1、第二十一章第二十一章 信息的传递信息的传递第第4 4节节 越来越宽的越来越宽的 信息之路信息之路1课堂讲解课堂讲解2课时流程课时流程微波通信微波通信 卫星通信卫星通信 光纤通信光纤通信 网络通信网络通信课后课后作业作业逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结当堂当堂检测检测为什么新闻联播伴随着视频播放？结合上节课我们学为什么新闻联播伴随着视频播放？结合上节课我们学习的无线电广播和电视的工作过程，你认为电视广播习的无线电广播和电视的工作过程，你认为电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同信息
2、理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多，因此，几十年以来，时间内可以传输的信息就越多，因此，几十年以来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息之路越来越宽了。之路越来越宽了。知知1 1讲讲1知识点知识点微波通信微波通信微波通信：微波通信：利用微波作为载体的一种通信方式利用微波作为载体的一种通信方式为什么要用微波通信？为什么要用微波通信？因为微波的波长比中波和短波的波长要短，频率比它因为微波的波长比中波和短波的波长要短，频率比它们的频率要高，可以传递更多的信息。一条微波线路们的频率要高，可以传递更多的信息。一条微
3、波线路可以同时开通几千、几万路电话。可以同时开通几千、几万路电话。微波的性质更接近于哪种波？传播时有什么特点？微波的性质更接近于哪种波？传播时有什么特点？微波的波长更接近于微波的波长更接近于光波光波，大致沿，大致沿直线直线传播；它传播传播；它传播时不能沿地球表面绕射。时不能沿地球表面绕射。知知1 1讲讲如何解决如何解决“不能沿地球表面绕射不能沿地球表面绕射”这个问题？这个问题？为建立为建立“微波中继站微波中继站”微波中继通信微波中继通信AB发射发射接收接收知知1 1讲讲微波中继站起到什么作用？微波中继站起到什么作用？它能把上一站传来的信号经处理后再发射到下一站去，它能把上一站传来的信号经处理后
4、再发射到下一站去，这样就能把信息传递到远方。这样就能把信息传递到远方。能否用月亮作为中继站？能否用月亮作为中继站？知知1 1讲讲用什么作为微波的中继站好呢？用什么作为微波的中继站好呢？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,且中继站且中继站用计算机监督控制。出现故障时能用计算机监督控制。出现故障时能自动自动倒换倒换,自动自动报报警警,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越多就越多,势必会势必会带来一定的麻烦。带来一定的麻烦。而且在遇到雪山、大洋，要
5、而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。本无法建立中继站。知知1 1讲讲知知1 1讲讲【例【例1】关于微波，下列说法中不正确的是关于微波，下列说法中不正确的是()A微波是指频率很高、波长大约在微波是指频率很高、波长大约在10 m1 mm之间的无线电波之间的无线电波B微波大都能沿地球表面绕射，所以可以实微波大都能沿地球表面绕射，所以可以实现全球通信现全球通信C微波大致沿直线传播，需要每隔微波大致沿直线传播，需要每隔50 km左左右建一个中继站右建一个中继站D卫星通信是用通信卫星来作为微波通信的卫星通信是用通信卫星来作为微波通信的中继站中继站B知知1 1讲讲【解析解析】微波的波长在微波的波长在1
6、0 m1 mm之间，它的频率很高，微之间，它的频率很高，微波大致沿直线传播，需要每隔波大致沿直线传播，需要每隔50 km左右建一个中继左右建一个中继站，以保证微波的传递。站，以保证微波的传递。总总 结结知知1 1讲讲月亮不能作为微波通信中继站的原因：月亮不能作为微波通信中继站的原因：(1)月球距离地球太远，会造成信号衰减、时间延迟。月球距离地球太远，会造成信号衰减、时间延迟。(2)月球在空中的位置不固定，只有当地球上两个通信月球在空中的位置不固定，只有当地球上两个通信 点同时见到月球时，才能完成这两点的通信。点同时见到月球时，才能完成这两点的通信。关于微波通信，下列说法不正确的是关于微波通信，
