《江蘇省太倉市第二中學九年級物理下冊 第17章 信息與信息的傳播課件 蘇科版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《江蘇省太倉市第二中學九年級物理下冊 第17章 信息與信息的傳播課件 蘇科版(32頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第十七章第十七章 電磁波與現(xiàn)代通信電磁波與現(xiàn)代通信1.信息與信息的傳播信息與信息的傳播什么叫信息什么叫信息? ? 信息的傳遞信息的傳遞你知道蜜蜂是怎樣傳遞信息的嗎?你知道蜜蜂是怎樣傳遞信息的嗎?是利用光、聲進行信息的傳遞是利用光、聲進行信息的傳遞你知道螞蟻是怎樣傳遞信息的嗎?你知道螞蟻是怎樣傳遞信息的嗎?是靠靈敏的觸角來傳遞信息的是靠靈敏的觸角來傳遞信息的人類是怎能樣來傳遞信息的?人類是怎能樣來傳遞信息的?語言語言、手勢、表情、顏色、手勢、表情、顏色、符號符號、圖圖像像等等在人類歷史上,信息和信息傳在人類歷史上,信息和信息傳播活動經(jīng)歷了五次巨大的變革播活動經(jīng)歷了五次巨大的變革語言的使用語言的使
2、用文字的創(chuàng)造文字的創(chuàng)造印刷的發(fā)明印刷的發(fā)明電報、電話、廣播、電電報、電話、廣播、電視的發(fā)明和普及應用視的發(fā)明和普及應用電子計算機的普及應用電子計算機的普及應用及計算機與現(xiàn)代通信技及計算機與現(xiàn)代通信技術的有機結合術的有機結合早期的信息傳播工具早期的信息傳播工具 怎么才能讓信息有實際怎么才能讓信息有實際意義呢?意義呢?必須通過傳播必須通過傳播早期的信息傳播工具有早期的信息傳播工具有哪些?哪些?烽火臺、驛馬、電報機、烽火臺、驛馬、電報機、電話電話,海軍用的手旗、燈海軍用的手旗、燈光、擂鼓。光、擂鼓。 莫爾斯莫爾斯莫爾斯莫爾斯發(fā)明的發(fā)明的電報機電報機19世紀世紀70年代年代的電報的電報機機1878年的
3、電話年的電話老式電話機老式電話機活動:自制有線電報機與接收機活動:自制有線電報機與接收機 設計:請同學們利用桌上的實驗器材設計設計:請同學們利用桌上的實驗器材設計 一個電路,分別在自己一方按下開關一個電路,分別在自己一方按下開關 時,對方一側(cè)的電燈就會發(fā)光。時,對方一側(cè)的電燈就會發(fā)光。 發(fā)電報活動發(fā)電報活動 這種有線電報的優(yōu)點是什么?缺點是什么?這種有線電報的優(yōu)點是什么?缺點是什么? 請設想一下應該怎樣傳播信息才更加合理?請設想一下應該怎樣傳播信息才更加合理? 制作(連接電路)制作(連接電路)操作操作記住電碼(用記住電碼(用點點和和劃劃表示數(shù)據(jù))表示數(shù)據(jù))與對方約定密碼與對方約定密碼發(fā)一簡單發(fā)
4、一簡單“電報電報”給對方,看其給對方,看其是否正確是否正確“翻譯翻譯”出你表達的內(nèi)出你表達的內(nèi)容容評價評價 分析有線電報的優(yōu)缺點分析有線電報的優(yōu)缺點設想更合理的信息傳播方式設想更合理的信息傳播方式莫爾斯電碼莫爾斯電碼收音機收音機利用無線電波傳遞信息利用無線電波傳遞信息1.1.波的基本特征波的基本特征把把周期性變化周期性變化的凹凸(或疏密)相的凹凸(或疏密)相間的間的運動形態(tài)運動形態(tài)傳播出去傳播出去波波橫波橫波縱波縱波波波2.電磁波及其傳播電磁波及其傳播波長波長2.2.有關波的幾個概念有關波的幾個概念(1 1)振幅)振幅A A波源偏離波源偏離平衡位置平衡位置的的最大距離最大距離振幅振幅A A(2
