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6.3现代通信 导学案
自主学习目标
1.知道卫星通信、光纤通信、移动通信和数据通信等现代通信技术。
2.理解卫星通信技术、光纤通信技术的基本工作原理。
3.了解卫星通信的大致过程,知道同步卫星的作用。
4.掌握国家信息基础设施的组成,分析建设国家信息基础设施对国家的作用、影响。
5.知道互联网的用途,感受互联网是一个全球性的、最丰富的信息资源。
互学目标:培养学生关心科技生活和生产的态度。提高学生对科学技术的求知欲,培养学生乐于探索,勤于思考,善于分析。
(一)自主学习(自读课本内容,完成基本知识梳理)
一、卫星通信
1. 现代通信技术包括 通信、 通信、 通信和 通信等技术。
2. 用于通信目的的人造地球卫星称为______卫星,通信卫星大多数是_______卫星。
3. 卫星通信系统由______和______站两部分组成。
4. 设在地球表面的无线电通信站称为______
5.同步卫星在地球______上空 35860处的圆形轨道上,沿着地球自转的方向绕地球转动 ,它 的轨道平面与地球的赤道平面相重合。同步卫星绕地球一 周的时间与地球自转的周期相同 ,也是______小时。从地面上看去 ,它似乎总是______地悬挂在高空。
6.卫星通信具有容量 、抗干扰性 、使用灵活、传输距离 、可靠性高等特点。
二、光纤通信
1.是利用特殊的技术把表示信息的电信号转变为______,让光波在光导纤维中通过,在接收端再从光信号中还原出电信号从而实现信息传递的通信方式。
2.光纤通信的光源是激光器发出的______。激光具有______、方向性______和颜色纯即______的特点。
3.光纤通信与无线电通信相比 , ______受外界干扰 ,能够更好地对传播的内容______ ,可以同时传播更多的内容。
三、移动通信
1. 通信是通信的一方或双方都可以随意移动的通信方式。
2. 移动通信的类型:根据不同的工作条件 ,有______通信、______移动通信和______移动通信等几种类型。
四、互联网和信息高速公路
1. 网是一个由计算机、通信线路及其他附属设备连接起来的全球通信网络。国家信息基础设施是集卫星通信、 通信、数 通信、图视通信和移动通信等技术于一身,利用光缆和各级计算机把所有通信系统联结在一起的高速传递信息的网络。
2. 是目前应用较广、发展前景较好的一种短程无线传输信息的技术。
(二)互学探究
1.活动:观察光纤及光纤传递的图像
(1)取一根光导纤维,观察它是否完好。
(2)打开手电筒,使光线对着光导纤维的一个端口,光导纤维的另一个端口朝向由白纸组成的屏,这时屏上会出现光斑。
(3)在打开的手电筒与光导纤维之间放1张有图案的透明玻璃纸,这时在屏上你将见到_____________ (“图案”或 “光斑”)。
(4)改变光导纤维的位置,这时你在屏上___________图案。 (“见到”或 “见不到”)
(5)由观察的现象可知:__________________________________________________________
___________________________________________________________________________
2. 你知道怎样才是文明上网吗
课堂练习:
1.地面与航天器之间传输信息的载体是 ( )
A. 超声波
B. 次声波
C. 电磁波
D. 光导纤维
2.关于卫星通信的说法正确的是( )
A.卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波
B.通信卫星相当于一个太空微波中继站.它是用来转发地面站发送来的信号的
C.卫星通信发送广播信号
D.卫星通信接收电视信号
3.下列关于同步卫星的说法正确的是( )
A. 同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同,相对于地面是静止的
B. 同步通信卫星作为传播微波的中继站,地球上空至少要配置4颗才能覆盖全世界
C. 同步通信卫星在空中静止不动
D. 同步卫星绕地球运转速度很慢,看起来是静止的
4.关于电磁波和现代通信,下列叙述不正确的是( )
A.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信
B.光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点
