為了給同學(xué)們講解《移動電話的工作原理》，一位老師采用播放視頻的方式，另一位老師只是播放音頻的方式。請同學(xué)們欣賞。
在相同的時(shí)間內(nèi)，播放視頻和播放音頻傳遞的信息量一樣嗎？
信息理論表明：　　作為載體的電磁波，頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷?br/> 因此，幾十年來，無線電通信、電視廣播等所用的頻率越來越高，信息之路越來越寬，今天我們進(jìn)一步了解一些不同的通信方式。
（1）微波信號的波長在10m ～1mm之間；
（2）微波信號的頻率在30MHz ～3×105 MHz之間。
（3）一條微波線路可以同時(shí)開通幾千、幾萬路電話。
一、微波通信已走入我們的生活，為什么要用微波通信?因?yàn)槲⒉ǖ念l率比中波和短波的頻率高得多 , 作為載體的無線電波，頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?，因此一條微波線路可以同時(shí)開通幾千、幾萬路電話 。微波通信就是其中應(yīng)用比較廣泛的一種。
二、如何解決“不能沿地球表面繞射”這個(gè)問題？每隔50km左右建立一個(gè)微波中繼站。
微波幾乎沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，需建設(shè)中繼站。
微波中繼站的架設(shè)會受到地形、距離等影響，對架設(shè)帶來不便。
三、微波中繼站起到什么作用？它能把上一站傳來的信號經(jīng)處理后再發(fā)射到下一站去 , 這樣就能把信息傳遞到遠(yuǎn)方.信號傳遞的距離越遠(yuǎn)，需要的中繼站越多。
月球離我們太遠(yuǎn)，信號衰減、時(shí)間延遲，而且只有當(dāng)兩個(gè)通信點(diǎn)同時(shí)見到月亮?xí)r，才能完成這兩點(diǎn)間的通信。
解決方案：人造衛(wèi)星通信
能否用月亮做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信？
1.現(xiàn)在的移動電話（俗稱手機(jī)）使用的是微波，由于微波基本沿________傳播，所以，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，必須有________和地面中繼站的配合?！窘馕觥课⒉ㄑ刂本€傳播，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，必須發(fā)射通信衛(wèi)星和微波中繼站相互配合?！敬鸢浮恐本€；通信衛(wèi)星。
一、通信衛(wèi)星大多是相對地球“靜止”的同步衛(wèi)星。
地球同步衛(wèi)星指的是與地球自轉(zhuǎn)周期相同的通信衛(wèi)星。
二、要想實(shí)現(xiàn)全球通信至少需要幾顆同步衛(wèi)星?
用三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信
2.2020年7月31日，習(xí)近平總書記宣布了一個(gè)振奮人心的消息：“北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通！”北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航在傳遞信息過程中主要依靠的是（　　）。A．超聲波B．電磁波C．次聲波D．光導(dǎo)纖維【解析】A．超聲波不能在真空中傳播，故不能用于導(dǎo)航系統(tǒng)，故A不符合題意；B．電磁波能在真空中傳播，故不能用于導(dǎo)航系統(tǒng)，故B符合題意；C．次聲波不能在真空中傳播，故不能用于導(dǎo)航系統(tǒng)，故C不符合題意；D．光導(dǎo)纖維需要依靠光纜，而衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)沒有安裝，故D不符合題意。故選B。
光是比微波頻率高得多的電磁波。
光通信的“高速公路”更寬廣。
利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行通信，效果很好。
光纖通訊技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來的
1966年，華裔物理學(xué)家高錕首次利用無線電波導(dǎo)通信的原理，提出了低損耗（20db/km）的光導(dǎo)纖維 （簡稱光纖）的概念。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20 db/km的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質(zhì)。1970年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器 （LD）。從此，開始了光纖通信迅速發(fā)展的時(shí)代。
說明光不但能沿直線傳播，也可以沿著彎曲的水流傳播。
光從光導(dǎo)纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射，從另一端射出，這樣就能把它攜帶的信息傳到遠(yuǎn)方。
（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)；（3）頻率穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。
3.光纖通信已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一，關(guān)于光纖以下說法正確的是（　?。．光纖是超導(dǎo)體；B．光波在光纖中不斷折射向前傳播；C．光波在光纖中的傳播速度為3×108m/s；D．光纖不導(dǎo)電，不會受外界電磁場的干擾
