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九年级物理学案 20-4 越来越宽的信息之路 班级： 姓名： 组 号 上课时间：
一、学习目标 知识与技能 1.常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。 2.通过教学使学生了解：为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。 3.了解光纤通信的原理和优点。 4.了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。 过程与方法 通过师生共同交流来探讨现代信息的变化，用大量的多媒体图片、影视画面使学生掌握和了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理。 情感、态度与价值观 通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。 二、围绕目标有效教学 （一）自主预习 预习课本158页到161页，回答下列问题： 1.微波：波长在 mm到 mm之间，频率在 MHz到 MHz之间的电磁波。 2.微波的性质与 更接近，大致沿 传播，不能沿 传播，在地面的传播距离短。需要大量的中继站，约 km一个。 1.光纤通信利用 进行信息传递。 2.激光：频率 .方向 ，可以用来传递信息。 3.光导纤维： 。 （二）质疑问难 1、质疑问难：能否使用月亮做中继站实现微波通信？为什么？ 解答：不能，（1）月球离我们太远，信号衰减、时间延迟。（2）只有两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。 备注：
（三）合作探究 1、相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。 信息理论表明： 　　作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。 一、微波通信 1、微波信号的波长在10 m ～1 mm之间; 微波信号的频率在30 MHz ～3 ×105 MHz之间。 2、特点：微波几乎沿直线传播。 3、中继站作用：把上一站传来的信号放大处理后再发射到下一站。 4、问题：能否用月亮做中继站，实现微波通信？ 解答：不能，（1）月球离我们太远，信号衰减、时间延迟。（2）只有两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。 5、解决方案： 人造卫星通信 二、卫星通信 1、通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星 2、通信卫星实质：做微波通信的中继站。 3、三颗同步卫星可以实现全球通信 4、用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号。（凹面镜对光线有会聚作用） 三、光纤通信 1、光是比微波频率高得多的电磁波。 2、光通信的“高速公路”更宽广。 3、激光特点：频率单一、方向高度集中。 激光的优点：平行度好－－－精确测距 亮度高－－ 激光切割，激光武器 4、光纤通信 激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程，光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射出（如图所示）光导纤维内心是空的，外面敷上保护层.由于光的频率很高，所以可以同时传递声音、图像等信息. 光纤通信的优点： （1）传输频带极宽，通信容量很大； 　　（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远； 　　（3）频率稳定，信号传输质量高； （4）光纤抗电磁干扰，保密性好。 优点：速度很快；频率极高，可以携带大量的信息；频率单一，抗干扰能力很强。 5、激光的应用: （1）通信 （2）测量距离 （3）光盘记录信息（4）切割、焊接金属、打孔 实例：光驱 激光唱片 激光制导导弹 激光切割模床 四、网络通信 （1）电子邮件 （2）因特网（互联网）（3）微信（4）飞信 （五）归纳总结 1、电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。 2、微波通信－－使用手机打电话； 卫星通信－－收看电视节目； 光纤通信－－上网； 网络通信－－上网等 三、目标检测、反馈与补偿 第4节　越来越宽的信息之路 知识点一微波和卫星通信 1.利用卫星通信,可以使人们的通信更加的便捷。地球同步通信卫星在赤道平面上距地球表面高为3.6×107 m的轨道上。一般只要有　　　　颗互成　　　　度角的同步卫星,就可以覆盖几乎整个地球。卫星通信还有一个重要的实际应用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.关于微波,下列说法中不正确的是(　　) A.微波是指频率很高、波长大约在10 m~1 mm之间的无线电波 B.微波大都能沿地球表面绕射,所以可以实现全球通信 C.微波大致沿直线传播,需要每隔50 km左右建一个中继站 D.卫星通信是用通信卫星来作为微波通信的中继站 知识点二光纤和网络通信 3.上海世博会的盛况可以利用卫星,通过　　　　波向世界各地传播;也可以利用　　　　,通过光波(激光)向世界各地传播。 4.下列说法错误的是(　　) A.计算机进行网络通信最频繁的形式是电子邮件 B.网络通信是数字通信 C.计算机间的联网需要金属导线,还使用光缆,但不需要通信卫星 D.宽带网是指频率较高,能传输更多信息的网络 5.小明家的计算机通过光纤接入互联网,在光纤中传播信息的是(　　) 　　　　　 　　　　　 　　　　 A.太阳光 B.激光 C.红外线 D.紫外线 考点现代通信技术 6.下列有关信息的传递和信号的应用的叙述正确的是(　　) A.地球同步卫星相对地球是静止不动的 B.电视、手机、固定电话都是靠电磁波传递信息 C.模拟信号比数字信号抗干扰能力强 D.光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播,光导纤维是很细很细的金属丝 7.