C.电磁波可以在真空中传播
D.电磁波的频率越高,在空气中传播的速度越大
(三)达标测评:
一、填空题
1. 如图所示,使用手机时,声音信息搭载在 上传向基地台。
2. 卫星通信是_______通信,光纤通信是_______通信,通信卫星需要______颗可以覆盖整个地球。
3.无线路由器是通过________波向四周有效范围内的终端传递信息,其传播速度________(填“大于”“等于”或“小于”)光速。
4. 随着智能手机的普及,人们的聊天方式也不断推陈出新,微信就是时下流行的一款手机语音聊天软件,语音信息是利用手机通过一定频率的______进行传播的。电磁波的应用非常广泛,军事上雷达利用电磁波可以探测飞机的踪迹。雷达从发出到接收由飞机反射回的电磁波的时间为2×10-4s,则飞机与雷达的距离为_____km(光速为3×105km/s);请例举一个生活中利用了电磁波工作的用电器_______。
二、选择题
1.关于光纤,下列说法中正确的是( )
A. 光纤的抗干扰能力强,能减小信号衰减,适用于远距离传输大量信息
B. 光纤太细,不能传输大量信息
C. 光纤太细,不结实,不能远距离传输信息
D. 以上说法都不对
2. 光导纤维是信息高速公路基础,开创当今信息革命的新纪元.制造光导纤维的材料是( )
A.玻璃 B.二氧化硅 C.聚乙烯 D.陶瓷
3. 关于信息高速公路,下列描述错误的是 ( )
A. 信息高速公路可以传播声音 B. 信息高速公路可以传播图像
C. 信息高速公路可以传播文字 D. 信息高速公路可以传递实物
4. 随着数字时代的到来,我们已经可以很方便的使用Wi﹣Fi、3G或4G网络进行无线手机上网。下列对手机上网的说法中,正确的是( )
A.使用红外线传输数字信号
B.使用超声波传输数字信号
C.使用光纤传输数字信号
D.使用电磁波传输数字信号
5.下列说法正确的是( )
A.光波是一种电磁波,它可以在真空传播
B.声波是一种电磁波,但它不能在真空中传播
C.超声波能用来粉碎结石是因为超声波具有能量
D.光纤通信是一种利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式
6.在现代信息传递中,电磁波扮演了重要角色。下列信息传递方式利用了电磁波的是( )
①有线电话 ②移动电话 ③无线电广播电视 ④卫星通信 ⑤网络通信 ⑥光纤通信
A.②③④⑥ B.①②③⑤ C.①⑧④⑥ D.②④⑤⑥
7. 下列关于信息传递的说法中,正确的是( )
A.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
B.声、光和无线电波中,只有无线电波能够传递信息
C.摄像机拍得的物体图像,直接通过天线发射传递信息
D.微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信都可以用来传递信息
8. 图中的情景反映了人类信息传递的各个历程,根据图片所提供的信息和你所学科学知识判断,下列说法不正确的是( )
A.电话的话筒把电信号转化成声信号
B.手机通信是通过电磁波传递信息的
C.烽火是通过光的直线传播来传递信息的
D.计算机网络通信使用的是数字信号
9. 关于电磁波和现代通信,下列说法正确的是( )
A. 移动电话是利用电磁波传递信息的
B. 光纤是利用光在玻璃中不断折射来传递信息的
C. 中央电视台与广西电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同
D. 我国建立的“北斗“卫星定位系统是利用超声波进行定位的
10. 关于光纤通信,下列说法中正确的是( )
A. 载有信息的激光在光缆的内壁上不断地发生光的折射,把信息从一端 传到了光缆的另一端
B.用于通信的激光 是在空中传播的
C.光在光导纤维中的传播是直线传播
D.光纤通信要比短波、微波通信容量更宽
11.随着“4G时代”的到来,人们使用智能手机进行交流变得更加便捷,下列说法中不正确的是( )
A.智能手机靠电磁波传递信息
B.在真空中,智能手机发出的电磁波无法传播
C.智能手机电池充电时,电能转化为化学能
D.智能手机可以把声音信号转化为变化的电流
12.下列几种波中,不属于电磁波的是( )
A. 声波 B. 光波 C. 微波 D. 无线电波