7、下列说法不正确的是()A微波属于电磁波微波属于电磁波B微波的性质接近于光波，大致沿直线传播微波的性质接近于光波，大致沿直线传播C利用微波进行长距离通信时，应利用中继站利用微波进行长距离通信时，应利用中继站D微波中继站间距离约微波中继站间距离约50 km，且只能建在地面上，且只能建在地面上知知1 1练练1D关于月球能否作为微波中继站，如图所示，下列说关于月球能否作为微波中继站，如图所示，下列说法不正确的是法不正确的是()A月球能够反射微波，故可作为月球能够反射微波，故可作为微波中继站微波中继站B月球作为微波中继站，会导致月球作为微波中继站，会导致通信时间延迟、信号衰减通信时间延迟、信号衰减C只有
8、当两地同时看见月亮时，才可以完成两地间只有当两地同时看见月亮时，才可以完成两地间的通信，故月球不能作为微波中继站的通信，故月球不能作为微波中继站D月球作为微波中继站，会严重影响通信质量月球作为微波中继站，会严重影响通信质量知知1 1练练2A知知2 2讲讲2知识点知识点卫星通信卫星通信卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。卫星接受器卫星接受器 知知2 2讲讲通信卫星大多是相对地球通信卫星大多是相对地球“静止静止”的的同步卫星同步卫星。同步卫星：同步卫星：与地球自转周期相同的通信卫星。与地球自转周期相同的通信卫星。在在2016年里约举办奥运会的时，为让
9、全球人们能同年里约举办奥运会的时，为让全球人们能同时收看比赛节目，应该在地球周围配置多少颗同步时收看比赛节目，应该在地球周围配置多少颗同步卫星？卫星？知知2 2讲讲【例【例2】(兰州兰州)北斗卫星导航系统是我国自主研发、北斗卫星导航系统是我国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，缩写为独立运行的全球卫星导航系统，缩写为BDS。该系统可在全球范围内全天候、全天时为各该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。授时服务并兼具短报文通信能力。BDS卫星卫星通信使用的是通信使用的是()A电磁波电磁波B次
10、声波次声波C超声波超声波 D光波光波A知知2 2讲讲【解析解析】卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体进行信息的传递。制到电磁波上，把电磁波当成载体进行信息的传递。所以它传递信息利用的是电磁波。所以它传递信息利用的是电磁波。总总 结结知知2 2讲讲 这是一道考查电磁波在日常生活中应用的基础这是一道考查电磁波在日常生活中应用的基础题，要求知道无线电通信都是利用电磁波来传递信题，要求知道无线电通信都是利用电磁波来传递信息的，比较容易。息的，比较容易。卫星通信的中继站是卫星通信的中继站是()A地球同步卫星地球同步卫星
11、 B月球月球C电视台电视台 D广播电台广播电台【中考中考镇江镇江】我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚太空，联结成一条瀚太空，联结成一条“太空丝绸之路太空丝绸之路”，为我国，为我国所倡导的所倡导的“一带一路一带一路”提供全方位通信服务，通提供全方位通信服务，通信卫星与地面间信息传输的媒介是信卫星与地面间信息传输的媒介是()A可听声可听声 B次声波次声波C电磁波电磁波 D超声波超声波知知2 2练练1DA2知知3 3讲讲3知识点知识点光纤通信光纤通信光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递激光激光知知3 3讲讲1960年美国科学家年
12、美国科学家梅曼梅曼制成了世界第一台制成了世界第一台红宝石红宝石激光激光器，它能产生器，它能产生频率频率单一、方向单一、方向高度集中高度集中的光，称为激的光，称为激光。光。通信用的激光一般在特殊的管道通信用的激光一般在特殊的管道光导纤维光导纤维里传播。里传播。光导纤维光导纤维是很细很细的玻是很细很细的玻璃丝，是用高纯度的石英璃丝，是用高纯度的石英玻璃拉制成的。玻璃拉制成的。光导纤维光导纤维知知3 3讲讲激光在光导纤维里是怎样传播的？激光在光导纤维里是怎样传播的？原理是：全反射原理是：全反射知知3 3讲讲光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输，光光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输，光纤通信容量