【解析】AD．光纖的材料是二氧化硅，即玻璃絲，屬于絕緣體，不導(dǎo)電，不會受外界磁場的干擾，故A錯(cuò)誤，D正確；B．光纖通信是利用光波在光纖中不斷反射向前傳播，故B錯(cuò)誤；C．光波屬于電磁波，電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s，在玻璃中的傳播速度小于傳播速度，故C錯(cuò)誤。故選D。
計(jì)算機(jī)可以高速處理各種信息，把計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
1 .計(jì)算機(jī)可以高速處理大量信息,把計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起,可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。2 . 目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件。3 . 把網(wǎng)絡(luò)又互相聯(lián)結(jié),成為世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),叫因特網(wǎng)。這樣就能做到信息資源的共享。
通過因特網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以在很短的時(shí)間內(nèi)傳送越來越大的信息量，信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面的需要，我們已經(jīng)可以輕松地在網(wǎng)上看電視了。
4.下列各種活動中，能通過互聯(lián)網(wǎng)做到的是（?? ）。A.?傳送網(wǎng)購的運(yùn)動鞋 B.?遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)物理課程C.?輸送發(fā)電廠的電能 D.?傳輸紙質(zhì)信件【解析】人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療會診、打IP電話、查閱資料、發(fā)送電子郵件等；傳送網(wǎng)購的運(yùn)動鞋、傳輸紙質(zhì)信件要利用交通工具完成，輸送發(fā)電廠的電能需要利用電網(wǎng)完成，B符合題意，ACD不符合題意。 故答案為：B。
1.下列說法中不正確的是（ ）。A．微波大致沿直線傳播，因此微波通信要建很多中繼站才能把信息傳遞到遠(yuǎn)方；B．衛(wèi)星通信只需要3顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信；C．光纖通信容量大，不受電磁干擾，保密性好，通信質(zhì)量高，但傳輸距離短；D．利用因特網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞，還可進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等
【解析】A、地球是圓的，而微波沿直線傳播，因此需要設(shè)置微波中繼站，將信號接力傳遞下去，故A說法正確；B、通信衛(wèi)星大多是相對地球“靜止”的同步衛(wèi)星，在地球周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實(shí)現(xiàn)全球通信，故B說法正確；C、光纖已經(jīng)成為現(xiàn)代通信的主要傳輸工具，它具有容量大、不受外界磁場的干擾、不怕腐蝕、不怕潮、能量損耗少使，激光通信能傳播很遠(yuǎn)，并且能提高通信質(zhì)量．等優(yōu)點(diǎn)，故C說法不正確；D、人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療會診、打IP電話、查閱資料、發(fā)送電子郵件等，故D說法正確。故選C。
2.2020年6月23日9時(shí) 43分，北斗3號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，它是北斗 3 號系列的第三顆地球同步衛(wèi)星，主要用于無線電導(dǎo)航、無線電測定等。關(guān)于衛(wèi)星下列說法正確的是（　　）。A．該衛(wèi)星在加速升空的過程中，受到了平衡力；B．該衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道后，相對地面靜止；C．該衛(wèi)星運(yùn)行一周的時(shí)間約為 365 天；D．該衛(wèi)星與地面基站可通過超聲波傳遞信息
【解析】A．該衛(wèi)星在加速升空的過程中，不是平衡狀態(tài)，受到的力不是平衡力，故A錯(cuò)誤；B．該衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道后，與地球的相對位置沒有發(fā)生改變，相對地面靜止，故B正確；C．該衛(wèi)星運(yùn)行一周與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，為一天，故C錯(cuò)誤；D．該衛(wèi)星與地面基站間為真空狀態(tài)，不能通過超聲波傳遞信息，應(yīng)該通過電磁波，故D錯(cuò)誤。故選B。
3.光纖通信是利用________（選填“太陽光”或“激光”）在光纖內(nèi)的_______（選填“直線傳播”、“反射”或“折射”）來傳遞信息的；如下圖所示，光從光纖一端射入，從另一端射出。請你將圖中未完成的光路部分補(bǔ)充完整。
【答案】激光；反射；如圖?！窘馕觥縖1][2]光纖通信是利用激光傳遞信息的，激光在光纖內(nèi)發(fā)生反射；[3]光在光纖中傳播遵循光的反射定律，根據(jù)光的反射定律，完成光路圖。

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第4節(jié) 越來越寬的信息之路

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