13. 无须WiFi 信号,点亮LED 灯就能上网,复旦大学成功实现了这一国际前沿通信技术:在LED 灯中安装一个微芯片,便可让其变成无线网络发射器。点亮LED 灯,灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网。下列有关说法错误的是( )
A.有LED 灯光的地方就有网络信号
B.点亮LED 灯上网不是利用电磁波传播信号
C.与用WiFi 信号上网相比,光由于直线传播不能穿墙而过,故网络信息更加安全
D. 与用WiFi 信号上网相比,没有大功率的无线通信设备,局部电磁辐射大大减弱
达标测评答案:
一、填空题
1.电磁波
2. 微波 激光 三
3. 电磁 等于
4. 电磁波 30 手机
二、选择题
1. A 2. B 3.D 4.D 5.ACD 6.A 7.D 8.A 9.A 10.D 11.B 12.A 13.B
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6.3现代通信 教学设计
课题 6.3现代通信 单元 第六单元 学科 科学 年级 八年级下
学习目标 1.知道卫星通信、光纤通信、移动通信和数据通信等现代通信技术。2.理解卫星通信技术、光纤通信技术的基本工作原理。3.了解卫星通信的大致过程,知道同步卫星的作用。4.掌握国家信息基础设施的组成,分析建设国家信息基础设施对国家的作用、影响。5.知道互联网的用途,感受互联网是一个全球性的、最丰富的信息资源。
重点 知道卫星通信、光纤通信、移动通信和数据通信等现代通信技术。理解卫星通信技术、光纤通信技术的基本工作原理。
难点 理解光纤通信技术的基本工作原理。分析建设国家信息基础设施对国家的作用和影响。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 电磁波是一种快捷、方便、不含限制的传输工具,光也是电磁波的一种,当它们加载信号后,就成为有意义的信息了。这就是现代通信所运用的主要原理。那么,你能说一说现代通信技术都包含哪些吗?出示图片:卫星通信、光纤通信、移动通信、数据通信这些通讯技术实现了信息的大容量、高速度传输。 观察图片,思考问题 激发学生学习兴趣。
讲授新课 一、卫星通信微波发射塔的天线越高,微波就传播得越远。微波的远距离传播还必须每隔 一定距离设立一个中继站 。那么,中继站设在什么位置可以把地面的无线电通信站发送过来的无线电波转发到很远的地方?把人造地球卫星作为无线电波的中继站 , 利用它的高位置优势 ,就可以把在地面的无线电通信站发送过来的无线电波转发到很远的地方。1.通信卫星用于通信目的的人造地球卫星称为通信卫星,通信卫星大多数是同步卫星。2.卫星通信系统卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用,即把地球站发上来的电磁波放大后再返送回另一地球站。3.地面站设在地球表面的无线电通信站称为地面站。4.地球的同步卫星①位置:同步卫星在地球赤道上空35860km处的圆形轨道上。②运行方向:自西向东,它的轨道平面与地球的赤道平面相重合。③周期:与地球自转的周期相同为24小时。④运动状态:相对地球静止5.卫星通信的优点具有容量大、抗干扰性强、使用灵活、传输距离远、可靠性高等特点。6.卫星通信的缺点(1)信号到达有延迟。由于两地球站向电磁波传播距离有72000Km,所以信号到达有延迟(2)10GHz以上频带受降雨雪的影响。(3)天线受太阳噪声的影响。目前 ,卫 星通信系统承担了全世界 三分之二 以上的国际电话、电报业务和所有的洲际电视广播。阅读课文小资料说一说卫星通信的最早设想是什么?利用三颗安置在地球同步轨道上的人造地球卫星实现覆盖全球的通信。如果在位于赤道平面的同步轨道上放置三颗人造卫星, 这三颗人造卫星之间相互间隔120° ,把它们作为转发无线电波的中继站,那么无线电通信几乎可覆盖全球。20世纪下半叶,克拉克的设想已经成为现实。阅读课文科学、技术、社会、环境,说一说你对卫星导航的理解。参考答案:卫星导航系统是一种以卫星为基础的无线电导航系统,能对舰船、飞机、火车、汽车等交通工具进行定位导航。有了定位导航系统,舰船可以在大海中随时确定自己的位置,可以安全地进出烟雾弥漫的港湾,可以准确地进行海上救援行动。2008年,北京奥运会就用到了定位导航卫星。二、光纤通信活动:观察光纤及光纤传递的图像(1)实验器材:40-50cm长的光导纤维、手电筒1个,带有图案的透明玻璃纸1—2张。(2)实验步骤:①取一根完好的光导纤维,打开手电筒,使光线对着光导纤维的一个端口,光导纤维的另一个端口朝向由白纸组成的屏,观察屏上出现的现象。 实验现象:屏上会出现光斑。