5、 2)波長)波長兩兩相臨相臨波波峰峰(或波(或波谷谷)之間的距離)之間的距離振振動動強強弱弱(3 3)周期)周期T T波源振動一次所需時間波源振動一次所需時間(4 4)頻率)頻率f f波源波源1s1s鐘振動的次數(shù)鐘振動的次數(shù)T T1 1f f波長波長波在一個周期波在一個周期T T內(nèi)傳播的距離內(nèi)傳播的距離設波的傳播速度為設波的傳播速度為V V有有V VT TV Vff或或振振動動快快慢慢活動活動17.217.2驗證電磁波的存在驗證電磁波的存在空中充滿了大量不同頻率的電磁波空中充滿了大量不同頻率的電磁波電磁波是在空間傳播的電磁波是在空間傳播的周期性變化周期性變化的的電磁場電磁場例題例題已知:已知:
6、5.71mf52.5MHz=52.5106Hz求:求:波速波速VVf 5.71m52.5106Hz解:解: 299.75106m/s 3108m/s光速光速光波屬于電磁波光波屬于電磁波電磁波的特性電磁波的特性(2 2)電磁波能在真空中傳播,其傳播)電磁波能在真空中傳播,其傳播速度速度等于光速:等于光速:c c3 310108 8m/sm/s(3 3)金屬網(wǎng)(或封閉的金屬容器)對)金屬網(wǎng)(或封閉的金屬容器)對電磁波有屏蔽作用電磁波有屏蔽作用不同頻率的電磁波不同頻率的電磁波真空中真空中的傳播速度相同的傳播速度相同(1 1)電磁波是在空間傳播的)電磁波是在空間傳播的周期性變化周期性變化的的電磁場電磁
7、場1024 1018 1016 1014 1010 106f Hz(m)4.電磁波譜電磁波譜f電磁波譜包括電磁波譜包括: :射線、射線、X X射線射線、光波(包括紫外線、可、光波(包括紫外線、可見光和紅外線)見光和紅外線)微波微波和和無線電波無線電波等等特點:特點:頻率高的波長短頻率高的波長短無線電波頻率無線電波頻率 ,波長,波長 。低低長長射線頻率射線頻率 ,波長,波長 。高高短短微波爐微波爐微波爐是用微波燒飯做菜的。微波是一種電微波爐是用微波燒飯做菜的。微波是一種電磁波,不過它的波長比短波更短,屬于超短磁波,不過它的波長比短波更短,屬于超短波。這種電磁波的能量不僅比通常的無線電波。這種電磁
8、波的能量不僅比通常的無線電波大得多,而且還很有波大得多,而且還很有“個性個性”:微波一遇:微波一遇到銅、鋁、不銹鋼之類金屬就發(fā)生反射,所到銅、鋁、不銹鋼之類金屬就發(fā)生反射,所以導體根本無法吸取它的能量;微波能自由以導體根本無法吸取它的能量;微波能自由透過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料不會消耗透過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料不會消耗能量;但含有水分的淀粉、蔬菜、肉類,以能量;但含有水分的淀粉、蔬菜、肉類,以及脂肪類物質(zhì),微波不但不能透過,反而其及脂肪類物質(zhì),微波不但不能透過,反而其能量會被吸收掉。能量會被吸收掉。 微波爐正是利用微波的特性制作的。微波爐的殼體用微波爐正是利用微波的特性制作的。微波爐的殼
9、體用不銹鋼等金屬材料制成,可以阻擋微波從爐內(nèi)逃出,影響不銹鋼等金屬材料制成,可以阻擋微波從爐內(nèi)逃出,影響人體健康。裝食品的容器是絕緣材料,給微波烹飪食品大人體健康。裝食品的容器是絕緣材料,給微波烹飪食品大開開“綠燈綠燈”。微波爐里有個叫磁控管的電子管,能產(chǎn)生每。微波爐里有個叫磁控管的電子管,能產(chǎn)生每秒變化秒變化24.524.5億次(民用爐)或億次(民用爐)或9.159.15億次(工業(yè)用爐)的微億次(工業(yè)用爐)的微波,迫使食品中自由自在、雜亂無章排列的各個水分子,波,迫使食品中自由自在、雜亂無章排列的各個水分子,按照微波電場的方向首尾一致地按照微波電場的方向首尾一致地“站隊站隊”。微波電場每秒。
10、微波電場每秒鐘變化幾十億次,水分子也隨著一會兒朝這頭,一會兒朝鐘變化幾十億次,水分子也隨著一會兒朝這頭,一會兒朝那頭地那頭地“翻跟頭翻跟頭”幾十億次,這樣頻繁的運動產(chǎn)生了大量幾十億次,這樣頻繁的運動產(chǎn)生了大量的熱能,將食品的熱能,將食品“燒燒”熟了。微波烹飪不同于常規(guī)煙火烹熟了。微波烹飪不同于常規(guī)煙火烹飪,不必先加熱空氣和鍋底,而是直接深入食物內(nèi)部,全飪,不必先加熱空氣和鍋底,而是直接深入食物內(nèi)部,全面、均勻地加熱,所以烹飪速度比傳統(tǒng)爐灶快面、均勻地加熱,所以烹飪速度比傳統(tǒng)爐灶快410410倍,熱倍,熱效率高達效率高達80%80%,比電爐類的炊具還高出,比電爐類的炊具還高出300%300%以上
