1、越来越宽的信息之路越来越宽的信息之路第二十一章第二十一章 第节第节越来越宽的信息之路越来越宽的信息之路学习目标：学习目标：5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。多。相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。的信息。信息理论表明：信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。一一.微波通信微波通信阅读课本回答问题：（比一比，看谁找的快）为什么要用微波通信？.微波的波长范围和频率范围是多少?.微波有有什么性质?微波中继站的作用是什
2、么?.微波中继站的建立在距离上有什么要求?.能不能用地球的天然卫星-月球作为一个中继站呢?为什么要用微波通信？为什么要用微波通信？信息理论表明信息理论表明:电磁波频率越高，相同时电磁波频率越高，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，一定时间内中波、短波、的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息。可以传递更多的信息。.微波的波长范围和频率范围是多少微波的波长范围和频率范围是多少?微波的波长在微波的波长在10m1mm之间之间,频率频率在之间在之间.MHzMHz510330微波的性质更接近光波:大致沿直线传播.微波有什么性质微波有什么性质?发射
3、发射接收接收微波中继通信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。信息传递到远方。微波中继站的作用是什么微波中继站的作用是什么?发射发射接收接收发射发射接收接收微波中继站微波中继站每隔每隔5050千米左右建立一个中继站千米左右建立一个中继站,上一站传来的上一站传来的信号就可以传递下去信号就可以传递下去.微波中继站的建立在距离
4、上有什么要求微波中继站的建立在距离上有什么要求?6 6微波通信的优缺点：微波通信的优缺点：优点优点：微波通信的频率高微波通信的频率高,传播信息容量大传播信息容量大,且中且中继站用计算机监督控制继站用计算机监督控制.出现故障时能出现故障时能自动自动倒换倒换,自动自动报警报警,节约了人力资源节约了人力资源.缺点缺点：微波传送距离越远微波传送距离越远,需要需要建立建立的的中继站中继站就就越多越多,势必会势必会带来一定的麻烦带来一定的麻烦.而且在遇而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。到雪山、大洋，要本无法建立中继站。一、微波通信一、微波通信 1.1.定义：波长在定义：波长在_之间，频率在之间，频
5、率在_ _之间之间.2.2.特点特点 (1)(1)一条微波线路可以同时开通一条微波线路可以同时开通_、_路电路路电路.(2)(2)大致沿大致沿_传播，不能沿地球表面绕射传播，不能沿地球表面绕射.3.3.中继站作用：每隔中继站作用：每隔_左右就要建设一个微波中继左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站，使信号站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站，使信号能沿地球能沿地球_.1 mm1 mm10 m 10 m 30 MHz30 MHz3 310105 5 MHz MHz几千几千 几万几万 直线直线 50 km 50 km 绕射绕射 微波信号的波长在微波信号的波长在
6、10 m 1 mm之间之间;微波信号的频率在微波信号的频率在30 MHz 3 105 MHz之间。之间。一、微波通信一、微波通信微波几乎沿直线传播微波几乎沿直线传播微波中继通信示意图微波中继通信示意图答案：答案：太远，不方便太远，不方便解决方案：解决方案：人造卫星通信人造卫星通信问题：问题：能否用月亮做中继站，实现微波通信？能否用月亮做中继站，实现微波通信？通信卫星大多相对地球通信卫星大多相对地球“静止静止”同步卫星同步卫星二、卫星通信二、卫星通信三颗同步卫星可以实现全球通信三颗同步卫星可以实现全球通信用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号中国北斗卫星导航系统
