資源簡介

九年級物理學案 20-4 越來越寬的信息之路 班級： 姓名： 組 號 上課時間：
一、學習目標 知識與技能 1.常識性了解：衛星通信、光纖通信、網絡通信。 2.通過教學使學生了解：為什么要用微波通信？如何實現微波通信？了解微波性質接近于光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射的特性，了解微波傳播過程中的一些缺陷以及這些缺陷如何通過衛星通信來彌補。 3.了解光纖通信的原理和優點。 4.了解網絡通信的發展過程和優點，掌握發電子郵件的方法。 過程與方法 通過師生共同交流來探討現代信息的變化，用大量的多媒體圖片、影視畫面使學生掌握和了解衛星通信、光纖通信、網絡通信的特點和粗略的原理。 情感、態度與價值觀 通過學習現代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學生學習科學的興趣，使學生養成關注科學發展前沿的習慣，樹立正確的科學觀，培養振興中華、用科學服務于人類的使命感和責任感。 二、圍繞目標有效教學 （一）自主預習 預習課本158頁到161頁，回答下列問題： 1.微波：波長在 mm到 mm之間，頻率在 MHz到 MHz之間的電磁波。 2.微波的性質與 更接近，大致沿 傳播，不能沿 傳播，在地面的傳播距離短。需要大量的中繼站，約 km一個。 1.光纖通信利用 進行信息傳遞。 2.激光：頻率 .方向 ，可以用來傳遞信息。 3.光導纖維： 。 （二）質疑問難 1、質疑問難：能否使用月亮做中繼站實現微波通信？為什么？ 解答：不能，（1）月球離我們太遠，信號衰減、時間延遲。（2）只有兩個通信點同時見到月亮時，才能完成這兩點間的通信。 備注：
（三）合作探究 1、相同時間內，電視廣播比電臺廣播能傳遞更多的信息。 信息理論表明： 　　作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。 一、微波通信 1、微波信號的波長在10 m ～1 mm之間; 微波信號的頻率在30 MHz ～3 ×105 MHz之間。 2、特點：微波幾乎沿直線傳播。 3、中繼站作用：把上一站傳來的信號放大處理后再發射到下一站。 4、問題：能否用月亮做中繼站，實現微波通信？ 解答：不能，（1）月球離我們太遠，信號衰減、時間延遲。（2）只有兩個通信點同時見到月亮時，才能完成這兩點間的通信。 5、解決方案： 人造衛星通信 二、衛星通信 1、通信衛星大多相對地球“靜止”——同步衛星 2、通信衛星實質：做微波通信的中繼站。 3、三顆同步衛星可以實現全球通信 4、用碟形天線（大鍋）接收來自衛星的信號。（凹面鏡對光線有會聚作用） 三、光纖通信 1、光是比微波頻率高得多的電磁波。 2、光通信的“高速公路”更寬廣。 3、激光特點：頻率單一、方向高度集中。 激光的優點：平行度好－－－精確測距 亮度高－－ 激光切割，激光武器 4、光纖通信 激光用于通信，由于攜帶信息量可以更多，因此得到快速發展，各個國家都有光纜的通信工程，光纜是光信息的路徑，是一種用玻璃做成的光導纖維，光在里面經過數次反射，最終從光纜另一頭射出（如圖所示）光導纖維內心是空的，外面敷上保護層.由于光的頻率很高，所以可以同時傳遞聲音、圖像等信息. 光纖通信的優點： （1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大； 　　（2）光纖衰減小，無中繼設備，傳輸距離遠； 　　（3）頻率穩定，信號傳輸質量高； （4）光纖抗電磁干擾，保密性好。 優點：速度很快；頻率極高，可以攜帶大量的信息；頻率單一，抗干擾能力很強。 5、激光的應用: （1）通信 （2）測量距離 （3）光盤記錄信息（4）切割、焊接金屬、打孔 實例：光驅 激光唱片 激光制導導彈 激光切割模床 四、網絡通信 （1）電子郵件 （2）因特網（互聯網）（3）微信（4）飛信 （五）歸納總結 1、電磁波頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。