②在打开的手电筒与光导纤维之间放1张有图案的透明玻璃纸,观察屏上出现的现象。实验现象:屏上会出现图案。③改变光导纤维的位置,是否还能观察到屏上的图案。实验现象:能观察到屏上的图案。④对观察到的现象进行讨论。由观察的现象可知:不同颜色的图案的光都能沿着光纤传播,不管光纤怎样变换位置,从一端射入的光都会从另一端射出。1.光纤通信是利用特殊的技术把表示信息的电信号转变为光信号,让光波在光导纤维中通过,在接收端再从光信号中还原出电信号从而实现信息传递的通信方式。光纤通信示意图2.激光的特点光纤通信的光源是激光器发出的激光。特点:亮度高、方向性好和颜色纯即单色性好的特点。3.光纤通信的优点(1)不容易受外界干扰 ,(2)能够更好地对传播的内容保密 (3)可以同时传播更多的内容。(4)材料来源广,成本低。4.光纤光纤是光导纤维的简称,由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。出示图片光纤的中心是纤芯,纤芯外面是包层,由石英掺杂制成的。 光导纤维能传导光线的基本原理是全反射5.光缆光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。 基本上都由缆芯、加强元件和护层三部分组成。6.光导纤维与金属导线相比其优点是什么?光导纤维与金属导线相比其优点是:体积小、重量轻、寿命长、原材料资源丰富等优点。阅读课文了解光纤发明家高锟。高锟1933年诞生于上海 ,曾在英国伦敦大学接受高等教育。2009年,高锟因 “在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就 ”,荣获该年度诺贝尔物理学奖。三、移动通信1.移动通信是通信的一方或双方都可以随意移动的通信方式。2.移动通信的类型根据不同的工作条件 ,有海事移动通信、航空移动通信和陆地移动通信等几种类型。出示图片:手机“手机 ” 的移动电话主要用于陆地移动通信。思考讨论:你能根据生活中所见列举几种移动通信的例子。参考答案:手机通话、微信通话或微信视频、手机无线上网、对讲机、电话手表等。视窗:发展中的 3G通 信和正在起步的 4G通信第一代移动通信采用的是模拟移动技术,俗称“大哥大”,第二代移动通信是以语音通信为主的数字制式手机。第三代移动通信是指能够把语音通话和多媒体通讯相结合的新一代手机,通常把第三代手机简称为3G。第四代移动通信技术(即4G)它比3G通信有更高的传输速率(约可提高10至50倍)。阅读课文科学、技术、社会、环境,说一说你知道在哪些场合不能使用手机吗? 参考答案:1.从道德和纪律的角度: 课堂、会场、影院、剧场等公众场所不能使用。2.从危机公共安全乃至生命的角度:医院、加油站、航行中的飞机。四、互联网和信息高速公路思考讨论1:你在网上获得过什么知识?在网上可以获得许多专业知识和生活上的一些知识。互联网上具有丰富的信息资源 ,可实现信息资源共享。例如:我们可以通过在广州上网而查阅北京图书馆的藏书,我 们可以在北京上网而来到美国的航天博物馆,获得航天方面的知识。思考讨论2:你知道怎样才是文明上网吗 参考答案:互联网上存在一些不健康的甚至有害的信息,我们应该对这类信息坚决抵制,不查、不看;另外我们也应该控制上网的时间,不影响正常的学习和生活。1.互联网是一个由计算机、通信线路及其他附属设备连接起来的全球通信网络。包括有线网络和无线网络。2.因特网通信也称为数据通信因特网传送的是由二进制数位“0” 和“1” 编码的信息,在计算机里通常把由二进制数位编码的住处称为数据,因特网通信也称为数据通信。3.目前互联网是世界上最大的数据通信网络或计算机通信网络。4.国家信息基础设施是集卫星通信、光纤通信、数据通信、图视通信和移动通信于一身,利用光缆和各级计算机把所有通信系统联结在一起的高速传递信息的网络。在非正式场合 ,人 们形象化地把国家信息基础设施称为信息高速公路。出示图片:信息高速公路示意图阅读小资料短程无线传输技术—WiFi说一说你对WiFi的了解。参考答案:“WiFi” 是目前应用较广、发展前景较好的一种短程无线传输信息的技术。现在 “WiFi” 技术已实现无线电波在开放区域 300m以上、封闭区域100m左右的覆盖面。其具有覆盖面广、传输速率高、信号稳定、费用低廉等优点 ,所以为世界上绝大多数运营商和用户接纳。小资料:现代通信中常用英文缩略语的含义IT 信息技术ISDN 综合数字业务网GSM 全球移动通信系统GPRS 通用无线分组服务IC 集成电路ADSL 非对称数字用户环路3G 第三代移动通信CDMA 码分多址课堂练习1.