13、极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。信质量高，保密性好。激光通信与激光通信与有线电有线电通信类似，即先把声音和图像信通信类似，即先把声音和图像信号调制到号调制到激光激光上，然后把它们发射出去，最后用接上，然后把它们发射出去，最后用接收装置把声音和图像信号检出来。收装置把声音和图像信号检出来。知知3 3讲讲光纤通信是通过激光光纤通信是通过激光(频率比微波高，传输信频率比微波高，传输信息能力更强息能力更强)在光导纤维中传播，将激光携带在光导纤维中传播，将激光携带的信息传输到远方的。即使光纤是弯曲的，光的信息传输到远方的。即使光纤是弯曲的，光
14、纤通信也不会受到影响。纤通信也不会受到影响。【解析解析】【例【例3】关于光纤通信，下列说法正确的是关于光纤通信，下列说法正确的是()A用的是普通可见光用的是普通可见光B光导纤维必须拉直才能传递信息光导纤维必须拉直才能传递信息C激光也是电磁波，激光的频率比微波的频激光也是电磁波，激光的频率比微波的频率更高率更高D光导纤维只能传输可见光，不能传输信息光导纤维只能传输可见光，不能传输信息C总总 结结知知3 3讲讲 光纤通信是在发送端先把要传送的信息变成电光纤通信是在发送端先把要传送的信息变成电信号，再调制到激光器发出的激光束上，并通过光信号，再调制到激光器发出的激光束上，并通过光纤发送出去；在接收端
15、，检测器收到光信号后把它纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变成电信号，经解调后恢复原信号。变成电信号，经解调后恢复原信号。知知3 3练练【中考中考株洲株洲】随着社会的进步，光纤网络开始进随着社会的进步，光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是()A输电输电 B导热导热 C通信通信 D照明照明光纤通信的前景广阔。下面关于光纤通信的说法光纤通信的前景广阔。下面关于光纤通信的说法中，正确的是中，正确的是()A光纤通信中所用的光是激光光纤通信中所用的光是激光B光纤通信传递信息的速度比微波快光纤通信传递信息的速度比微波快C光纤通信不需要任何导体光纤通信
16、不需要任何导体D玻璃丝容易折断，不宜用来制作光导纤维玻璃丝容易折断，不宜用来制作光导纤维1C2A知知4 4导导4知识点知识点网络通信网络通信知知4 4讲讲1.计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一 起，可以进行起，可以进行网络通信网络通信。2.目前使用最频繁的网络通信形式是目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件电子邮件 (e-mail)。3.把网络互相联结，成为世界上最大的计算机网络，把网络互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫叫因特网因特网(Internet)，这样就能做到信息资源的，这样就能做到信息资源的共共 享享。知知4 4讲讲网络通信示意
17、图网络通信示意图 知知4 4讲讲1.你通过网络发送或接收邮件以及聊天时，信息是你通过网络发送或接收邮件以及聊天时，信息是 怎样传递的？怎样传递的？2.利用网络你可以完成哪些工作？利用网络你可以完成哪些工作？网络会议、网络学习、网络邮件等。网络会议、网络学习、网络邮件等。知知4 4讲讲网络会议网络会议网络学习网络学习知知4 4讲讲网络邮件网络邮件这表示信箱属于一个自称这表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服的人，他的服务器名叫务器名叫。其中其中“cn”是是China的简写，的简写，表示这个服务器是在中国表示这个服务器是在中国注册的。注册的。知知4 4讲讲【例【例4】电话通信与网络通信