通信頻率越來越高，信息之路越來越寬。 2、微波通信－－使用手機打電話； 衛星通信－－收看電視節目； 光纖通信－－上網； 網絡通信－－上網等 三、目標檢測、反饋與補償 第4節　越來越寬的信息之路 知識點一微波和衛星通信 1.利用衛星通信,可以使人們的通信更加的便捷。地球同步通信衛星在赤道平面上距地球表面高為3.6×107 m的軌道上。一般只要有　　　　顆互成　　　　度角的同步衛星,就可以覆蓋幾乎整個地球。衛星通信還有一個重要的實際應用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.關于微波,下列說法中不正確的是(　　) A.微波是指頻率很高、波長大約在10 m~1 mm之間的無線電波 B.微波大都能沿地球表面繞射,所以可以實現全球通信 C.微波大致沿直線傳播,需要每隔50 km左右建一個中繼站 D.衛星通信是用通信衛星來作為微波通信的中繼站 知識點二光纖和網絡通信 3.上海世博會的盛況可以利用衛星,通過　　　　波向世界各地傳播;也可以利用　　　　,通過光波(激光)向世界各地傳播。 4.下列說法錯誤的是(　　) A.計算機進行網絡通信最頻繁的形式是電子郵件 B.網絡通信是數字通信 C.計算機間的聯網需要金屬導線,還使用光纜,但不需要通信衛星 D.寬帶網是指頻率較高,能傳輸更多信息的網絡 5.小明家的計算機通過光纖接入互聯網,在光纖中傳播信息的是(　　) 　　　　　 　　　　　 　　　　 A.太陽光 B.激光 C.紅外線 D.紫外線 考點現代通信技術 6.下列有關信息的傳遞和信號的應用的敘述正確的是(　　) A.地球同步衛星相對地球是靜止不動的 B.電視、手機、固定電話都是靠電磁波傳遞信息 C.模擬信號比數字信號抗干擾能力強 D.光纖通信用的激光一般在光導纖維里傳播,光導纖維是很細很細的金屬絲 7.(2015春新疆拜城縣校級月考)網絡通信是把許多的　　　　　　聯在一起進行通信,最經常使用的網絡通信形式是　。 8.(2015安徽淮南校級月考)關于衛星通信,下列說法正確的是(　　) A.衛星通信使用的是中波或者短波 B.通信衛星只能用來傳遞聲音信號 C.通信衛星相對于地面是運動的 D.通信衛星既能傳遞信號,又能放大信號 9.(2016湖北咸寧模擬)我們經常在媒體上聽到“信息高速公路”的說法,它主要是指(　　) A.高速行駛的公路 B.利用光纖的通信 C.利用微波的通信 D.利用衛星的通信 10.(2015貴州中考)奧運會上,把比賽節目及時傳到世界各地,至少需要　　　　顆同步通信衛星,衛星從近地點向遠地點運動時,它的動能　　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。 11.(2015內蒙古通遼中考)1966年,華裔物理學家高錕提出光纖通信的設想。光纖通信傳輸信息的載體是(　　) A.電流 B.超聲波 C.無線電波 D.光波 12.(2015湖北黃石中考)信息傳遞技術的發展使人們沖破了時空的阻隔,下列關于信息傳遞的說法錯誤的是(　　) A.光纖通信是利用光從光導纖維的一端射入,在內壁多次反射從另一端射出,從而把它攜帶的信息傳到遠方 B.同步通信衛星繞地球轉動的周期跟地球的自轉周期相同 C.電磁波的傳播可以不需要介質 D.微波是一種電磁波,它不能用于傳遞信息,只能用于微波爐中加熱食物 13.手機是現代人不可或缺的生活必需品。以下是利用手機做的幾個實驗: (1)手機設為“來電振動”放在玻璃瓶中,撥號呼叫它,看到手機振動,同時聽到振動聲。 (2)手機設為“來電響鈴”放在玻璃瓶中,撥號呼叫它,同時不斷抽出瓶中空氣,聽到鈴聲逐漸減弱,但始終能看到信號燈閃爍。 (3)2013年4月21日,俄羅斯KP網報道了“手機煮雞蛋”的實驗:將雞蛋放置在陶瓷杯里,在雞蛋的兩側分別放置兩個手機,接著便與這兩部手進行通話,65分鐘后,雞蛋熟了。上述三個實驗現象,揭示了哪些物理知識 請你寫出四條。 ①　 ; ② ; ③　 ; ④　 。 