地面与航天器之间传输信息的载体是 ( )A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 光导纤维【答案】C2.关于卫星通信的说法正确的是( )A.卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波B.通信卫星相当于一个太空微波中继站.它是用来转发地面站发送来的信号的C.卫星通信发送广播信号D.卫星通信接收电视信号【答案】B3.下列关于同步卫星的说法正确的是( )A. 同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同,相对于地面是静止的 B. 同步通信卫星作为传播微波的中继站,地球上空至少要配置4颗才能覆盖全世界 C. 同步通信卫星在空中静止不动 D. 同步卫星绕地球运转速度很慢,看起来是静止的【答案】A4.关于电磁波和现代通信,下列叙述不正确的是( )A.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信B.光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点C.电磁波可以在真空中传播D.电磁波的频率越高,在空气中传播的速度越大【答案】D 学生思考讨论学生阅读课文阅读课文学生阅读课文说一说卫星通信的最早设想是什么?学生动手实验学生归纳实验结论理解光纤通讯并记忆总结光纤通信的优点阅读课文光导纤维,了解光纤、光缆、阅读课文了解光纤发明家高锟。思考讨论:你能根据生活中所见列举几种移动通信的例子。阅读课文科学、技术、社会、环境,说一说你知道在哪些场合不能使用手机吗?思考讨论1:你在网上获得过什么知识?思考讨论2:你知道怎样才是文明上网吗 阅读课文说一说什么是信息高速公路阅读课文了解现代通信中常用英文缩略语的含义学生练习 。锻炼学生的自主学习能力以及合作交流的能力掌握通信卫星、卫星通信系统以及地面站的概念掌握地球的同步卫星锻炼学生的自主学习能力锻炼学生的动手操作能力锻炼学生的总结能力锻炼学生的理解记忆能力锻炼学生的归纳总结能力锻炼学生的自主学习能力拓展学生的知识面,增强学生的民族自豪感增强学生理论联系实际的能力锻炼学生的归纳总结能力锻炼学生的语言表达能力让学生明白什么是文明上网锻炼学生的自主学习能力拓展学生的知识面巩固本节的知识
课堂小结 1.现代通信技术包括:卫星通信、光纤通信、移动通信和数据通信;2.通信卫星是指用于通信目的的人造地球卫星;3.卫星通信的优势:容量大、抗干扰性强、使用灵活、传输距离远、可靠性高;4. 光纤通信是将光信号和电信号相互转换的通信方式;5.光纤通信的光源是激光器发出的激光;特点:亮度高、方向性好和颜色纯即单色性好的特点。6.移动通信可双方或多方随意移动的通信方式;手机主要用于陆地移动通信;7.国家信息基础设施简称信息高速公路,它将卫星通信、光纤通信、数据通信、图视通信和移动通信等到技术集于一身,实现通信速度大提速。 梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力。梳理本节知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。
板书 一、卫星通信1.现代通信技术包括:卫星通信、光纤通信、移动通信和数据通信;2.通信卫星是指用于通信目的的人造地球卫星;3. 卫星通信的优点:具有容量大、抗干扰性强、使用灵活、传输距离远、可靠性高等特点。二、光纤通信1.光纤通信是将光信号和电信号相互转换的通信方式;2.光纤通信的光源是激光器发出的激光。特点:亮度高、方向性好和颜色纯即单色性好的特点。三、移动通信1.移动通信:是通信的 一方或双方都可以随意移动的通信方式。2.移动通信的类型:海事移动通信、航空移动通信和陆地移动通信等几种类型。四、互联网和信息高速公路国家信息基础设施简称信息高速公路,它将卫星通信、光纤通信、数据通信、图视通信和移动通信等到技术集于一身,实现通信速度大提速。 突出本节主要知识点。
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6.3 现代通信
华东师大版 八年级下
新知导入
电磁波是一种快捷、方便、不含限制的传输工具,光也是电磁波的一种,当它们加载信号后,就成为有意义的信息了。这就是现代通信所运用的主要原理。
那么,你能说一说现代通信技术都包含哪些吗?
