講五分鐘的故事和放映五分鐘的電影 兩者所傳遞的信息量是不一樣的 五分鐘的語言只能簡單描述人的相貌 衣著和事件的梗概 而五分鐘的電影 除此之外還能展現(xiàn)故事地點的山川和天氣 人物衣服的質(zhì)地和顏色 主人公的容貌和嗓音等許許多多細節(jié) 因此 電視廣播與聲音廣播相比 在相同時間內(nèi)要傳送更多的信息 導(dǎo)入新課 1 知識與技能常識性了解衛(wèi)星通信 光纜通信 網(wǎng)絡(luò)通信 2 情感態(tài)度與價值觀通過學習現(xiàn)代通信知識 了解科技為人類帶來的便利 提高學科學的興趣 教學目標 1 微波通信2 衛(wèi)星通信3 光纖通信4 網(wǎng)絡(luò)通信 本節(jié)導(dǎo)航 1 微波通信 微波 波長在10m 1mm之間 頻率在30MHz 300000MHz之間的電磁波 優(yōu)點 頻率高 信息傳遞的效率高 可以同時開通大量的頻道 穿透性好 缺點 傳播近似直線 不能沿地球表面?zhèn)鞑?在地面的傳播距離短 這樣顯然不行 對方肯定收不到 那怎么辦呢 想想有什么辦法 這樣每隔50km左右建設(shè)一個微波中繼站 把上一站傳來的信號處理后 再發(fā)射到下一站去而且 信號傳遞的距離越遠 需要的中繼站就越多 但在遇到雪山 大洋 根本無法建設(shè)中繼站時 又該怎么辦呢 能不能利用地球的衛(wèi)星 月球進行微波中繼通信呢 月球是地球的衛(wèi)星 可以反射微波 但它離我們太遠了 38萬千米 信號衰減 時間延遲 而且只有當兩個通信點同時見到月亮時 才能完成這兩點間的通信 顯然利用月球是不現(xiàn)實的 那么你還能想到什么辦法呢 2 衛(wèi)星通信 衛(wèi)星通信 利用衛(wèi)星做中繼站的微波通信方式 通信衛(wèi)星大多是同步衛(wèi)星 同步衛(wèi)星 公轉(zhuǎn)周期與地球自傳周期相同的衛(wèi)星 從地球上看 它好像懸掛在空中靜止不動 優(yōu)點 覆蓋范圍廣 只要三個衛(wèi)星就可以讓信號覆蓋全球 用三顆同步地球衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信 在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星 就覆蓋了幾乎全部地球面 可以實現(xiàn)全球通信 它們就像幾個太空微波中繼站 從一個地面站接收的電信號 經(jīng)過處理 再發(fā)送到另一個或幾個地面站 現(xiàn)在通過衛(wèi)星電視 一個地方出現(xiàn)的突發(fā)事件 全世界的人們兒乎可以立刻看到現(xiàn)場的畫面 通信衛(wèi)星 板狀的兩翼是太陽電池板 它把太陽能轉(zhuǎn)化成電能 供衛(wèi)星使用 蝶形天線用來接收來自衛(wèi)星的信號 我們已經(jīng)知道 電磁波的傳播速度等于光速 實際上光也是一種電磁波 與電磁波相比 光的頻率更高 如果用光來通信 這條 高速公路 要比短波 微波的 公路 寬出百萬倍 千萬倍 但如何實現(xiàn)光通信呢 普通的光源夾雜了許多不同波長 頻率 的光 難以用它攜帶信息 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(chǎn)生頻率單一 方向高度集中的光 激光 這才使得用光進行通信的幻想得以實現(xiàn) 但是激光用于實際的通信 并不像手電筒照亮房間那么簡單 通信用的激光一般在特殊的管道 光導(dǎo)纖維里傳播 3 光纖通信 光纖通信 利用頻率更高的光波進行信息傳遞 優(yōu)點 頻率高 信息傳遞的效率高 可以同時開通大量的頻道 穿透性好 但普通的光不可以 發(fā)散性 不單一激光 頻率單一 方向集中 可以用來傳遞信息 那么什么是光纖呢 電話機 