(2015春新疆拜城县校级月考)网络通信是把许多的　　　　　　联在一起进行通信,最经常使用的网络通信形式是　。 8.(2015安徽淮南校级月考)关于卫星通信,下列说法正确的是(　　) A.卫星通信使用的是中波或者短波 B.通信卫星只能用来传递声音信号 C.通信卫星相对于地面是运动的 D.通信卫星既能传递信号,又能放大信号 9.(2016湖北咸宁模拟)我们经常在媒体上听到“信息高速公路”的说法,它主要是指(　　) A.高速行驶的公路 B.利用光纤的通信 C.利用微波的通信 D.利用卫星的通信 10.(2015贵州中考)奥运会上,把比赛节目及时传到世界各地,至少需要　　　　颗同步通信卫星,卫星从近地点向远地点运动时,它的动能　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 11.(2015内蒙古通辽中考)1966年,华裔物理学家高锟提出光纤通信的设想。光纤通信传输信息的载体是(　　) A.电流 B.超声波 C.无线电波 D.光波 12.(2015湖北黄石中考)信息传递技术的发展使人们冲破了时空的阻隔,下列关于信息传递的说法错误的是(　　) A.光纤通信是利用光从光导纤维的一端射入,在内壁多次反射从另一端射出,从而把它携带的信息传到远方 B.同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球的自转周期相同 C.电磁波的传播可以不需要介质 D.微波是一种电磁波,它不能用于传递信息,只能用于微波炉中加热食物 13.手机是现代人不可或缺的生活必需品。以下是利用手机做的几个实验: (1)手机设为“来电振动”放在玻璃瓶中,拨号呼叫它,看到手机振动,同时听到振动声。 (2)手机设为“来电响铃”放在玻璃瓶中,拨号呼叫它,同时不断抽出瓶中空气,听到铃声逐渐减弱,但始终能看到信号灯闪烁。 (3)2013年4月21日,俄罗斯KP网报道了“手机煮鸡蛋”的实验:将鸡蛋放置在陶瓷杯里,在鸡蛋的两侧分别放置两个手机,接着便与这两部手进行通话,65分钟后,鸡蛋熟了。上述三个实验现象,揭示了哪些物理知识 请你写出四条。 ①　 ; ② ; ③　 ; ④　 。 答案：练基础 1.3　120　全球卫星定位系统 解析:由于赤道的角度为360度,而一颗卫星能覆盖120度,故要有3颗,才能全部覆盖地球表面,全球卫星定位系统就是卫星通信的利用。 2.B　解析:微波的波长在10 m~1 mm之间,它的频率很高,所以A的说法正确,不合题意;微波沿直线传播,是不能沿地球表面绕射的,在不建立中继站的情况下,不能实现全球通信,所以B说法错误,符合题意;微波大致沿直线传播,需要每隔 50 km 左右建一个中继站,以保证微波的向下传递,所以C说法正确,不合题意;地球表面多海洋,微波通信的中继站在海洋上无法建立,可以用通信卫星来作为微波通信的中继站,所以D说法正确,不合题意。故选B。 3.电磁(微)　光纤(光缆) 解析:卫星通信是通过电磁波传递信息的,因为电磁波可以在真空中传播;光导纤维是传输光信号的介质,所以我们可以利用光纤将光信号向世界各地传播。 4.C　解析:计算机进行网络通信最频繁的形式是电子邮件,A选项说法正确,不符合题意;网络通信传递的是数字信号,因此是数字通信,B选项说法正确,不符合题意;计算机之间的联结,除了使用金属线外,还使用光缆、通信卫星等各种通信手段,随着通信技术的发展,现在已经可以在很短的时间内来传递越来越大的信息量,C选项说法不正确,符合题意;宽带网的频率高,传输信息量大,能够传输图像、文字、声音等信号,D选项说法正确,不符合题意。 5.B　解析:光纤通信是利用激光进行通信,激光在光导纤维中传播,光导纤维由内外两层组成,且内外两层的折射本领不同,激光不会透过去,激光是不断的经光纤壁反射向前传播。 练提能 6.A　解析:地球同步卫星,相对于地面位置保持不变,以地球为参照物,同步卫星是静止的,即地球同步卫星相对于地球静止不动,故A正确;手机与电视利用电磁波传递信息,固定电话利用导线传递的电流传递信号,故B错误;模拟信号比数字信号抗干扰的能力弱,故C错误;光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播,光导纤维是很细很细的玻璃丝,故D错误。 练模拟 7.计算机　电子邮件、QQ、MSN等 解析:世界上各地的计算机通过互联网组成最大的计算机网络,计算机之间可以使用网络通信等各种通信手段连接,目前使用最频繁的网络通信有电子邮件、QQ、MSN等。 8.D　解析:卫星通信是利用微波来传递信息的,故A错误;卫星通信既能传递声音信号,也能传递图像信号,故B错误;通信卫星相对于地球是同步的,即是静止的,故C错误;通信卫星既能传递信号,又能放大信号,故D正确。故选D。 9.B　解析:当前被称为“信息高速公路”的通信,主要指光纤通信。故选B。 练真题 10.3　变小 11.D　解析:光纤通信主要是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式,激光是一种光波。故选D。 12.D　解析:激光在传输过程中,从光导纤维的一端射入后,在光导纤维内壁上要发生多次反射,并从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方。这种传递信息的方式是光纤通信。A选项正确。同步通信卫星定位在赤道上空,和地球的自转周期相同,与地球处于相对静止状态。B选项正确。电磁波可以在介质中传播,也可以在真空中传播。C选项正确。微波属于电磁波的一种,不仅用于微波炉中加热食物,还可以传递信息,实现无线通信。D选项错误。故选D。 练培优 13.(1)声音是由于物体振动产生的　(2)固体和气体都可以传播声音　(3)声音传播需要介质,真空不能传播声音　(4)手机辐射能够产生能量 解析:(1)手机设为“来电振动”放在玻璃瓶中,如题图a,拨号呼叫它,看到手机振动,同时听到振动声。说明声音是由于物体的振动产生的;固体、气体都可以传播声音;(2)手机设为“来电响铃”放在玻璃瓶中,如题图b,拨号呼叫它,同时不断抽出瓶中空气,听到铃声逐渐减弱,但始终能看到信号灯闪烁,说明声音的传播需要介质,真空不能传播声音;(3)在鸡蛋的两侧分别放置两个手机,如题图c,接着便与这两部手机进行通话,65分钟后,鸡蛋熟了,说明手机辐射能够产生能量。 四、拓展延伸 备注：

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