人教版物理九年级全一册第21章 信息的传递 第4节　越来越宽的信息之路 教案

第4节　越来越宽的信息之路
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。
微波通信
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 3×105 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。
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(如课本图21.4－5)。卫星通讯标志着信息已可全球化。
光纤通信
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。
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，在全球范围内使信息得到高速共享。
信息的发送和接收我们都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的问题，计算机可以处理大量的信息，而且速度快。
把计算机同信息网络联在一起，就叫做网络通信。网络通信的优越性是很明显的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代。
目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。
如图所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相联，这就是平常说的上网。如同邮局与寄信人和收信人的关系。甲、乙计算机相当于收(寄)信人，而服务器相当于邮局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到B储存起来。一旦乙上网，他就能从自己的服务器B得到这个邮件。每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置。
网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载体的优点，它是导线、光缆、微波……的组合体。有时还运用通信卫星等各种通信手段。随着通信技术的发展，网络技术智能化程度越来越高，人们的沟通可以通过网络达到近乎“面对面”的程度，这得益于网络通信可以在很短时间内传递大量的信息，而且信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的直接需要，我们可以在网上轻松地看电视了。
利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能。每个用户都有自己的信箱，信箱都编有地址名。
全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”。人们可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，可以上网和朋友聊天。另外可以通过网络进行远程教育、远程医疗等等。网络已经渗透到人们生活的各个角落。
1．微波通信。2.卫星通信。
3．光纤通信。4.网络通信。
1．中央电视台第五套节目现场直播奥运会比赛实况，其比赛实况是通过 卫星通信 传到电视台的。
2．下列关于光纤通信的说法中，正确的是(　D　)
A．光经过多次折射，从光导纤维一端传到另一端
B．光纤通信中使用的就是普通的可见光
C．光导纤维就是很细很细的导线
D．在相同时间里，光纤通信可以比微波通信传递更多的信息
3．与光缆有关的下列说法不正确的是(　C　)
A．通常数条光纤一起敷上保护层，制成光缆
B．光导纤维是很细很细的玻璃丝，用来传递电视、电话等多种信息
C．携带信息的光线在光导纤维中沿直线传播
D．携带信息的光线在光导纤维中沿折线传播
教学至此，敬请使用学案当堂训练部分。