初中物理九年级下册人教版教案 第4节 越来越宽的信息之路 .docx

微波通信 第 4 节 越来越宽的信息之路 出示目标 1.知识与技能 (1)常识性了解：微波通信、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。 2.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。 3.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。 学习指导一 同学们请看课本第 158 页，回答问题： 1.微波：波长在 1 mm 到 10 m 之间，频率在 30 MHz 到 ___MHz 之间的电磁波。 2.微波的性质与 光波 接近，大致沿 直线 传播，不能沿曲线传 播，在地面的传播距离短，需要大量的中继站，约 50 km 一个。 小组之间讨论： 能否使用月亮做中继站实现微波通信？为什么？ 同无线电波相比，微波的波长更短，在1mm 至 10m 之间，频率 更高， 在 30MHz 至 3×105MHz 之间， 一条微波线路可以传输更多的 信息，因此可在上面通行几千、几万路电话。 但微波传输过程需要在中途建中继站， 因为地球是球形。 微波性 质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。所以在每传 播一定距离后需将微波向地面引进，根据实际情况必须每隔大约 50km 左右就要建设一个微波中继站，而且传播得越远，中继站需要 得越多。 微波通信受到挑战是因为必须建设中继站， 并且在遇到雪山、 大 洋时根本无法建设，这样就受到限制。如何解决这一问题呢？ 开始有人想利用月球做中继站， 但由于月球离我们太远， 没有足 够能量的微波无法到达月球， 更无从谈携带信息反射回地面。 后来人 光纤通信 们想在天空中人造一个卫星做中继站， 现在已经实现了， 这得益于人 造卫星的发展。 学习指导二 卫星通信 结合课本第 159 页的内容看大屏幕，完成问题： 1.卫星通信是利用通信卫星____做中继站的微波通信方式。 2.同步卫星优点： __覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆 盖全球__。 结合课本及生活常识，小组讨论卫星通讯的优点。 航天事业的发展使人类已飞出地球， 在太空中建立太空站， 可以 发射人造卫星为我们服务， 用地球同步卫星做微波通信中继站， 很好 地解决了地面中继站的弊端， 实现无障碍中继， 覆盖整个地球只需三 颗通讯卫星(如图)。卫星通讯标志着信息已可全球化。 学习指导三 认真看课本第 160 页，找出问题答案： 1.光纤通信利用 光 进行信息传递。 2.激光：频率 单一 ，方向 高度集中 ，可以用来传递信息。 3.光导纤维： 是一种利用光的全反射原理由玻璃或塑料制成的 纤维 。 针对有关光纤通讯的中考题，小组讨论： 光纤的主要用途是 ( D ) A.照明 B.输电 C.导热 D.通信 比微波频率更高的电磁波是光波。能否运用光波传送信息呢？如 果用光波传送信息， 这条“信息高速路”要比短波、 微波的“公路” 宽出百万倍、千万倍。但发展光波通讯遇到这样一个问题，普通的光 源夹杂了许多不同波长的光， 难以携带信息或无法从光波中分离出信 息。要想解决问题得制造一种频率单一且方向高度集中的光， 作为载 体才行。 1960 年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光 器，激光是一种频率单一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以 从中将信息分离出来。 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。 学习指导四 网络通信 读课本第 161 页，完成各题： 网络通信：把计算机联在一起，可以进行 网络通讯 ，实现 高 速处理各种信息 。 优点： 利用因特网实现资源共享和信息传递 。 综合学过的内容，小组解决下面问题： 现代电信网络主要靠微波通信、 卫星 通信和 移动 通信三种方 式组成。 人们通过计算机进入 因特网 这个信息高速公路， 在全球范 围内使