7、中国北斗卫星导航系统中继站中继站 3 3 卫星通信除了能远距离传递信息外，还有通信容量大、抗干扰性好、卫星通信除了能远距离传递信息外，还有通信容量大、抗干扰性好、质量好、功效高等优点质量好、功效高等优点.光是比微波频率光是比微波频率高得多的电磁波。高得多的电磁波。光通信的光通信的“高速公路高速公路”更宽广。更宽广。利用频率单一、方向高度集中的激光进行利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。通信，效果很好。三、光纤通信三、光纤通信光纤通讯技术是近几十年才发展起来的光纤通讯技术是近几十年才发展起来的 1966年，华裔物理学家高锟首次利年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理用无
8、线电波导通信的原理，提出了提出了低损耗低损耗（20 db/km）的光导纤维的光导纤维（简（简称光纤）的概念。称光纤）的概念。1970年，美国康宁公司首次研制成年，美国康宁公司首次研制成功损耗为功损耗为20 db/km的石英光纤，它的石英光纤，它是一种理想的传输介质。是一种理想的传输介质。1970年，贝尔实验室研制成功室温年，贝尔实验室研制成功室温下 连 续 振 荡 的 半 导 体 激 光 器下 连 续 振 荡 的 半 导 体 激 光 器（LD）。从此，开始了光纤通信从此，开始了光纤通信迅速发展的时代迅速发展的时代。各种光导纤维各种光导纤维光沿着水流传播光沿着水流传播实验演示实验演示光可以沿着水
9、流传播光可以沿着水流传播光导纤维光导纤维光在光导纤维中的传播光在光导纤维中的传播理解光纤通信理解光纤通信1.1.传导方式：光纤通信就是利用激光在光导纤维传导方式：光纤通信就是利用激光在光导纤维中传送信号的通信方式中传送信号的通信方式.在用光纤通信时，激光从在用光纤通信时，激光从光导纤维的一端射入，在内壁上经多次反射，从光导纤维的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出，把它携带的信息传到远方另一端射出，把它携带的信息传到远方.（1）传输频带极宽，通信容量很大；）传输频带极宽，通信容量很大；（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；（3）频率稳定，信号传输
10、质量高；）频率稳定，信号传输质量高；（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。）光纤抗电磁干扰，保密性好。光纤通信的优点：光纤通信的优点：3.3.注意：注意：(1)(1)光纤通信利用的不是微波，而是激光光纤通信利用的不是微波，而是激光.(2)(2)激光在光导纤维中传播发生的是全反射，不是折激光在光导纤维中传播发生的是全反射，不是折射射.计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。一起，可以进行网络通信。四、网络通信四、网络通信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?电子邮件的传送方式计算机计算机甲服务
11、器A计算机计算机乙服务器B计算机甲服务器A服务器B计算机乙电子邮件 2.怎样来识别电子邮箱地址?cn用户名服务器名中国注册网络会议 Internet因特网网络学习 3.计算机网络的优越性是什么?通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新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。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
12、电视了。轻松地在网上看电视了。光导纤维光导纤维 反射反射 信息信息 计算机计算机 电子邮件电子邮件 计算机计算机 因特网因特网 检测检测1 1信息理论表明：作为载体的电磁波，信息理论表明：作为载体的电磁波，越高，越高，在相同时间内传输的在相同时间内传输的 就越多就越多2 2电视广播的工作频率一般为电视广播的工作频率一般为30 30 MHzMHz3 310105 5MHzMHz，声音广播的工作频率一般为声音广播的工作频率一般为102 102 kHzkHz30MHz30MHz，由此可由此可知在相同时间内知在相同时间内 广播比广播比 广播要传输更广播要传输更多的信息多的信息频率频率信息信息电视电视声
13、音声音3 3微波的频率在微波的频率在 MHzMHz至至 MHzMHz之间的电磁之间的电磁波，微波的性质与波，微波的性质与更接近，大致也是沿更接近，大致也是沿 传传播，微波播，微波 (选填选填“能能”或或“不能不能”)”)沿地球表沿地球表面绕射，所以必须每隔面绕射，所以必须每隔 kmkm左右要建设一个左右要建设一个 ，把传来的信号处理后再传出去，实现远距离通，把传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信信4 4现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信之现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信之梦卫星通信就是利用梦卫星通信就是利用 做微波通信的中做微波通信的中继站继站30光波光波直线直线不能不能50