答案：練基礎 1.3　120　全球衛星定位系統 解析:由于赤道的角度為360度,而一顆衛星能覆蓋120度,故要有3顆,才能全部覆蓋地球表面,全球衛星定位系統就是衛星通信的利用。 2.B　解析:微波的波長在10 m~1 mm之間,它的頻率很高,所以A的說法正確,不合題意;微波沿直線傳播,是不能沿地球表面繞射的,在不建立中繼站的情況下,不能實現全球通信,所以B說法錯誤,符合題意;微波大致沿直線傳播,需要每隔 50 km 左右建一個中繼站,以保證微波的向下傳遞,所以C說法正確,不合題意;地球表面多海洋,微波通信的中繼站在海洋上無法建立,可以用通信衛星來作為微波通信的中繼站,所以D說法正確,不合題意。故選B。 3.電磁(微)　光纖(光纜) 解析:衛星通信是通過電磁波傳遞信息的,因為電磁波可以在真空中傳播;光導纖維是傳輸光信號的介質,所以我們可以利用光纖將光信號向世界各地傳播。 4.C　解析:計算機進行網絡通信最頻繁的形式是電子郵件,A選項說法正確,不符合題意;網絡通信傳遞的是數字信號,因此是數字通信,B選項說法正確,不符合題意;計算機之間的聯結,除了使用金屬線外,還使用光纜、通信衛星等各種通信手段,隨著通信技術的發展,現在已經可以在很短的時間內來傳遞越來越大的信息量,C選項說法不正確,符合題意;寬帶網的頻率高,傳輸信息量大,能夠傳輸圖像、文字、聲音等信號,D選項說法正確,不符合題意。 5.B　解析:光纖通信是利用激光進行通信,激光在光導纖維中傳播,光導纖維由內外兩層組成,且內外兩層的折射本領不同,激光不會透過去,激光是不斷的經光纖壁反射向前傳播。 練提能 6.A　解析:地球同步衛星,相對于地面位置保持不變,以地球為參照物,同步衛星是靜止的,即地球同步衛星相對于地球靜止不動,故A正確;手機與電視利用電磁波傳遞信息,固定電話利用導線傳遞的電流傳遞信號,故B錯誤;模擬信號比數字信號抗干擾的能力弱,故C錯誤;光纖通信用的激光一般在光導纖維里傳播,光導纖維是很細很細的玻璃絲,故D錯誤。 練模擬 7.計算機　電子郵件、QQ、MSN等 解析:世界上各地的計算機通過互聯網組成最大的計算機網絡,計算機之間可以使用網絡通信等各種通信手段連接,目前使用最頻繁的網絡通信有電子郵件、QQ、MSN等。 8.D　解析:衛星通信是利用微波來傳遞信息的,故A錯誤;衛星通信既能傳遞聲音信號,也能傳遞圖像信號,故B錯誤;通信衛星相對于地球是同步的,即是靜止的,故C錯誤;通信衛星既能傳遞信號,又能放大信號,故D正確。故選D。 9.B　解析:當前被稱為“信息高速公路”的通信,主要指光纖通信。故選B。 練真題 10.3　變小 11.D　解析:光纖通信主要是利用激光在光導纖維中傳輸信息的通信方式,激光是一種光波。故選D。 12.D　解析:激光在傳輸過程中,從光導纖維的一端射入后,在光導纖維內壁上要發生多次反射,并從另一端射出,這樣就把它攜帶的信息傳到遠方。這種傳遞信息的方式是光纖通信。A選項正確。同步通信衛星定位在赤道上空,和地球的自轉周期相同,與地球處于相對靜止狀態。B選項正確。電磁波可以在介質中傳播,也可以在真空中傳播。C選項正確。微波屬于電磁波的一種,不僅用于微波爐中加熱食物,還可以傳遞信息,實現無線通信。D選項錯誤。故選D。 練培優 13.(1)聲音是由于物體振動產生的　(2)固體和氣體都可以傳播聲音　(3)聲音傳播需要介質,真空不能傳播聲音　(4)手機輻射能夠產生能量 解析:(1)手機設為“來電振動”放在玻璃瓶中,如題圖a,撥號呼叫它,看到手機振動,同時聽到振動聲。說明聲音是由于物體的振動產生的;固體、氣體都可以傳播聲音;(2)手機設為“來電響鈴”放在玻璃瓶中,如題圖b,撥號呼叫它,同時不斷抽出瓶中空氣,聽到鈴聲逐漸減弱,但始終能看到信號燈閃爍,說明聲音的傳播需要介質,真空不能傳播聲音;(3)在雞蛋的兩側分別放置兩個手機,如題圖c,接著便與這兩部手機進行通話,65分鐘后,雞蛋熟了,說明手機輻射能夠產生能量。 四、拓展延伸 備注：

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