新知导入
卫星通信
光纤通信
新知导入
数据通信
移动通信
这些通讯技术实现了信息的大容量、高速度传输。
新知讲解
一、卫星通信
微波发射塔的天线越高,微波就传播得越远。微波的远距离传播还必须每隔 一定距离设立一个中继站 。
那么,中继站设在什么位置可以把地面的无线电通信站发送过来的无线电波转发到很远的地方?
新知讲解
把人造地球卫星作为无线电波的中继站 , 利用它的高位置优势 ,就可以把在地面的无线电通信站发送过来的无线电波转
发到很远的地方。
新知讲解
1.通信卫星
用于通信目的的人造地球卫星称为通信卫星,通信卫星大多数是同步卫星。
2.卫星通信系统
卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用,即把地球站发上来的电磁波放大后再返送回另一地球站。
通信卫星
地面站
新知讲解
3.地面站
设在地球表面的无线电通信站称为地面站。
4.地球的同步卫星
①位置:同步卫星在地球赤道上空35860km处的圆形轨道上。
②运行方向:自西向东,它的轨道平面与地球的赤道平面相重合。
③周期:与地球自转的周期相同为24小时。
④运动状态:相对地球静止。
新知讲解
5.卫星通信的优点
具有容量大、抗干扰性强、使用灵活、传输距离远、可靠性高等特点。
6.卫星通信的缺点
(1)信号到达有延迟。由于两地球站向电磁波传播距离有72000Km,所以信号到达有延迟。
(2)10GHz以上频带受降雨雪的影响。
(3)天线受太阳噪声的影响。
新知讲解
目前 ,卫 星通信系统承担了全世界 三分之二 以上的国际电话、电报业务和所有的洲际电视广播。
阅读课文小资料说一说卫星通信的最早设想是什么?
利用三颗安置在地球同步轨道上的人造地球卫星实现覆盖全球的通信。
新知讲解
如果在位于赤道平面的同步轨道上放置三颗人造卫星, 这三颗人造卫星之间相互间隔120° ,把它们作为转发无线电波的中继站,那么无线电通信几乎可覆盖全球。
20世纪下半叶,克拉克的设想已经成为现实。
利用 三 颗卫星实现几乎覆盖全球的通信
新知讲解
阅读课文科学、技术、社会、环境,说一说你对卫星导航的理解。
参考答案:卫星导航系统是一种以卫星为基础的无线电导航系统,能对舰船、飞机、火车、汽车等交通工具进行定位导航。
有了定位导航系统,舰船可以在大海中随时确定自己的位置,可以安全地进出烟雾弥漫的港湾,可以准确地进行海上救援行动。
2008年,北京奥运会就用到了定位导航卫星。
活动:观察光纤及光纤传递的图像
合作探究
(1)实验器材:40-50cm长的光导纤维、手电筒1个,带有图案的透明玻璃纸1—2张。
(2)实验步骤:①取一根完好的光导纤维,打开手电筒,使光线对着光导纤维的一个端口,光导纤维的另一个端口朝向由白纸组成的屏,观察屏上出现的现象。
实验现象:屏上会出现光斑。
二、光纤通信
合作探究
②在打开的手电筒与光导纤维之间放1张有图案的透明玻璃纸,观察屏上出现的现象。
实验现象:屏上会出现图案。
③改变光导纤维的位置,是否还能观察到屏上的图案。