14、50中继站中继站通信卫星通信卫星51035 5在地球上空均匀配置在地球上空均匀配置颗颗 卫星，就覆盖了几卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，从而实现了乎全部地球表面，从而实现了6 6实际上，光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是实际上，光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是频率频率 ，方向，方向 的光的光7 7下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是()()A A同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样B B同步卫星可作为转播微波的中转站同步卫星可作为转播微波的中转站C C同步卫星的速度与电磁波的传播速
15、度相同同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同D D要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，至少要有三颗同步卫星至少要有三颗同步卫星3同步卫星同步卫星单一单一高度集中高度集中c【典例典例】(2011(2011宜昌中考宜昌中考)关于光纤通信，下列说法错误关于光纤通信，下列说法错误的是的是A.A.光纤通信中使用的光纤通信中使用的“导线导线”是光导纤维是光导纤维B.B.光纤通信中使用的光纤通信中使用的“导线导线”是金属导线是金属导线C.C.在光纤中光是经过多次反射向前传播的在光纤中光是经过多次反射向前传播的D.D.采用光纤通信在一定时间内可
16、以传输大量信息采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息【解析解析】选选B.B.光纤通信中使用的光纤通信中使用的“导线导线”是光导纤维，不是光导纤维，不是金属导线是金属导线,A,A对对,B,B错；激光从光导纤维的一端射入，在内错；激光从光导纤维的一端射入，在内壁上经多次反射后，从另一端射出，这样就把它携带的信壁上经多次反射后，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方了，息传到远方了，C C对；光纤通信的特点是传输损耗小，通信对；光纤通信的特点是传输损耗小，通信容量极大，容量极大，D D对对.错误理解卫星通信错误理解卫星通信【典例典例】(2011(2011盐城中考盐城中考)2011)2011年年
17、4 4月，我国成功将第八颗月，我国成功将第八颗“北斗北斗”导航卫星送入太空，它在与地面通信时利用的是导航卫星送入太空，它在与地面通信时利用的是A.A.超声波超声波 B.B.电磁波电磁波C.C.紫外线紫外线 D.D.可见光可见光【易错答案易错答案】A A、C C、D D【纠错剖析纠错剖析】选项选项易错角度易错角度纠错剖析纠错剖析A A错误地认为卫星在错误地认为卫星在与地面通信时，利与地面通信时，利用超声波传递信息用超声波传递信息真空不传声，超真空不传声，超声波不能在太空声波不能在太空中传递信息中传递信息C C错误地认为卫星在错误地认为卫星在与地面通信时，利与地面通信时，利用紫外线传递信息用紫外线
18、传递信息导航卫星在工作导航卫星在工作过程中，主要依过程中，主要依靠电磁波传递信靠电磁波传递信息息D D错误地认为卫星在错误地认为卫星在与地面通信时，利与地面通信时，利用可见光传递信息用可见光传递信息【正确答案正确答案】B B1.(20111.(2011桂林中考桂林中考)我市目前已全面开通了我市目前已全面开通了3G3G手机通信业手机通信业务务.使用使用3G3G手机不仅可以通话，还可以随时通过无线网络上手机不仅可以通话，还可以随时通过无线网络上网网.下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.电磁波不能在真空中传播电磁波不能在真空中传播 B.B.手机通话是直接传输声信号手机通话是直接传输声信号