18、电话通信与网络通信(电子邮件电子邮件)有许多相似有许多相似之处，如图所示，两图表示出两种通信的工之处，如图所示，两图表示出两种通信的工作原理，比较两者可以发现：作原理，比较两者可以发现：知知4 4讲讲(1)电话通信中电话机相当于网络通信中的电话通信中电话机相当于网络通信中的_；(2)电话通信中电话交换机相当于网络通信中的电话通信中电话交换机相当于网络通信中的_；(3)电话通信中通信线路相当于网络通信中的电话通信中通信线路相当于网络通信中的_。导线、光缆、微波等导线、光缆、微波等计算机计算机服务器服务器电话通信和网络通信类似，电话机相当于计算机，电电话通信和网络通信类似，电话机相当于计算机，电话
19、交换机相当于服务器，通信线路相当于导线、光缆话交换机相当于服务器，通信线路相当于导线、光缆和微波等。和微波等。【解析解析】总总 结结知知4 4讲讲 学习过程中，对于相似的知识进行类比，可以学习过程中，对于相似的知识进行类比，可以构建知识点之间的联系，加深对知识点的理解。构建知识点之间的联系，加深对知识点的理解。(类类比思想比思想)知知4 4练练电子邮件可以传输电子邮件可以传输()文字资料；声音信息；文字资料；声音信息；图片图像；视频资料。图片图像；视频资料。A BC D1D知知4 4练练【中考中考六盘水六盘水】4G手机使用手机使用4G网络，能够传输网络，能够传输高质量的视频图像，高质量的视频图
20、像，4G网络是利用网络是利用_(填填“电磁波电磁波”“”“超声波超声波”或或“次声波次声波”)来传输信息来传输信息的，这种波在真空中的传播速度是的，这种波在真空中的传播速度是_m/s。2电磁波电磁波31081知识小结知识小结越来越宽的越来越宽的信息之路信息之路微波通信微波通信卫星通信卫星通信网络通信网络通信光纤通信光纤通信1.微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信是现在微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信是现在 最常用的最常用的通信方式通信方式。2.激光在光导纤维中发生的是激光在光导纤维中发生的是全反射全反射。发生全反射的。发生全反射的 条件：条件：(1)光从光密介质射入光疏介质；光从光密介
21、质射入光疏介质；(2)入射角大于或等于临界角。入射角大于或等于临界角。我们所说的我们所说的“信息之路越来越宽信息之路越来越宽”的含义是的含义是()A传递信息时，我们走的高速公路很宽传递信息时，我们走的高速公路很宽B仅指传递信息的方式越来越多仅指传递信息的方式越来越多C仅指传递信息所用的电磁波频率越来越高仅指传递信息所用的电磁波频率越来越高D传递信息所用电磁波的频率越来越高，传递信息传递信息所用电磁波的频率越来越高，传递信息的方式也越来越多的方式也越来越多2易错小结易错小结D易错点：易错点：“信息之路越来越宽信息之路越来越宽”的含义的含义现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的。现在许多长途电
22、话是以地球同步卫星做中继站的。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原因之一，是无线电波在射向卫造成这种延迟的原因之一，是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间假设某人造卫星和从卫星返回时需要一定的时间假设某人造卫星与地球的距离是星与地球的距离是36 000 km,请你估算延迟的时请你估算延迟的时间。为什么打市内电话时没有这种延迟？间。为什么打市内电话时没有这种延迟？1解：解：无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要经过无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要经过2个个36 000 km的距离，其速度与光速相同，为的距离，其速度与
23、光速相同，为3108 m/s。由由 得，延迟时间得，延迟时间由于打市内电话信号不经过卫星，所以不会有这由于打市内电话信号不经过卫星，所以不会有这种延迟。种延迟。stv782 3.6 10 m=0.24s3 10 m/st。我们的生活已经离不开信息的传递我们不知不觉我们的生活已经离不开信息的传递我们不知不觉地把各种通信方式融入自己地把各种通信方式融入自己 的生活和工作之中的生活和工作之中.请想一想：自己哪些地方用到了微波通信、卫星请想一想：自己哪些地方用到了微波通信、卫星通信、光纤通信通信、光纤通信 和网络通信？各举一个例子。和网络通信？各举一个例子。2答案略答案略答案略答案略微波通信、卫星通信
