2019_2020学年九年级物理全册第15章第3节现代通信技术及发展前景考点手册新版北师大版.doc

第三节　现代通信技术及发展前景

知识点一　移动通信 精练版P34
移动通
信的特点
移动电话(通常称为手机)由电磁波传递信息，可以在信号覆盖的任何地方使用。手机既是发射机又是接收机，但是它的发射功率很小，又不具有交换能力，必须依靠一组大功率的固定电台(基地台)和交换中心来转接
移动通信
的工作方式
如图所示，手机1发射的信号被离它最近的基地台1接收，然后由光缆把信号传到交换中心，寻找到选定的通话对象，再由光缆把信号传到离通话对象最近的基地台2，最终由这个基地台把信号传给通话对象，即手机2

其他移动
通信设备
警察用的对讲机，军队和地质工作者使用的小型电台等
移动电话
的新功能
初期的移动电话使用模拟信号，现在已经完全被数字信号代替。(1)不仅可以通话，还可以发送、接收文字短信和其他服务性信息；(2)能无线上网；(3)还可拍摄和传送彩色数码照片，接收电视节目，开通可视电话等

温馨提示：移动电话不需要电话线，比固定电话更方便；移动电话与固定电话的工作原理基本相同，只是声音信息不是由导线中的电流传递的，而是由空间的电磁波和光缆传递的。
例1　手机广泛运用于现代生活，已成为人们不可或缺的通信工具，下列有关手机的说法中不正确的是(　　　)
A．接手机时能根据对方语音音色来判断对方是谁
B．手机是利用电磁波来传递信息的唯一通信设备
C．手机来电振动时将电能转化为机械能
D．手机的话筒是将声音信号转化为电信号的装置
解析：听声辨人依据的是音色，所以A选项正确；手机、无线电广播、无绳电话等均是利用电磁波来传递信息的通信设备，所以B选项错误；手机振动是将电能转化为机械能，手机的话筒是将声音转化为变化的电流，因此C、D选项均正确。
答案：B
知识点二　网络通信 精练版P34
1．互联网：又称因特网，利用通信线路和电磁波，将分布于世界各地的计算机网络连接起来，用来传送计算机信号，进行网络通信，就成为网络。在一所学校或一个居民小区内，若干台计算机连接到交换机和服务器(提供网络控制和服务的专用计算机)上，就组成了局域网，再进而实现全世界的连接，就成为互联网。
2．互联网的功能：由于计算机能够高速处理多媒体信息，并且有交互性，所以在网上传送的电子邮件不仅有文字，还有图像和声音；人们向往已久的可视电话，也依靠网络实现了；我们还可以从网上看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料，足不出户就可以获得世界各地的各种信息。网络让我们即使远隔千山万水，也仿佛近在咫尺。网络还有其他许多功能，比如说网上学习、网上远程教育等。
(1)上网：“上网”其实是上网人所用的计算机跟一个叫作服务器的大计算机相连。浏览网页就如同看一本杂志，主页是目录，点击目录即可看到内容。
(2)收发电子邮件：电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式之一，每个电子信箱都有自己的“地址”，这样才能把邮件准确无误地送到正确的地方。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，他的服务器叫，其中“cn”是China的简写，表示这个服务器是在中国注册的。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，如图所示，一旦乙“上网”，他就能从服务器B得到这个邮件，收件人可以在任何时间打开信箱查看。

因特网在全球范围内使信息得到高速共享。
3．互联网的连接，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。
例2　(多选)关于网络通信，下列说法中正确的是(　　　)
A．计算机可以高速处理大量的信息，把许多计算机通过一定的硬件和软件连接在一起进行通信，叫作网络通信
B．目前最频繁的网络通信形式是电子邮件
C．网络通信就是在计算机网络上收发电子邮件
D．通信卫星是因特网连接的唯一手段
解析：迅速发展的计算机网络，已经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的工具。我们利用计算机可以高速处理大量的信息，把计算机按各种各样的网络标准连接在一起进行通信叫作网络通信。目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件；网络通信的方式很多，除电子邮件外，还可以进行网络聊天等；世界上最大的网络——因特网广泛采用了多种手段用于计算机之间的网络通信，如利用通信卫星、普通电话线、光缆等。
答案：AB
知识点三　光纤通信 精练版P34
1．激光技术和光纤技术是光纤通信的基础
光也是电磁波，可见光的波长只有几百纳米，比无线电波短得多。从理论上讲，被调制的光能够携带比无线电波多得多的信息，但是这个设想直到发明了激光器后才得以实现。
2．激光及其应用
激光是一种颜色非常纯，方向高度集中的光，它的强度可以超过太阳光。其应用主要表现在：①通信；②激光束的平行度好，可以进行精确测距，如激光测距雷达，还可以用来刻录光盘；③激光的另一特点是亮度高，可以用来切割物体、焊接金属；④在医学上用来切除肿瘤；⑤在军事上用来瞬间破坏敌人的飞行器等。
3．光纤通信
材料
为了避免干扰和减少能量的损失，通信用的激光要在用专门材料制造的一种纤维中传播，这种纤维称为光导纤维(光纤)，光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米。通常由多条光纤集成束，外面包上保护层，就成为光缆
结构

