资源简介

第3节 改变世界的信息技术
素养目标
1．知道什么是卫星通信和光缆通信．
2．初步了解移动通信的基本原理．
重点难点
重点：理解信息技术在社会生活中的作用．
难点：对移动通信原理及数字蜂窝系统的理解．
教学过程
新课导入
情景导入1
电视广播和无线电广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？
生1：电视广播的信息比无线电广播多.
生2:电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等信息.
信息理论表明，作为载体的电磁波频率越高，运用的范围越宽泛，相同时间内传输的信息就越多.因此，几十年来，无线电通信，电视广播等所用的频率越来越高.从而引入新课.
情境导入2
通过同学们讨论古代人、现代人传递信息的方式、传递的信息量有什么变化？讲5分钟的故事和放映五分钟的电影，它们传递的信息量是不一样的。
相同时间内，电视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。近年来，无线电通信、电视、广播等所用的频率越来越高。以此引入新课。
课堂探究
一、卫星通信
阅读课本，完成以下问题：
1．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站 ，转发电磁波 进行通信的．卫星通信系统由卫星端 、地面端 和用户端 三部分组成．
2．同步通信卫星相对地面是静止 的，在地球的周围均匀地配置三 颗同步通信卫星，就可以几乎覆盖全部的地球表面，实现全球通信．
3．卫星通信系统由通信卫星端 、地面端 和用户端 组成．
4．利用同步卫星做中继站的优点是：在地球的周围均匀地配置三 颗同步通信卫星(如图所示)，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信．通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站或转发给另一颗卫星．
5.通信卫星的优点：通信距离远 、通信容量大 、不受大气层的影响、安全性高 、覆盖面积广 ．
二、光缆通信
阅读课本，完成以下问题：
1.光缆通信的原理是利用光的全反射 特性，把光能限制在光纤 内部，用光信号 取代传统通信方式中的电信号 ，实现信息的传递．
2.光缆通信的特点：由于光的频率很高 ，在一定时间内可以传输大量 信息，而且光在光导纤维中传输能量损耗小 ，可长距离 传输信息，容量大 ，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高 ，保密性好 .
3.1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率 、方向高度集中 的光——激光 ．
4．通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维 里传播．光导纤维是很细的玻璃丝 ，是用高纯度的石英玻璃拉制成的(数条光纤并成一束再敷上保护层，可制成光缆)．
5．光纤通信的原理是：光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射 ，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方．
三、移动通信
阅读课本，完成以下问题：
1．移动通信中的蜂窝系统主要是由移动台 、基站 和移动交换中心 组成．
2．移动电话用微波通信 与电话网络联系，手机不具有交换能力，必须通过基地台和移动交换中心 来转接．
3.当前最为普遍的手机通讯系统主要由移动台 、基站 和移动交换中心 组成，它们形成了一个数字蜂窝系统(如图10-3-7所示)．
四、信息革命与人类文明
阅读课本，完成以下问题：
1.物质 、能量 与信息 ，是人类社会生存和发展不可缺少的三大支柱．在人类文明的发展历程中，信息的生成和传播一直备受关注．
2．现代信息传递的方式是互联网 ．庞大、快捷的计算机网络，使世界各地的人可以实现即时可视通话，人类像生活在同一个“地球村”中．
板书设计
第3节 改变世界的信息技术
改变世界的信息技术
当堂检测
1.目前卫星通信是利用与地球同步运行的卫星，作为微波通信的中继站(信号的中转)，实现全球的通信，也就是让卫星收发的电磁波覆盖整个地球，则至少需要的卫星数量是　(　B　)
A．2颗　　　　B．3颗 C．4颗 D．5颗
2.光纤的主要用途是(　D　)
A．照明　　　B．输电 C．导热 D．通信
3.关于光纤通信，小明同学曾思考过这样的问题：在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎样从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中(　C　)
A．就像水流沿弯曲水管流动那样
B．就像电流沿弯曲导线传播那样
C．不断地经光纤壁反射而向前传播
D．不断地在光纤中折射而向前传播
4.下列关于移动电话机的说法正确的是(　C　)
A．移动电话机只是无线电发射台
B．移动电话机只是一个无线电接收台
C．移动电话机既能发射信号，又能接收无线电信号
D．两个移动电话机之间可以直接通话，不需要通过基地台
教学反思
备课资源
激光
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是“通过受激辐射光扩大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。激光的原理早在 1916年已被著名的犹太裔物理学家爱因斯坦发现。
原子受激辐射的光，故名“激光”：原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出。被引诱（激发）出来的光子束（激光），其中的光子光学特性高度一致。因此激光相比普通光源单色性、方向性好，亮度更高。
激光应用很广泛，有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等。激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。

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