19、C.C.电磁波在空气中的传播速度是电磁波在空气中的传播速度是340 m/s 340 m/s D.D.手机无线上网是利用电磁波传输数字信号手机无线上网是利用电磁波传输数字信号【解析解析】选选D.D.本题考查电磁波与信息的传递本题考查电磁波与信息的传递.电磁波能够在电磁波能够在真空中传播，真空中传播，A A错；手机通话是利用电磁波传输信息的，错；手机通话是利用电磁波传输信息的，B B错；电磁波在空气中的传播速度是错；电磁波在空气中的传播速度是3 310108 8 m/s m/s，C C错；手错；手机无线上网是利用电磁波传输数字信号，机无线上网是利用电磁波传输数字信号，D D正确正确.2.(2011
20、2.(2011鄂尔多斯中考鄂尔多斯中考)若把正在收看的电视机放在真空若把正在收看的电视机放在真空玻璃罩内，我们会发现玻璃罩内，我们会发现()()A.A.图像和声音一样正常图像和声音一样正常B.B.图像和声音同时消失图像和声音同时消失C.C.可以听到声音但看不到图像可以听到声音但看不到图像D.D.可以看到图像但听不到声音可以看到图像但听不到声音3.20113.2011年年初，上海电信和中国电信先后在上海地区和全年年初，上海电信和中国电信先后在上海地区和全国范围内发布国范围内发布“光网光网”计划，即利用光纤取代原来的铜缆计划，即利用光纤取代原来的铜缆，使宽带用户的接入带宽在目前，使宽带用户的接入带
21、宽在目前2 24 M4 M的基础上，跃升的基础上，跃升1010倍以上，光纤的主要用途是倍以上，光纤的主要用途是()()A.A.输电输电 B.B.通信通信 C.C.导热导热 D.D.照明照明【解析解析】选选B.B.光纤主要用于通信，它传输信息量大，通信光纤主要用于通信，它传输信息量大，通信质量高，信号保密性好质量高，信号保密性好.4.4.关于网络通信的说法中，错误的是关于网络通信的说法中，错误的是()()A.A.计算机进行网络通信最常用的形式是电子邮件计算机进行网络通信最常用的形式是电子邮件B.B.网络通信是数字通信网络通信是数字通信C.C.计算机间的连接需要金属线，不可以用光缆、通信卫星计算机
22、间的连接需要金属线，不可以用光缆、通信卫星等方式等方式D.D.宽带网是指频率范围更宽，能传输更多信息的网络宽带网是指频率范围更宽，能传输更多信息的网络【解析解析】选选C.C.电子邮件是计算机进行网络通信时最常用的电子邮件是计算机进行网络通信时最常用的方式，方式，A A对；对；数字通信可以使传输的信号更准确更逼真，数字通信可以使传输的信号更准确更逼真，传输的信息量也大，所以网络通信采用数字通信，传输的信息量也大，所以网络通信采用数字通信，B B对；计对；计算机间的连接需要金属线、光缆、通信卫星等多种方式，算机间的连接需要金属线、光缆、通信卫星等多种方式，以便在短时间内传输更大的信息量，以便在短时
23、间内传输更大的信息量，C C错；宽带网是指频率错；宽带网是指频率范围更宽，从而传输量更大，传输的信息更多的网络，范围更宽，从而传输量更大，传输的信息更多的网络，D D对对.5.5.如图所示，使用手机通话时，声音信息搭载在如图所示，使用手机通话时，声音信息搭载在_上传向基地台上传向基地台.在光导纤维中利用激光传递信息，是由于光在光导纤维中利用激光传递信息，是由于光的的_很高，在一定时间内可以传输大量信息很高，在一定时间内可以传输大量信息.【解析解析】手机的声音信息是用空间的电磁波来传递的，使手机的声音信息是用空间的电磁波来传递的，使用手机通话时，声音信息搭载在电磁波上传向基地台用手机通话时，声音
24、信息搭载在电磁波上传向基地台.在光在光导纤维中利用激光传递信息，是由于光的频率很高，在一导纤维中利用激光传递信息，是由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息定时间内可以传输大量信息.答案：答案：电磁波电磁波 频率频率6.(20106.(2010南充中考南充中考)目前人们经常使用的网络通信形式是目前人们经常使用的网络通信形式是_._.王雨同学的电子邮箱地址是王雨同学的电子邮箱地址是,其中其中“cn”cn”表示他的服务器是在表示他的服务器是在_注册的注册的.【解析解析】目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件.每每个电子信箱都有自己的个电子信箱都有自己
25、的“地址地址”,这样才能把邮件发送到正这样才能把邮件发送到正确的地方确的地方,“wangyuwangyu”指的是王雨同学的自取名指的是王雨同学的自取名,“”是他的服务器名称是他的服务器名称,其中其中“cncn”是是ChinaChina的简写的简写,表示这个服务器是在中国注册的表示这个服务器是在中国注册的.答案：答案：电子邮件电子邮件 中国中国 电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。课堂小结课堂小结