電視攝像機 電端機 光端機 電話機 電視接收機 電端機 光端機 光纜 信息發(fā)送端 信息接收端 把大塑料瓶用不透光的紙包上 瓶的側(cè)壁開個小孔 塑桿瓶內(nèi)盛滿水 水中有一個光源 當水從小孔流出時 你會看到光隨著彎曲的水流照到地面 在地面產(chǎn)生一個光斑 這就是光纖的原理 光從光異纖維的一端射入 在內(nèi)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 光導(dǎo)纖維是很細很細的玻璃絲 通常數(shù)條光纖一起敷上保護層 制成光纜 用來傳遞電視 電話等多種信息 由于光的頻率很高 在一定時間內(nèi)可以傳輸大量信息 光導(dǎo)纖維 4 網(wǎng)絡(luò)通信 網(wǎng)絡(luò)通信 把計算機連在一起 實現(xiàn)信息共享 電子郵件因特網(wǎng) 1 微波通信 微波的波長在10m 1mm之間 頻率在30MHZ 3 105MHZ之間 微波在空間中近似直線傳播 不能沿地球表面繞射 微波通信必須每隔50km左右建立一個中繼站 把上一站傳來的信號放大處理后再傳遞到下一站繼續(xù)傳送 小結(jié) 微波通信的頻率高 傳遞性信息容量大 且中繼站使用計算機控制 出現(xiàn)故障能自動倒換和報警 被廣泛應(yīng)用于無線電通信 廣播 電視和導(dǎo)航 在地球赤道平面上空同步軌道上均勻地配置三顆同步衛(wèi)星 即可實現(xiàn)全球通信 衛(wèi)星通信不但能遠距離傳遞信息 而且容量大 所受干擾小 質(zhì)量好 功效高 2 衛(wèi)星通信 用地球同步衛(wèi)星做微波通信的中繼站 3 光纖通信 光纖通信是靠頻率單一 方向高度集中的激光在光導(dǎo)纖維中多次反射來輸送信號的一種通信方式 4 網(wǎng)絡(luò)通信 計算機可以處理大量信息 把計算機聯(lián)在一起 可以進行網(wǎng)絡(luò)通信 目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件 1 微波是頻率在 MHz至 MHz之間的電磁波 微波的性質(zhì)與 更接近 大致也是沿 傳播 微波 選填 能 或 不能 沿地球表面繞射 所以必須每隔 km左右要建設(shè)一個 把傳來的信號處理后再傳出去 實現(xiàn)遠距離通信 2 現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展 使人們實現(xiàn)了衛(wèi)星通信之夢 衛(wèi)星通信就是利用 做微波通信的中繼站 30 1 105 直線 不能 50 中繼站 衛(wèi)星 光 鞏固練習 3 在地球上空均勻配置 顆 衛(wèi)星 就覆蓋了幾乎全部地球表面 從而實現(xiàn)了4 實際上 光也是一種比微波頻率更高的電磁波 而激光則是頻率 方向 的光 3 同步 單一 單一 5 下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法中不正確的是 A 同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期和地球自轉(zhuǎn)的周期一樣B 同步衛(wèi)星可作為轉(zhuǎn)播微波的中轉(zhuǎn)站C 同步衛(wèi)星的速度與電磁波的傳播速度相同D 要使世界上任何一個地方的電視節(jié)目都可以傳送到全世界 至少要有三顆同步衛(wèi)星 C 6 關(guān)于應(yīng)用激光的下列描述中錯誤的是 A 利用激光進行通信B 利用激光進行長距離精確測量C 利用激光加工堅硬材料D 利用激光進行普通的室內(nèi)照明 D 1 由題可知往返路程為2 36000Km 72000Km電磁波速度 c 30000