2019_2020学年九年级物理全册第21章第4节越来越宽的信息之路考点手册新版新人教版.doc

第4节　越来越宽的信息之路

知识点一　微波通信和卫星通信 精练版P60
1．微波
(1)微波
①特点：微波的波长为10m～1mm，频率为30MHz～3×105MHz。微波比中波和短波的频率更高，可以同时传递更多的信息。
②性质：微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此，每隔50km左右就需要建立一个微波中继站，它可以把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，就像接力赛跑一样，一站传一站，信号传递得越远，需要的中继站就越多。
(2)微波通信
①特点：信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。微波的波长较短，频率较高，所以采用微波通信可以增大信息的传输量，一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
②缺点：微波通信需要大量的中继站进行信号处理，如遇到高山和大洋无法建立中继站时，微波通信就无法继续。
(3)微波的应用
微波主要用于广播电视、移动通信、雷达、导航、加热等方面。
①微波能传递信息，人们根据这一原理用于广播电视、移动通信。
②微波遇到障碍物会发生反射，人们根据这一原理制成了雷达。
③某些频率的微波还能加剧水和脂肪分子的热运动，使物体温度升高，微波炉就是根据这一原理工作的。
2．卫星通信
地球的同步卫星可以相对地面“静止”，利用这些卫星作为微波通信的中继站，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，实现信息的传递。
(1)通信卫星大多数是相对地球“静止”的同步卫星。与地球自转一周所需的时间相同。在地球周围均匀地布置三颗同步卫星，就可覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。
(2)组成：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。通信卫星就像一个无人值守的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的电信号，经过放大后，再发射到另一个或几个地面站。
(3)月球不能作为中继站的原因：月球作为地球的卫星，可以反射微波，但离我们太远了(约38万千米)，信号衰减严重，时间延迟较长，而且只有当两个通信点同时看到月球时，才能完成这两点间的通信。
(4)卫星通信的优点：远距离传递信息，通信容量大，干扰小，质量好，效率高，不受陆地灾害的影响，建设速度快。
例1　下列说法不正确的是(　　　)
A．微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此要建立微波中继站
B．我们可以把月球作为一个微波中继站
C．卫星通信只需要三颗同步卫星就可以实现全球通信
D．同步卫星转动的周期和地球自转周期相同，相对于地面是静止的
解析：微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，需要建立微波中继站，同步卫星就是微波中继站，在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信，通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。月球距地球太远，信号在传播过程中衰减严重，传播所用时间太长，而只有当发射点和接收点都看到月球时，才能进行通信，因此不能作为中继站。
答案：B
知识点二　光纤通信 精练版P60
光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高。用光来通信，其容量要高出短波、微波的百万倍、千万倍。1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光——激光。1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。
1．光纤通信：利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。
(1)激光是一种颜色单一(非常纯)、强度大、方向高度集中的光。
(2)光纤：一种非常细的玻璃丝，全称叫做光导纤维，激光可沿光纤传播，不受外界干扰。
(3)光缆：把若干条光纤集成束，外面包上保护层，便成为光缆。
2．光纤通信原理：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它所携带的信息传到了远方。
3．光纤通信特点：由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息。光纤通信可长距离传输信息，容量大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。
例2　

在一个无色大塑料瓶的侧壁靠近底部的位置钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水。在瓶的另一侧放一只激光手电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔，如图所示。揭下胶带，让水流流到下面的盆里，你会看到光随弯弯的水流照到盆底，在盆底产生一个光斑。
(1)在这个实验中，激光手电筒的光束是沿水流的________(选填“内”或“外”)壁经过多次________(选填“反”或“折”)射，最后射到盆底。
(2)实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的________。由此说明用来进行激光通信的光纤________(选填“能”或“不能”)弯曲。
(3)猜想：在激光通信中，一根光纤能不能同时传导多束激光束而不相互干扰？
解析：(1)激光手电筒的光束是射到水柱内部被水柱传递的，所以是沿水流的内壁经多次反射到达盆底的。(2)在本实验中水柱类似于激光通信中的光导纤维，无论光导纤维如何弯曲，激光都能在里面传播。(3)由于激光的频率单一，方向高度集中，所以同一根光导纤维中的多束激光不会相互干扰。
答案：(1)内　反　(2)光导纤维　能　(3)一根光导纤维中能同时传递多束激光信号而不相互干扰。
知识点三　网络通信 精练版P60
1．组成：把可以高速处理信息的计算机用导线、光缆和微波等连在一起，就可以构成网络，世界上最大的计算机通信网络是因特网。
2．网络通信：网络通信是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新的通信方式，主要是满足数据通信的需要。它将不同地理位置、具有独立功能的多台计算机、终端及附属设备用通信线路连接起来，并配备相应的网络软件，以实现通信过程中资源共享而形成的通信系统。由于计算机能够高速处理多媒体信
息，并且有交互性，所以在网上传递的电子邮件不仅有文字，还有图像和声音，这是传统的通信手段难以同时做到的。人们向往已久的可视电话，也依靠网络实现了。
3．应用
(1)电子邮件：电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式，每个电子信箱都有自己的“地址”，这样才能把邮件送到正确的地方。
电子信箱地址的格式为：用户名、符号“@”(发音同英语的“at”)和域名三部分。如xiaolin@，这表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫“”。其中“cn”是China的简写，表示这个服务器是在中国注册的。
收发电子邮件：如图所示，当甲给乙发送一封电子邮件时，他的服务器A把邮件发送到乙的服务器B，储存起来。一旦乙“上网”，他就能从自己的服务器B得到这个邮件。收件人可以在任何时候打开信箱查看。除了文字以外，也可以把照片、语音及任何信息变成数字文件用电子邮件传送。

(2)除了通过网络收发电子邮件外，还可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，另外还可以通过网络进行远程教育、远程医疗等。

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