资源简介

19.3 踏上信息高速公路教案
教学目标
1.了解光纤及光纤通信，了解现代电信网络及其构成。
2.了解互联网的应用，知道电磁波和光纤的应用对人类生活和社会发展的影响。
核心素养
实践创新
1.劳动意识：通过大量的多媒体图片，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。
2.技术运用：通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，
教学重点
了解电磁波的应用及其对人类生活和社会的发展的影响
教学难点
信息高速公路是由光纤铺就的，光是频率较高的电磁波，光纤传输信息容量大
教学过程
一、新课导入
光纤
1.定义：光导纤维简称光纤，光纤是传输光信号的器件.
你知道光纤和电话线哪个运载的信息容量大吗？
（1）光纤是传输光信号的介质.
（2）光纤通信中用的是激光.不是普通的光.因为普通光源发出的光中夹杂了许多频率的光，不但难以加载信息，而且通信质量差.激光亮度高，单色性好，方向性好，能量始终集中在传播方向上，容易调制信号.
（3）光导纤维中激光是以不断反射的形式向前传播的，因而光缆也可以不沿直线铺设.
（4）电话、电视、广播等信号以及数据文件可以在光纤构成的“信息高速公路”上传播，并且互不干扰.
2.光纤通信的优缺点：
⑴优点：
①信息容量大
由于光波的频率远高于无线电波的频率，所以，光波所运载的信息容量远大于无线电波.
一根光纤能同时传输相当于10000根电话线的信息量.
在光纤组成的信息高速公路上，可以同时传递500个电视频道.
随着科学技术的发展，光纤能传送的信息容量还会更大.
②传输速度快.因为传输的是光信号.光纤是至今为止传输速度最快的传输介质.
③传输距离远.
光纤很细（细如发丝），有内外两层，光在内层传播. 因此，光纤的抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离传播大量信息.
④不怕潮湿、不怕腐蚀，线路能量损耗较小.
⑤无漏信号和串音，安全可靠，保密性强.
（2）缺点：
①架设线路受地理条件的限制.
②光缆易被拉断.
二、新课讲解
现代电信网络
现代通信网络由光纤通信（激光通信）、卫星通信、微波通信、移动通信和因特网（网络通信）组成，实现了信息的大容量、高速度传输，形成了“信息高速公路”。
卫星通信
卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站。卫星把地面站送来的信号接收下来，进行放大，然后转发给另外的地面站。
目前用来转发信号的通信卫星几乎都是静止卫星或同步卫星，即卫星环绕地球一周的时间恰好等于地球自转一周的时间，卫星相对于地球站来说是呈静止状态的。
卫星通信可用于国内或国际通信，能传输电报、电话、传真、电视和高速数据等，卫星通信有通信频带宽、传输容量大、覆盖面积大、可进行多址通信等特点。
微波通信
利用微波传播进行的通信称为微波通信。微波通信是远距离通信的重要手段之一。
微波通信包括点对点特高频通信、一点对多点用户无线通信、地面微波接力通信、无线移动通信、卫星通信、散射通信等。通常讲的微波通信是指地面微波接力通信。由于微波是直线传播，而地球表面有一定的弧度，在实现远距离微波通信时，要每隔50公里左右设一微波站。发射台发出信号后，经中间的微波站接收并放大信号后，再转发到下一微波站，就像接力赛跑一样，所以微波通信又称微波接力通信。
微波接力通信的通信容量大，建设费用低，抗灾害性强，能满足各种电信业务的传输质量要求，是一种被广泛应用、具有强大生命力的通信方式。
移动通信
移动通信是指在一定地区范围内，行进中的人和车辆（或船舶）和市内电话网间的用户间通过无线电通信设备和电话交换机设备可相互拨号呼叫接通电话的通信方式。
移动电话用微波信号与电话网络联系。
我国的移动通信采用“小区制”，即将整个覆盖区域划分成许多个六边形的小区，一个个鳞次栉比，形成蜂窝状结构，“蜂窝移动电话”也因此而得名。手持移动电话（手机）就是移动通信的成员之一。
蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。
蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。
蜂窝移动通信业务包括:900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信业务、800MHz CDMA第二代数字蜂窝移动通信业务、第三代数字蜂窝移动通信业务。3G
移动通信
移动通信是指在一定地区范围内，行进中的人和车辆（或船舶）和市内电话网间的用户间通过无线电通信设备和电话交换机设备可相互拨号呼叫接通电话的通信方式。
移动电话用微波信号与电话网络联系。
我国的移动通信采用“小区制”，即将整个覆盖区域划分成许多个六边形的小区，一个个鳞次栉比，形成蜂窝状结构，“蜂窝移动电话”也因此而得名。手持移动电话（手机）就是移动通信的成员之一。
蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。
互联网（因特网）
利用通信线路和电磁波将分布于世界各地的计算机连接起来。
通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。
随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。
全球卫星定位系统（GPS）
全球卫星定位系统（GPS）是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统。全球通用，全天候服务。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成：
空间段：—GPS卫星。在太空中有24颗带有原子钟的卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里以上、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。
地面段：—地面监控系统。保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计算。
用户段：—GPS信号接收机。
现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内了，而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域
信息时代的利与弊
利
（1）信息共享，足不出户知遍天下事。如网上购物、网上求医
（2）在线学习，足不出户踏遍资料馆。如进网上图书馆、实验室、教室。
弊
⑴给人带来方便的同时，也给罪犯有许多可乘之机。如网络骗子、手机短信骗子等。
⑵电磁辐射。如手机、电脑对人体的辐射危害等。
⑶在传播有用信息的同时，假信息、不良信息、有害信息等也得以泛滥。如黄色、暴力影片、图片、文字等毒害青少年。
全球卫星定位系统（GPS）
全球卫星定位系统（GPS）是一个能够快速提供精确的位置和时间等信息的系统。全球通用，全天候服务。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成：
空间段：GPS卫星。在太空中有24颗带有原子钟的卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里以上、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。
GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收7～9颗卫星的信号。
地面段：地面监控系统。保证空间原子钟的计时准确，并完成导航数据的计算。
用户段：GPS信号接收机。
GPS系统最初是由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制的，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要部署。
现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内，而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域。
信息时代的利与弊
⑴给人带来方便的同时，也给罪犯有许多可乘之机。如网络骗子、手机短信骗子等。
⑵电磁辐射。如手机、电脑对人体的辐射危害等。
⑶在传播有用信息的同时，假信息、不良信息、有害信息等也得以泛滥。如黄色、暴力影片、图片、文字等毒害青少年。
三、本课小结
通过本节课，你学到了什么？

展开更多......

收起↑