24、、光纤通信、网络通信，这些微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信，这些通信方式是从不同的视角进通信方式是从不同的视角进 行分类的：微波通信按行分类的：微波通信按加载信号的电磁波的波长来分类；卫星通信、光纤加载信号的电磁波的波长来分类；卫星通信、光纤通信按传播介质或设备来分类，网络通信按通信者通信按传播介质或设备来分类，网络通信按通信者之间的联络关系来分类网络通信也可以采用光纤通之间的联络关系来分类网络通信也可以采用光纤通信方式，微波通信也可以通过卫星传播，这些分类信方式，微波通信也可以通过卫星传播，这些分类是可以重叠的。请你把以上通信方式和你知道的其是可以重叠的。请你把以上通信方式和你知道的其
25、他通信方式，设计一个通信方式分类图，并在图中他通信方式，设计一个通信方式分类图，并在图中侧重说明以上四种方式的优点。侧重说明以上四种方式的优点。3【中考中考陕西陕西】如图，有一款内置微型如图，有一款内置微型“GPS”(全球全球卫星定位系统卫星定位系统)的专用鞋，当穿着它离开指定的区域的专用鞋，当穿着它离开指定的区域时，鞋中的时，鞋中的“GPS”便会自动发出使用者所在的位置便会自动发出使用者所在的位置信息，该信息被卫星接收后再发送到手机。此过程信息，该信息被卫星接收后再发送到手机。此过程中由中由_波传递信息，其传播速度约为波传递信息，其传播速度约为_m/s。4电磁电磁31081960年，美国科学
26、家梅曼制成了世界上第一台红宝年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率石激光器，它能产生频率_、方向高度、方向高度_的光的光激光。激光。【中考中考泸州泸州】我国研制成功了点亮我国研制成功了点亮LED灯就能上网灯就能上网的国际前沿通信技术。在的国际前沿通信技术。在LED灯中安装一个微芯片，灯中安装一个微芯片，点亮点亮LED灯便可让其变成无线网络发射器，上网的灯便可让其变成无线网络发射器，上网的网络信号是靠网络信号是靠_(填填“电磁波电磁波”“”“超声波超声波”或或“红外线红外线”)传输的。传输的。LED灯的核心元件发光二极灯的核心元件发光二极管是由管是由_(填填“绝缘体绝缘体
27、”“”“半导体半导体”或或“超超导体导体”)材料制成。材料制成。5单一单一集中集中电磁波电磁波半导体半导体6蔡琰（作者有待考证）的胡笳十八拍郭璞的游仙诗鲍照的拟行路难庾信的拟咏怀都特别喜欢。不过都是组诗，太长了，就不贴了orz。最后还想推一下萧绎的幽逼诗四首：【南史曰：元帝避建邺则都江陵，外迫强敌，内失人和。魏师至，方征兵四方，未至而城见克。在幽逼求酒，饮之，制诗四绝。后为梁王詧所害。】南风且绝唱，西陵最可悲。今日还蒿里，终非封禅时。人世逢百六，天道异贞恒。何言异蝼蚁，一旦损鲲鹏。松风侵晓哀，霜雰当夜来。寂寥千载后，谁畏轩辕台。夜长无岁月，安知秋与春。原陵五树杏，空得动耕人。蔡琰（作者有待考证
28、）的胡笳十八拍郭璞的游仙诗鲍照的拟行路难庾信的拟咏怀都特别喜欢。不过都是组诗，太长了，就不贴了orz。最后还想推一下萧绎的幽逼诗四首：【南史曰：元帝避建邺则都江陵，外迫强敌，内失人和。魏师至，方征兵四方，未至而城见克。在幽逼求酒，饮之，制诗四绝。后为梁王詧所害。】南风且绝唱，西陵最可悲。今日还蒿里，终非封禅时。人世逢百六，天道异贞恒。何言异蝼蚁，一旦损鲲鹏。松风侵晓哀，霜雰当夜来。寂寥千载后，谁畏轩辕台。夜长无岁月，安知秋与春。原陵五树杏，空得动耕人。蔡琰（作者有待考证）的胡笳十八拍郭璞的游仙诗鲍照的拟行路难庾信的拟咏怀都特别喜欢。不过都是组诗，太长了，就不贴了orz。最后还想推一下萧绎的幽逼诗四首：【南史曰：元帝避建邺则都江陵，外迫强敌，内失人和。魏师至，方征兵四方，未至而城见克。在幽逼求酒，饮之，制诗四绝。后为梁王詧所害。】南风且绝唱，西陵最可悲。今日还蒿里，终非封禅时。人世逢百六，天道异贞恒。何言异蝼蚁，一旦损鲲鹏。松风侵晓哀，霜雰当夜来。寂寥千载后，谁畏轩辕台。夜长无岁月，安知秋与春。原陵五树杏，空得动耕人。