光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光在其中传播速度较小的物质做成，包层由光在其中传播速度较大的物质做成。如图所示，由于内外两层的折射本领不同，光在光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层去了
原理

利用激光在光导纤维中传播，激光从光纤的一端射入，在内壁上经多次全反射，从另一端射出，这样就能把携带的信息传到远方，如图所示
优点
频率高，容量大，传输损耗小，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好，光缆一般都铺设在地下的管道中，特别适合于远距离通信用
用途
长途电话、有线电视、电视会议、互联网等
例3　下列有关激光应用的说法中，不正确的是(　　　)
A．利用激光进行室内照明
B．利用激光进行通信
C．利用激光加工坚硬的材料
D．利用激光进行远距离测距
解析：激光是一种有着特殊性质的光，所以有着特别的用途。激光方向性好，平行度高，不会发散，且强度可以超过太阳光，直接射入眼中会伤害视网膜，不宜用于照明，A选项错误；激光频率单一，携带信息量大，可用于光纤通信，B选项正确；激光能量集中，亮度高，可用于加工坚硬材料，C选项正确；激光方向性好，沿直线传播，射程远，可进行远距离测距，D选项正确。
答案：A
知识点四　卫星中继通信 精练版P34
现在越洋通信大都使用通信卫星。卫星通信使用微波，其特点是容易像光波那样集束和沿着直线传播。
1．地球同步卫星
通信卫星大多是相对地面静止的同步卫星，如图1所示，从地球上看，它好像悬挂在空中静止，它绕地球转动一周的时间恰好为24h，与地球自转的周期相同。在地球赤道上空约36000km高度的圆形轨道上均匀地布置三颗同步卫星，就能使通信范围几乎覆盖地球上各个角落，实现全球通信。如图2所示。

2．通信方式
卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成，如图2所示，从地面站向卫星1发送微波，卫星1收到后经过放大用微波向地面和卫星2转发，卫星2收到后经过放大再用微波向地面和卫星3发送，卫星3再向地面发射。这样从地球一侧发出的信号就被地球另一侧的地面站接收。这种方法类似于接力赛跑，所以被称为中继通信。
温馨提示：月球是地球的卫星，可以反射微波，但离我们太远了，信号衰减较大，时间延迟较长，而且只有当两个通信地点同时看到月球时，才能完成这两点间的通信，所以月球不能作为卫星中继站。
例4　人们从电视屏幕上看到的国际新闻和体育比赛等节目的微波信号是通过卫星传送的，属于卫星通信。用于卫星通信的人造卫星叫作通信卫星。下列关于卫星通信的说法中正确的是(　　　)
A．同步卫星公转的周期和地球自转周期相同，相对于地面是静止的
B．卫星通信的微波信号在通过大气层时，无能量损失
C．同步卫星在空中是绝对静止的
D．同步卫星是用来发射无线电波的
解析：“同步”在这里指与地面保持相对静止，因此地球同步卫星公转周期必须与地球自转周期相同；卫星通信的信号在穿越大气层时，有一部分电磁波被大气吸收或反射，故有一定的能量损失；卫星通信是地面发射携带信号的微波穿过大气层，经卫星接收并放大处理后，再发回地球，因此同步卫星不是用来发射无线电波的，它是用来转发无线电波的，起到中继站的作用。
答案：A
知识点五　通信技术的发展前景 精练版P34
1．21世纪人类将全面进入信息化社会。计算机技术将在通信领域得到更加广泛和深入的应用。
2．数字电视技术进一步成熟。
3．新一代的GPRS手机与笔记本计算机连接起来能够实现无线上网，从而传送多媒体信息。
4．全球卫星定位系统GPS，在我国已经逐步从公安和公共交通调度发展到民用。
5．家用电器将进一步智能化。
6．未来通信的发展趋势是移动通信和互联网技术的高度融合，3G、4G、5G手机就是一个方面。
例5　随着数字时代的到来，3G与4G的相继出现，现在我们已经可以很方便地使用3G或4G、5G手机进行无线网络登陆。下列对手机上网的说法中，正确的是(　　　)
A．使用电磁波传输数字信号
B．使用超声波传输数字信号
C．使用红外线传输数字信号
D．使用次声波传输数字信号
解析：3G或4G手机随时随地进行无线网络登录。对于手机无线上网，主要是使用电磁波传递数字信号的。
答案：A

易错点　对电磁波运载信息量的认识不足而出错
电磁波运载信息量的多少与电磁波的频率高低有关，电磁波的频率越高，所运载信息量会越多，对这一点的认识容易出错。
例6　下列说法正确的是(　　　)
A．电磁波运载信息量与波长有关，波长越长，运载信息量越多
B．电磁波运载信息量与波速有关，波速越大，运载信息量越多
C．电磁波运载信息量与波的频率有关，频率越高，运载信息量越多
D．以上说法均不正确
解析：电磁波所运载信息量的多少与其频率的高低有关，频率越高所运载的信息量越多，频率越低所运载的信息量越少，C选项正确。
答案：C

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