实验现象:能观察到屏上的图案。
④对观察到的现象进行讨论。
由观察的现象可知:不同颜色的图案的光都能沿着光纤传播,不管光纤怎样变换位置,从一端射入的光都会从另一端射出。
1.光纤通信
是利用特殊的技术把表示信息的电信号转变为光信号,让光波在光导纤维中通过,在接收端再从光信号中还原出电信号从而实现信息传递的通信方式。
新知讲解
驱动
光源
光检测
判决再生
光源
光检测
放大
电信号
电信号
光电发射机
光缆
中继机
光纤连接器
光接收机
光纤通信示意图
2.激光的特点
光纤通信的光源是激光器发出的激光。
特点:亮度高、方向性好和颜色纯即单色性好的特点。
3.光纤通信的优点
(1)不容易受外界干扰 ;
(2)能够更好地对传播的内容保密;
(3)可以同时传播更多的内容;
(4)材料来源广,成本低。
新知讲解
新知讲解
4.光纤
光纤是光导纤维的简称,由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。
光纤的中心是纤芯,纤芯外面是包层,由石英掺杂制成的。
新知讲解
光导纤维能传导光线的基本原理是全反射。
受光元件
光纤
光
发光元件
新知讲解
5.光缆
光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。 基本上都由缆芯、加强元件和护层三部分组成。
6.光导纤维与金属导线相比其优点是什么?
光导纤维与金属导线相比其优点是:体积小、重量轻、寿命长、原材料资源丰富等优点。
阅读课文了解光纤发明家高锟。
新知讲解
高锟1933年诞生于上海 ,曾在英国伦敦大学接受高等教育。2009年,高锟因 “在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就 ”,荣获该年度诺贝尔物理学奖。
三、移动通信
1.移动通信
是通信的 一方或双方都可以随意移动的通信方式。
2.移动通信的类型
根据不同的工作条件 ,有海事移动通信、航空移动通信和陆地移动通信等几种类型。
新知讲解
思考讨论:你能根据生活中所见列举几种移动通信的例子。
参考答案:手机通话、微信通话或微信视频、手机无线上网、对讲机、电话手表等。
新知讲解
“手机 ” 的移动电话主要用于陆地移动通信。
视窗:发展中的 3G通 信和正在起步的 4G通信
新知讲解
第一代移动通信采用的是模拟移动技术,俗称“大哥大”;
第二代移动通信是以语音通信为主的数字制式手机;
第三代移动通信是指能够把语音通话和多媒体通讯相结合的新一代手机,通常把第三代手机简称为3G;
第四代移动通信技术(即4G)它比3G通信有更高的传输速率(约可提高10至50倍)。
阅读课文科学、技术、社会、环境,说一说你知道在哪些场合不能使用手机吗?
参考答案:
①从道德和纪律的角度: 课堂、会场、影院、剧场等公众场所不能使用。
②从危机公共安全乃至生命的角度:医院、加油站、航行中的飞机。
合作探究
四、互联网和信息高速公路
思考讨论1:你在网上获得过什么知识?
