，在光导纤维中传输的实际上是光信号。知1－讲感悟新知知1－讲技巧点拨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。感悟新知3.光纤通信优点(1)

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。(2)

传输速度快因为传输的是光信号。光纤是至今为止传输速率最快的传输介质。(3)

传输距离远光纤很细(细如发丝)，有内外两层，光在内层传播，如图乙所示。光纤的抗干扰能力强，能有效减少信号的衰减，适用于远距离、大容量传输信息。知1－讲感悟新知知1－讲知识拓展光的全反射是指光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过临界角(光从光密介质射向光疏介质时，折射角达到90°时的入射角)时，光全部被反射回原介质的现象。在光纤通信中，全反射使光信号沿光纤的内壁持续反射传播，减少能量损失。知1－练感悟新知光导纤维的主要用途是用来传递信息，进行通信。把要传输的信息变成光信号在光纤中传播，如图2所示，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例1知1－练感悟新知解析：光导纤维由内外两层组成，由于内外两层的折射本领不同，光在光纤中传播时，不会跑到外层，光是不断地经光纤内壁反射向前传播的。答案：C感悟新知知2－讲知识点现代电信网络21.现代电信网络由卫星通信、微波通信和移动通信组成，实现了信息的大容量、高速度传输。感悟新知知2－讲2.卫星通信、微波通信、移动通信通信方式通信过程优点卫星通信从地面站向卫星1发送微波，卫星1收到信号后经过放大，用微波向地面、卫星2或卫星3转发，卫星2或卫星3收到信息后经过放大再用微波向地面发送。这样就实现了地球上不同地方的通信通信范围大，可靠性高，通信质量高不易受陆地灾害的影响，同时可在多处接收微波通信在远距离微波通信时，要每隔几十千米设置一个微波中继站。工作时，发射台发出信号，经中继站接收并放大，再转发到下一中继站，直到传递到用户端通信容量大，质量好，通信一般不会受到地震等自然灾害的影响

感悟新知知2－讲续表通信方式通信过程优点移动通信手机1发射的信号被离它最近的基地台1接收，然后由光缆把信号传到交换中心，寻找选定的通话对象(手机2)，再由光缆把信号传到离通话对象最近的基地台2，最后由这个基地台把信号传给通话对象方便了移动体(如：人、车、轮船等)之间或移动体与固定体之间的通信

知2－讲感悟新知延伸拓展同步通信卫星：通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，绕地轴转动一周的时间是24h，与地球的自转周期相同。在地球周围均匀配置三颗同步通信卫星，就能使通信范围几乎覆盖地球上各个角落，实现全球通信。感悟新知知2－练北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航服务。卫星导航利用的媒介是(

)A.超声波 B.电磁波C.电流 D.次声波例2

知2－练感悟新知解析：电磁波可以在真空中传播，导航仪与卫星之间可以用电磁波传递信息。答案：B感悟新知方法提示推理法：通信卫星一般在大气层外，不可能利用声波和电流传递信息。知2－练知3－讲感悟新知知识点互联网31.互联网 互联网将分布于世界各地的计算机网络连接起来，用来传送计算机信号。感悟新知知3－讲延伸拓展信息时代的利与弊：1.信息时代的便利(1)因特网拥有丰富的信息资源，它使信息在全球范围内得到了高速共享。利用因特网，足不出户就可以获得世界各地的各种信息，通过相应的网站，人们还可以进行学习、娱乐、购物等。(2)因特网提供了多种多样的人与人之间的交流工具，如电子邮件，交流论坛等，且使用、操作十分方便。感悟新知知3－讲2.信息时代的弊端

(1)电磁辐射。如手机、电脑对人体的辐射危害等。(2)在传播有用信息的同时，假信息、不良信息、有害信息等也得以泛滥。如网络骗子、手机短信骗子等。感悟新知2.因特网 (1)

因特网是利用通信线路和电磁波，将分布在世界各地的计算机相互连接而成的全球性的计算机网络。(2)

从网络通信技术的观点来看，因特网是一个以TCP/IP通信协议为基础，连接各个国家、各个部门、各个机构计算机网络的数据通信网。从信息资源的观点来看，因特网是一个集各个部门、各个领域的各种资源为一体的供网上用户共享的数据资源网。知3－讲感悟新知3.电子邮件的传送方式知3－讲感悟新知4.计算机网络的优点计算机网络有很多用处，其中最突出、最重要的三个优点是数据通信、资源共享和分布处理。知3－讲知3－练感悟新知无需WiFi信号，点亮LED灯就能上网，复旦大学成功实现了这一国际前沿通信技术，在LED灯中安装一个微芯片，便可让其变成无线网络发射器。点亮LED灯，灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网。例3知3－练感悟新知下列有关说法错误的是(

)A.有LED灯光的地方就有网络信号B.点亮LED灯上网不是利用电磁波传播信号的C.与用WiFi信号上网相比，光由于沿直线传播不能穿墙而过，故网络信息更加安全D.与用WiFi信号上网相比，没有大功率的无线通信设备，局部电磁辐射大大减弱知3－练感悟新知解析：灯光本身就是电磁波，所以有LED灯光的地方，就有电磁波，就有网络信号，故A正确，B错误；光是电磁波中波长较短的一类，它沿直线传播，所以不能穿过墙壁，网络信息更加安全，故C正确；LED灯本身是一盏灯，发射功率不大，电磁辐射小，故D正确。答案：B知3－