第20章電磁波與信息時代滬科版

九年級物理（下）第3節(jié)跨學(xué)科：電磁波與信息技術(shù)情景導(dǎo)入信息高速公路是指可以交流各種信息的大容量、高速度的通信網(wǎng)絡(luò)，電話、電視、廣播、數(shù)據(jù)文件都可以在高速公路上傳播，快捷且互不干擾。那么信息高速公路是由什么組成的呢？合作探究知識點一光纖通信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行通信，效果很好。光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，是由玻璃或塑料等材料制成的纖維。光纖是利用光波（即可見光）傳播信號的，是信息社會傳送各種信息的主要工具。一根光纖能同時傳輸相當(dāng)于10000根電線所傳輸?shù)男畔⒘俊Ｃ阅銓嶒炇矣^察光在光纖中的傳播把光纖彎曲成不同的角度，甚至成環(huán)狀，重復(fù)上面的實驗步驟。觀察光在彎曲光纖中傳播的現(xiàn)象，跟同學(xué)們一起討論為什么會出現(xiàn)這些現(xiàn)象。先將彩色透明紙蒙在手電筒的玻璃上，再將一束光纖的一端垂直放置其上。觀察不同顏色的光在光纖中傳播的現(xiàn)象。光導(dǎo)纖維光在光導(dǎo)纖維中的傳播點擊播放光纖通信的優(yōu)點：（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。由光纖組建的網(wǎng)絡(luò)又稱為光纖通信網(wǎng)絡(luò)。①架設(shè)線路受地理條件的限制；光纖通信的缺點：②光纜易被拉斷。合作探究知識點二現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代通信方式有哪些？它們是怎樣傳遞信息的？提出問題衛(wèi)星通信微波通信移動通信1.衛(wèi)星通信組成：通信衛(wèi)星和通信地面站。通信方式：使用微波，衛(wèi)星把地面站送來的信號接收下來，進行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給另外的地面站。特點：通信距離長、容量大、質(zhì)量高、干擾小，不受地理環(huán)境的限制。應(yīng)用：全球性的電話、電視廣播、定位、導(dǎo)航等。2.微波通信通信方式：發(fā)射臺發(fā)出信號，經(jīng)中繼站接收并放大后，再轉(zhuǎn)發(fā)到下一微波中繼站，直到傳遞到用戶，就像接力賽一樣。優(yōu)點：頻率高，傳播信息的容量大；質(zhì)量好，可傳送很遠(yuǎn)的距離；大致沿直線傳播，受大氣干擾小，收到的信號強且穩(wěn)定。缺點：需要大量的中繼站進行信號處理，受地形限制較大。發(fā)射接收微波中繼通信示意圖3.移動通信移動電話用微波信號與電話網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。移動通信的基地臺是參考蜂窩的構(gòu)造布局的。蜂窩移動通信的基站手機既是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺移動電話：（發(fā)射接收二合一）手機借助基站進行交流基站的天線移動電話的體積很小，發(fā)射功率不大，要靠基站轉(zhuǎn)接?；靖娫捊粨Q機相連。第五代移動通信技術(shù)第五代移動通信技術(shù)簡稱5G。與4G相比，5G最大的優(yōu)勢在于其更高的速度和更低的延遲，是實現(xiàn)人機物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，是移動互聯(lián)網(wǎng)及其服務(wù)蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)，也是目前改變世界的幾種主要技術(shù)之一。合作探究知識點三互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)將分布于世界各地的計算機網(wǎng)絡(luò)連接起來，用來傳送計算機信號。人們通過計算機進入互聯(lián)網(wǎng)這個信息高速公路，就可獲得世界各地的各種信息，即便足不出戶也能了解天下大事。網(wǎng)絡(luò)讓我們即使遠(yuǎn)隔千山萬水，也仿佛近在咫尺?；ヂ?lián)網(wǎng)為我們提供了嶄新的學(xué)習(xí)方式——網(wǎng)絡(luò)學(xué)校。通過互聯(lián)網(wǎng)在線學(xué)習(xí)網(wǎng)上醫(yī)院使醫(yī)生與患者能通過互聯(lián)網(wǎng)及時傳遞信息，患者無需和醫(yī)生面對面，就能獲得專業(yè)咨詢和診斷。互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院材料拓展

互聯(lián)網(wǎng)的社會影響

互聯(lián)網(wǎng)是全球性的。這就意味著這個網(wǎng)絡(luò)不管是誰發(fā)明了它，是屬于全人類的?；ヂ?lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是按照“包交換”的方式連接的分布式網(wǎng)絡(luò)。因此，在技術(shù)的層面上，互聯(lián)網(wǎng)絕對不存在中央控制的問題。也就是說，不可能存在某一個國家或者某一個利益集團通過某種技術(shù)手段來控制互聯(lián)網(wǎng)的問題。相反，也無法把互聯(lián)網(wǎng)封閉在一個國家之內(nèi)——除非建立的不是互聯(lián)網(wǎng)。然而，與此同時，這樣一個全球性的網(wǎng)絡(luò)，必須要有某種方式來確定連入其中的每一臺主機，在互聯(lián)網(wǎng)上絕對不能出現(xiàn)類似兩個人同名的現(xiàn)象。這樣，就要有一個固定的機構(gòu)來為每一臺主機確定名字，由此確定這臺主機在互聯(lián)網(wǎng)上的“地址”。然而，這僅僅是“命名權(quán)”，這種確定地址的權(quán)力并不意味著控制的權(quán)力。負(fù)責(zé)命名的機構(gòu)除了命名之外，并不能做更多的事情。同樣，這個全球性的網(wǎng)絡(luò)也需要有一個機構(gòu)來制定所有主機都必須遵守的交往規(guī)則(協(xié)議)，否則就不可能建立起全球所有不同的電腦、不同的操作系統(tǒng)都能夠通用的互聯(lián)網(wǎng)。下一代TCP/IP協(xié)議將對網(wǎng)絡(luò)上的信息等級進行分類，以加快傳輸速度(比如優(yōu)先傳送瀏覽信息，而不是電子郵件信息)，就是這種機構(gòu)提供的服務(wù)的例證。同樣，這種制定共同遵守的“協(xié)議”的權(quán)力，也不意味著控制的權(quán)力。毫無疑問，互聯(lián)網(wǎng)的所有這些技術(shù)特征都說明對于互聯(lián)網(wǎng)的管理完全與“服務(wù)”有關(guān)，而與“控制”無關(guān)。事實上，互聯(lián)網(wǎng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是我們經(jīng)常說到的“信息高速公路”。這不僅因互聯(lián)網(wǎng)的傳輸速度不夠，更重要的是互聯(lián)網(wǎng)還沒有定型，還一直在發(fā)展、變化。因此，任何對互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)定義也只能是當(dāng)下的、現(xiàn)時的。與此同時，在越來越多的人加入到互聯(lián)網(wǎng)中和在越來越多地使用互聯(lián)網(wǎng)的過程中，也會不斷地從社會、文化的角度對互聯(lián)網(wǎng)的意義、價值和本質(zhì)提出新的理解。課堂小結(jié)電磁波與信息技術(shù)光纖通信可以收發(fā)電子郵件其他通信(聊天、游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療等)所用的激光在光導(dǎo)纖維里傳播衛(wèi)星通信:微波通信容量大需要中繼站移動通信:互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星是中繼站移動通信:移動電話用微波信號與電話網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系隨堂檢測1.手機是人們常用的通信工具之一，手機之間通話和收發(fā)信息利用了（）微波傳送

超聲波傳送C.