参考答案:在网上可以获得许多专业知识和生活上的一些知识。
互联网上具有丰富的信息资源 ,可实现信息资源共享。
例如:我们可以通过在广州上网而查阅北京图书馆的藏书,我 们可以在北京上网而来到美国的航天博物馆,获得航天方面的知识。
新知讲解
思考讨论2:你知道怎样才是文明上网吗
参考答案:互联网上存在一些不健康的甚至有害的信息,我们应该对这类信息坚决抵制,不查、不看;
另外我们也应该控制上网的时间,不影响正常的学习和生活。
新知讲解
1.互联网
是一个由计算机、通信线路及其他附属设备连接起来的全球通信网络。包括有线网络和无线网络。
2.因特网通信也称为数据通信
因特网传送的是由二进制数位“0” 和“1” 编码的信息,在计算机里通常把由二进制数位编码的住处称为数据,因特网通信也称为数据通信。
新知讲解
3.目前互联网是世界上最大的数据通信网络或计算机通信网络。
4.国家信息基础设施
是集卫星通信、光纤通信、数据通信、图视通信和移动通信于一身,利用光缆和各级计算机把所有通信系统联结在一起的高速传递信息的网络。
在非正式场合 ,人 们形象化地把国家信息基础设施称为信息高速公路。
新知讲解
信息高速公路示意图
新知讲解
阅读小资料短程无线传输技术—WiFi说一说你对WiFi的了解。
参考答案:“WiFi” 是目前应用较广、发展前景较好的一种短程无线传输信息的技术。
现在 “WiFi” 技术已实现无线电波在开放区域 300m以上、封闭区域100m左右的覆盖面。
其具有覆盖面广、传输速率高、信号稳定、费用低廉等优点 ,所以为世界上绝大多数运营商和用户接纳。
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小资料:现代通信中常用英文缩略语的含义
新知讲解
IT 信息技术
ISDN 综合数字业务网
GSM 全球移动通信系统
GPRS 通用无线分组服务
IC 集成电路
ADSL 非对称数字用户环路
3G 第三代移动通信
CDMA 码分多址
课堂练习
1.地面与航天器之间传输信息的载体是 ( )
A. 超声波
B. 次声波
C. 电磁波
D. 光导纤维
C
课堂练习
2. 关于卫星通信的说法正确的是( )
A.卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波
B.通信卫星相当于一个太空微波中继站.它是用来转发地面站发送来的信号的
C.卫星通信发送广播信号
D.卫星通信接收电视信号
B
课堂练习
3. 下列关于同步卫星的说法正确的是( )
A. 同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同,相对于地面是静止的
B. 同步通信卫星作为传播微波的中继站,地球上空至少要配置4颗才能覆盖全世界
C. 同步通信卫星在空中静止不动
D. 同步卫星绕地球运转速度很慢,看起来是静止的
A
课堂练习
4. 关于电磁波和现代通信,下列叙述不正确的是( )
A.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信
B.光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点
C.电磁波可以在真空中传播
D.电磁波的频率越高,在空气中传播的速度越大
D
课堂总结
1.现代通信技术包括:卫星通信、光纤通信、移动通信和数据通信;
2.通信卫星是指用于通信目的的人造地球卫星;
3.卫星通信的优势:容量大、抗干扰性强、使用灵活、传输距离远、可靠性高;
4. 光纤通信是将光信号和电信号相互转换的通信方式;
5.光纤通信的光源是激光器发出的激光;特点:亮度高、方向性好和颜色纯即单色性好的特点。
6.移动通信可双方或多方随意移动的通信方式;手机主要用于陆地移动通信;
7.国家信息基础设施简称信息高速公路,它将卫星通信、光纤通信、数据通信、图视通信和移动通信等到技术集于一身,实现通信速度大提速。
课堂总结
板书设计
一、卫星通信
1.现代通信技术包括:卫星通信、光纤通信、移动通信和数据通信;
2.通信卫星是指用于通信目的的人造地球卫星;
3. 卫星通信的优点:具有容量大、抗干扰性强、使用灵活、传输距离远、可靠性高等特点。
二、光纤通信
1.光纤通信是将光信号和电信号相互转换的通信方式;
2.光纤通信的光源是激光器发出的激光。特点:亮度高、方向性好和颜色纯即单色性好的特点。
板书设计
三、移动通信
1.移动通信:是通信的 一方或双方都可以随意移动的通信方式。
2.移动通信的类型:海事移动通信、航空移动通信和陆地移动通信等几种类型。
四、互联网和信息高速公路
国家信息基础设施简称信息高速公路,它将卫星通信、光纤通信、数据通信、图视通信和移动通信等到技术集于一身,实现通信速度大提速。
作业布置
1.完成课后习题1.2.3题
2.做本节的同步练习
3.收集信息高速公路对社会经济及文化等方面影响的资料了
解信息高速公路的建设和建成对中国经济、文化、医疗和政务方面的影响。
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