九年级物理踏上信息高速公路.ppt

第18章 走进信息时代&3 踏上信息高速公路u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u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”u光导纤维简称光纤 u光纤是传输光信号的介质 u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 u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 u、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，并且互不干扰光纤通信安普XG光纤光纤实物光纤转换器光在光纤中的传播研究光纤是怎样传输信号的u 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 u 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。

u 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 u ⑷频带极宽 u 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 u 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 u 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：u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”l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 l目前用来转发信号的通信卫 星几乎都是静止卫星或同步 卫星，即卫星环绕地球一周 的时间恰好等于地球自转一 周的时间，卫星相对于地球 站来说是呈静止状态的 l卫星通信可用于国内或国际 通信，能传输电报、、 、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卫星通信用3颗通信卫星就可以实现全球通信主站同步卫星Ø 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 Ø 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 Ø 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 信方式微波通信 u 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 内网间的用户间通过无线电通信设备和交换机设备可相互拨 号呼叫接通的通信方式 u 移动用微波信号与网络联系 u 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” 也因此而得名手持移动（）就是移动通信的成员之一 u 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 u 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 u 蜂窝移动通信业务包括:900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信业 务、800MHz CDMA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 因特网 Ø 因特网(Intemet)，又称为为互联联网 Ø 因特网是利用通信线线路和电电磁波，将分布在世界各地的 计计算机相互连连接而成的全球性的计计算机网络络 Ø 因特网主要由三部分组组成： Ø 第一，很多基于TCP/IP协议协议 （传输传输 控制协议协议 /互联协议联协议 ）的网络组络组 成的网络络； Ø 第二，使用这这些网络络的用户户和开发发者们们； Ø 第三，通过这过这 些网络络可获获得的信息资资源 Ø 从网络络通信技术术的观观点来看，Internet是一个TCP/IP通 讯协议联络讯协议联络 各个国家、各个部门门、各个领领域的各种信息 资资源为为一体的网上用户户共享的数据资资源网Ø Internet目前提供的主要信息服务方式有： Ø ①电子邮件（E-mail），用户可与世界用户发送和接受电 子邮件； Ø ②远程登录（Renotelo-gin），用户可连接到全世界任何 一台Internet主机； Ø ③文件传输（FTP），用户可与Internet其他主机交换文 件； Ø ④菜单或检索器（Gophet），在菜单的指引下，用户可对 Internet上远程信息系统进行访问； Ø ⑤查询，可定期自动地访问Internet服务器，并可以获得 远程数据库的信息； Ø ⑥电子论坛，这是Internet上流行的用户之间交流信息的 方式； Ø ⑦全球网信息服务系统（WWW，WorldWideWed）,它是一个 基于超文本方式的信息检索工具，是目前最受欢迎同时也 是最先进的Internet检索工具之一。

l 因特网是从美国本土发展起来的，现在已成为世界范围的 网络因特网之所以在世界各地普遍接受和应用，是因为 ： l 第一，因特网上有丰富的信息资源，各种信息应有尽有， 如网上图书馆、网络学校、网络请名医治病、网上看电影 等还有功能强大的检索和获取信息的工具，如浏览器、 搜索引擎等等 l 第二，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 l 第三，企业可以通过因特网了解市场需要，及时开发适销 的产品，为用户提供更好的服务；还可以在网上做广告， 开展网上营销，发展电子商务 l 第四，企业可以利用因特网技术建造自己的网络全球卫星定位系统（GPS）具有GPS功能的工具全球卫星定位系统（GPS）l 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 l GPS全球卫星定位系统由三部分组成： l 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 l 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。

l 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 l 用户段：—GPS信号接收机 l 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 l 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信息时代的利与弊 l 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、短信骗子等 l ⑵电磁辐射如、电脑对人体的辐射危害等 l ⑶在传播有用信息的同时，假信息、不良信息、有害信息 等也得以泛滥如黄色、暴力影片、图片、文字等毒害青 少年l 1、上海人民广播电台发射一种电磁波的频率为990kHz，中央人民广 播电台发射一种电磁波的频率是15.58MHz它们发射电磁波的波长 分别应等于______和______ l 分析：因为不同频率的电磁波在真空（或空气）中的速度都是相同的 ，且都等于3×108m/s根据波速（c）=波长（λ）×频率（ν），所以303m 19.3m 上海台中央台Ø 2、上海电视台演播厅正在现场直播文艺晚会，某观众在离演员30m处 观看，而北京的一位同学在电视机前观看同一节目。

已知北京到上海 的距离为1460km，问声音先传到哪个人的耳朵里？为什么？ Ø 分析：根据声速和电磁波速进行比较 解：设声音从演员传到该观众所需时间为t1，则设无线电波从上海传到北京所需时间为t2，则∵t1＞t2 ∴声音先传到北京同学的耳朵里答：先传到北京的那位同学的耳中Ø 3、由于激光有能量在空中高度集中等特点，因此可用来测量月球与 地球间距离已知从地面发出的激光束，经月球上反射器反射回地球 ，前后共经历了2.563s，试根据上述数据计算月地距离 Ø 分析：根据激光的传播速度和从地球射至月球的时间，由匀速运动公 式即可算出距离 Ø 解：已知激光在空中传播速度为v=3.0×105km/s，从地面发出的激光 束射至月球的时间为Ø 答：月地距离为为3.8445×105km 则月地距离：u 4、当导体中______迅速变化时，导体就会向四周空间发射电磁波，电 磁波是向空间_____方向传播的，无线电通信中使用的电磁波通常叫做 ______波u 5、甲、乙两种电磁波，甲的波长是乙的50倍，则甲的频率是乙的 ______，甲、乙两种波的波速之比为______u 6、720MHz= Hz。

u 7、无线电广播和电视的通信中，发射器是______，接收器分别是 ______机和______机u 8、无线电波在传播过程中，它的波长和频率的乘积总等于______m/s， 称之为无线电波的______u 9、当打开或者关闭电灯时，在附近的收音机中听到“喀喀”的杂音， 这些杂音是电路通断时发出的 被收音机接收而产生的，由此可 见，电磁波的传播也是能量的______电流 各个 无线电 1/50 1：1 7.2×108 天线 收音 电视 3×108 波速 电磁波 传播n 10、电磁波用于超远程通信的波段名称是______，用于 无线电广播和电报的波段名称是______________，用于 电视和宇航通讯的波段名称是_____n 11、无线电波的传播途径有三种，即______、______和 ______n 12、用电磁波传递图象信号，在发送部分要用摄象机把 ______变成______________________________，在接 收部分要用显像管把__________变成__________n 13、电磁波的发射工作是由________和________承担， 接收工作是由______和______来完成。

长波 中、中短、短波 微波 地波 天波 直射波 图像 随图像而变化的高频振荡电流 振荡电流 图像 广播电台 电视台 收音机 电视机 Ø 14、下列说法中，正确的是（ ）A、频率越高的电磁波，传播速度越大；B、波长越长的电磁波，传播速度越大；C、波长和频率均不同的电磁波，其传播速度不同；D、频率不同的电磁波，在真空中的传播速度都等于光速Ø 15、雷雨时，打开的收音机听到的“咔咔嚓嚓”的声音比听到的雷声 要超前，这是因为（ ）A、电磁波在空气中的传播速度大于声速；B、电磁波在空气中传播速度等于声速；C、磁波在空气中传播速度小于声速；D、上述说法均不正确Ø 16、无线电波跟光波不同，在于无线电波（ ）A、不能发生反射； B、不能通过真空；C、具有较长的波长； D、具有较低的速度DACl 17、无。