11、。以上。 微波加工的食品能保持天然的色香味,對維生素的破微波加工的食品能保持天然的色香味,對維生素的破壞也很少。用微波爐壞也很少。用微波爐“燒燒”冷凍食品,速度快,保鮮好。冷凍食品,速度快,保鮮好。微波還有低溫殺菌能力,用它微波還有低溫殺菌能力,用它“清洗清洗”水果、冷拌食品等,水果、冷拌食品等,效果亦佳。效果亦佳。注意防止電磁輻射注意防止電磁輻射3.現(xiàn)代通信走進信息時代現(xiàn)代通信走進信息時代1.1.什么是什么是“信息高速公路信息高速公路”2.2.衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信3.3.光纖通信光纖通信4.4.信息高速公路的主干線互聯(lián)網(wǎng)信息高速公路的主干線互聯(lián)網(wǎng)電磁波頻率越高,能量越集中,傳播信息能力電磁波頻率
12、越高,能量越集中,傳播信息能力越強。越強。 微波微波:30MHz3105MHz 直線傳播直線傳播造價高、信號延遲、造價高、信號延遲、保密性不好保密性不好架設受地理條件限架設受地理條件限制、易拉斷制、易拉斷利用利用微波微波實現(xiàn)信息傳遞實現(xiàn)信息傳遞1.衛(wèi)星通訊衛(wèi)星通訊由由地面站地面站和和空間站空間站組成組成三、現(xiàn)代通訊三、現(xiàn)代通訊走進信息時代走進信息時代電視廣播、電視廣播、移動通信移動通信通信衛(wèi)星的作用通信衛(wèi)星的作用 接收和發(fā)送電磁波。接收和發(fā)送電磁波。 通信衛(wèi)星應滿足什么條件才能完成接收和通信衛(wèi)星應滿足什么條件才能完成接收和發(fā)送電磁波的任務?發(fā)送電磁波的任務? 為了達到全為了達到全球同步轉(zhuǎn)播電磁
13、球同步轉(zhuǎn)播電磁波覆蓋面必須能波覆蓋面必須能達到地球所有表達到地球所有表面,因此必需有面,因此必需有三顆互成三顆互成120的的通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星 .1.赤道正上方赤道正上方2.周期為周期為24h同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星優(yōu)點優(yōu)點覆蓋面大,通信距離覆蓋面大,通信距離長,不受環(huán)境限制長,不受環(huán)境限制全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPSGPS)具有具有GPSGPS功能的工具功能的工具2.2.光纖通信光纖通信利用光波在利用光波在光導纖維光導纖維中的全反射傳遞信息中的全反射傳遞信息光波與微波有什么區(qū)別光波與微波有什么區(qū)別?頻率更高頻率更高.光波作為傳送工具有什么好處光波作為傳送工具有什么好處? 1.1.容量大容量大2.2.不受外界磁場的干擾不受外界磁場的干擾3.3.不怕潮濕、不怕腐蝕、能量損耗小不怕潮濕、不怕腐蝕、能量損耗小4.4.通信質(zhì)量高通信質(zhì)量高3. 3. 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng) 可實現(xiàn)信息的快速共享可實現(xiàn)信息的快速共享 傳遞信息所用傳遞信息所用電磁波的頻率越高電磁波的頻率越高,相,相同時間內(nèi)同時間內(nèi)可傳遞的信息就越多可傳遞的信息就越多 即因特網(wǎng),是一個全球性的網(wǎng)絡,它擁有即因特網(wǎng),是一個全球性的網(wǎng)絡,它擁有豐富的信息資源和強大的功能!豐富的信息資源和強大的功能!