19.3 踏上信息高速公路 教案 2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

19.3 踏上信息高速公路
教学目标
1.了解电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响。
2.初步了解现代电信网络，知道光纤是光载信息传递的有效形式。
核心素养
实践创新
1.劳动意识：了解人类经历的五次信息变革并体会中华民族的聪明才智和贡献。
2.技术运用：能说出中华民族在信息记录和传播的历史中所作的贡献。
教学重点
了解电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响
教学难点
信息高速公路中光纤铺就的，光是频率较高的电磁波。光纤传输信息容量大
教学过程
一、导入新课
你知道吗？
光纤通信 卫星通信 微波通信 网络通信
二、新知探究
什么是“信息高速公路”
信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络。
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”。
光纤
光导纤维简称光纤。
光纤是传输光信号的介质。
光是比微波频率高的多的电磁波。
光纤通信中用的是激光,不是普通的光。
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。
光纤有内外两层，内外两层折射本领不一样
特点：光纤的抗干扰能力强，能减少信号衰减，适用于远距离、大容量传输信息，通信质量高。
研究光纤是怎样传输信号的
光纤传输信号的原理：光的反射
光导纤维中的激光是以不断反射的形式向前曲折传播的，因此光缆可以不沿直线铺设。
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。
通信卫星大多相对地球“静止”── 同步卫星
三颗同步卫星可以基本实现全球通信
微波通信
利用微波传播信息的通信称为微波通信。微波通信是远距离通信的重要手段。
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。
由于微波是沿直线传播的，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。
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：
1.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，使地球上任一地点都能够同时接收7～9颗卫星的信号。
2.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。
3.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、课堂小结
踏上信息高速公路
1.光纤
光导纤维简称光纤，是传输光信号的器件.
原理
特点
2.现代电信网络
卫星通信
微波通信
移动通信
3.互联网