师:好,上课!
生:老师好!
师:同学们好,请坐。
同学们,最近美国打压华为的事情引起了大家的广泛关注,这是怎么回事呢?让我们通过一个短片来了解一下。
(播放短片)
短片旁白:华为作为从中国本土发展起来的一个民族企业,用短短几年便慢慢成长起来,发展潜力十分巨大。华为现在渐渐走向世界,并且开始瓜分5G行业这块巨大蛋糕,为中国民族企业开了一个好头,打响了中国拥有自主创造的第一枪。华为在5G行业当中拥有着1000多项专利技术,在未来的5G行业当中无疑是一个龙头企业。华为的出现,给那些欧美老牌通讯企业一个巨大的冲击,他们害怕中国民族企业的崛起,与其竞争从而影响自身利益,美国便是这样一个典型的国家。美国由于惧怕华为在5G行业内取得巨大胜利,鼓动盟友一起拒绝华为在本国内建立5G通讯网。华为在各方压力的打压之下,将事业越做越大,凭借良好口碑、雄厚技术条件和资本,获得了一个又一个的5G大订单。事实证明,5G的发展是顺应历史发展潮流的,不会因为某一方势力的干扰而被迫中断。相信未来还会有越来越多国家肯定5G、肯定华为、肯定中国。
师:好,通过短片,谁来说一下华为为什么会遭到美国打压呢?好,刘彤彤。
生:华为率先掌握5G技术,美国害怕华为的5G技术太过强大,所以对华为进行打压。
师:哦,非常好,请坐。还有谁?
生:因为华为的5G技术远远领先于美国。
师:哦,非常好,请坐。刚才同学们都提到了一个词——5G。那么5G和我们现在所用的4G网络有什么区别呢?请大家利用手头的工具查阅一下,查完的同学可以坐端正。
师:好,都查完了没有?好,谁来说一说?高子阳。
生:主要是传输速率,5G的传输速率是10GB每秒,4G只有150兆每秒。
师:那说明5G的传输速率更快,非常好,请坐。因为5G的传输速率更快,所以在相同的时间内,它传递的信息量就更多。那么为什么它的传输速度更快呢?谁查到了?张馨月。
生:通信主要依靠电磁波,频率不同,速度也就不同,频率越高,传播速度越高。
师:非常好,请坐。那说明传播速度和频率有关,5G的传播速度快,说明5G的信号频率更高。那谁查到了5G和4G的频率呢?好,王永康。
生:4G最高频率可以达到1575兆赫兹到2635兆赫兹,而5G最高频率可以达到4800兆赫兹到5000兆赫兹,所以5G的频率比4G的频率高得多。
师:哦,非常好,请坐。那我们可以看到,5G的信号频率更高,因此5G的传输速度更快,在相同的时间内传递的信息量就更多。刚才我们已经提到,5G和4G传递的都是电磁波,这说明频率越高,在相同的时间内传递的信息量就越多。
非常好。如果我们把信息的传递比作一条高速公路,当频率越高时,相同的时间内传递的信息量就越多,我们就说这条高速公路越宽。今天,我们就来学习《越来越宽的信息之路》。
刚才我们已经感受了信息的快速发展,那么信息的发展经过了哪些阶段呢?让我们先回到现代信息的起点回顾一下。我们早期的通信方式是什么呀?
生:书信!
师:哎,没错。到1837年的时候,美国物理学家摩尔斯发明了第一台电报,大大缩短了人们传递信息的时间。到1876年,还是美国科学家贝尔发明了第一台有线电话,标志着现代信息时代的开始。随着时代的发展,有线电话逐渐转化成无线电话,直到现在,人们使用最多的是什么呀?
生:智能手机!
师:那么我们之前说过,智能手机发射的是什么信号?
生:微波!
师:哎,非常好。利用微波来传递信息的方式,就叫做微波通信。
那么请大家再次利用手头的工具查阅微波的有关信息,好,开始。
师:有的同学已经很快查到了。好,大家都查完了没有?好,谁来回答第一个问题:微波的波长和频率范围是多少?张子云。
生:微波信号的波长在10米到1毫米之间,微波信号的频率在30兆赫兹到3×10的5次方兆赫兹之间。
师:非常好,请坐。第二个问题:微波通信的优点是什么?魏佳明。
生:微波通信具有可用频带宽、通信容量大、传输损伤小、抗干扰能力强等特点。
师:哦,非常好,请坐。还有吗?好,方嘉欣。
生:微波通信建设费用小、速度快、机动灵活、成本低廉。
师:好,非常好,请坐。刚才大家已经提到了微波通信的优点,有频带宽、容量大、成本低廉等。那么它的传播有什么特点呢?唐庆杰。
生:微波的性质更接近于光波,大致沿直线传播,不能绕地球表面绕射。
师:哦,非常好,请坐。他刚才提到,微波接近于光波,大致沿直线传播,所以能不能绕着地球表面绕射呀?
生:不能!
师:那我们通过一个实验来看一下。我们说它接近于光波,就用一个激光灯发射的光表示微波。好,大家来看一下,假设现在在地球上A点处发射一个信号,能不能传达到左边的B点处?
生:不能!
师:大家看看能不能?确实不能。那想想有什么方法呢?好,大家讨论一下。
师:好,谁来说一说?
生:我觉得应该建立中继站。
师:在哪里建立中继站?来,请你上来,我们利用这样一个平面镜作为中继站来试一下。
师:好,大家来看一下,我们的信号现在是不是发射到这个地方了?嗯,然后中继站怎么样啊?将它反射了,是不是?对,那相当于中继站是什么作用啊?接收信号,改变了它的方向,对不对?好,大家看到现在能不能传到B点呢?
生:能!
师:非常好,请回位。那么说明,我们必须要建立中继站。很好。我们的地球是一个球体,所以每隔50千米就要建设一个中继站,把传递来的信号经过处理后,再传播出去,从而实现远距离通信。
那大家想想,是不是建立了中继站,就能够实现全球通信呢?哦,有人在摇头。谁来说一说?杜林。
生:像海洋、沙漠、雪山这种环境恶劣的地方无法建立中继站。
师:哦,有些地方无法建立,非常好,请坐。还有吗?胡成成。
生:发生了自然灾害,中继站会受损,然后就无法继续工作,比如说泥石流、地震、洪水等。
师:对不对?好,非常好,请坐。当中继站被破坏掉,也无法实现信息的传递,对不对?好,那怎么办呢?怎么解决?
生:卫星!
师:哦,卫星。那么想到卫星,大家最先想到的是谁?
生:月球!
师:月球。那么月亮适不适合做中继站呢?哦,又有人在摇头。谁来说一下?好,王俊杰。
生:因为月球距地球有38万千米,距离太远,会有延迟。
师:哦,非常好,请坐。月球离我们非常远,有38万千米,信息在传递的过程中会衰减,还会延时。还有吗?董琪琪。
生:还有,两个地点必须得同时看到月亮,这样才能接收和发出信号,而地球上的人不能所有人都同时看到月亮。
师:非常好,请坐。因此我们说月球适不适合做中继站呢?
生:不适合!
师:那怎么解决?徐明阳。
生:建立地球同步卫星。
师:地球同步卫星,非常好,请坐。利用地球同步卫星来传递信息的方式,就叫做卫星通信。我们来看右上角这个图片,就是一颗通信卫星。地球同步卫星,说明它的转动周期与地球自转的周期是一样的,那么它相对于地球就是静止的。我们把这样的卫星称作地球同步卫星。
