10.3改变世界的信息技术
学习目标：
1、常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。
2、了解光纤通信的原理和优点。
3、了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。
4、通过学习现代通信知识，了解科技给人类带来的便利，提高学科学的兴趣。
教学重、难点：
卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。
教学媒体运用：
课前发动学生查找有关资料包括一些多媒体的信息，来激发学生们的学习兴趣。引课通过多媒体播放一场足球比赛片段，学生观看视频，同时思考老师提出的问题。创设情景，学生学习兴致高涨。在学到为什么用卫星来做微波中继站、而致少要用三颗卫星，光纤通信的原理和互联网发电子邮件的过程采用了Flah动画把微观、抽象的通信过程变成形象、直观、生动的动画描述出来，帮助学生较好的理解相关知识，同时也突破了教学难点和重点内容。顺利地完成了教学内容。
教学过程：
一、新课导入：
通过多媒体播放一场足球比赛片段。
教师引出新课：刚才我们欣赏的足球比赛片段，是我从卫视频道节目中截取的。现在电视台正在热播的欧锦赛和奥运圣火传递节目也都是由卫星转播来的。为什么要用卫星来转播电视节目呢？除了卫星通信外，还有没有其他的通信方式呢？这节课我们就来学习本章的最后一节《越来越宽的信息之路》。
学生回答：卫星传递信息多；卫星传递的信息量大；卫星传递时间快
二、利用上节课的知识做铺垫，引出新知识
现在随着科技的进步，传输信息的途径也越多，像报纸、电视、收音机、电脑等都能传输信息，但它们在相同时间内传输的信息量是否相同呢？以无线电广播和电视广播为例，在相同时间内谁传输的信息更多一些呢？
学生回答：不一定相同，电视广播传输的信息更多一些。无线电广播只能传递声音信号，电视不仅能传递声音信号，而且也能传递图像信号。
教师引进新知识：
为什么电视广播要比无线电广播能传输更多的信息呢？这是因为它们用来传输电信号的电磁波（也叫载波）的频率不同。这是我们上节课学过的知识，在无线电广播和电视广播中，电信号不能直接发射到空中，（不能），需要把它们加载到高频电磁波上，再通过天线发射到空中。无线电广播一般是用长波、中波和短波做载波，电视广播是用微波作为载波。因为微波的波长短，频率高，所以在相同时间内才能传输更多的信息。
现代理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，在相同时间内传输的信息就越多。因为微波的频率高，用它作为载波能传递更多的信息，所以现在微波通信使用很广泛。
下面请同学们看书上微波通信部分，并思考下列几个问题：
1．微波的波长、频率在什么范围内？
2．微波通信有什么优点？
3．在微波通信中，为什么要建立微波中继站，它起到什么作用？
4．微波通信有什么缺点？
教师板书：现代信息表明：作为载体的无线电波，频率越高，在相同时间内传输的信息就越多。
1．微波通信
学生回答：微波的波长在10米-1毫米之间，频率在30MHz～3×105MHz之间。
学生回答：频率高，传递的信息多，一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。可见它能传递的信息量是很大的。
学生回答：因为微波的性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
学生可能回答：中继站的作用是使微波沿地球表面绕射。
教师引导：同学们大致说出了中继站的作用，谁能更详细说一下它的作用？
卫星中继站能把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站去。就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站就可以把信号传递到远方。
下面我们通过这个课件来说明一下中继站的作用。
演示课件：在A地发射微波，我要在B地接收到微波，能不能接收到？（因为微波不能沿地球表面绕射，在B地接收不到微波）为了接收到微波，我在地面上每隔50km建立微波中继站，把信号接收过来，经过处理后，再传到下一站去，在B地接收到微波。
由于微波通信传输的信息量大，所以各种电信业务的传输，如电话、电报、数据、传真、以及彩色电视机都可以通过微波电路传输。同学们看图片，这是微波中继站，因为微波大致沿直线传播容易被山岳和高楼所阻隔，所以微波中继站都建在很高的地方。
现在我们知道了微波通信的特点传输特点，请同学们想一想：微波通信有什么缺点呢？
学生答：长距离通信需要建立很多中继站，麻烦。
学生答：遇到雪山、大洋过不去。
受地理位置的限制，例如我要在中国和美国之间建立一条微波通信线路，途中要经过大西洋，没法把中继站建在水面上，该怎么办呢？
学生回答：把中继站设在空上，利用通信卫星（或人造地球卫星）做中继站来完成微波的转发任务。
对，我们可以利用通信卫星作为空中的中继站，来完成微波的转发，这就是卫星通信。
2．卫星通信
第一种讲授方式：
谈到卫星通信，你觉得给它你带来得最大好处是什么？电视频道多了，能收看到的节目多了，能够及时地知道到在世界各地发生的事情了。那么通信卫星是怎样完成电视节目的转播任务的呢？我们以一场足球赛的实况转播为例，电视转播车在比赛现场将比赛实况摄下后，一般以微波通信的方式送给电视台，电视台经过编辑处理后，通过无线电塔将电信号发射给太空中通信卫星，通信卫星接收电信号，经过放大变频后，再向地面发送，通过电视台进行播放，我们在电视机前就可以看到球赛的实况。
第二种讲授方案：
卫星通信是是怎样完成微波的转发的呢？这是一个微波通信系统的简单示意图。
出示卫星通信过程动画：
地面站把电信号通过无线电塔发射给太空中的通信卫星，通信卫星接收到电信号，经过放大变频后，再发送到另一个或几个地面站，由地面上的巨大的碟形天线接收电信号。
现在的卫星通信大多是同步卫星通信。通信卫星在赤道上空35786km的圆形轨道上，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周的时间相同，也是24小时（严格说是23小时56分4秒），所以从地球上看，它好象悬挂在空中静止不动，所以叫做地球同步卫星。
由于通信卫星离地面的距离远，它能把地面发送过来的电信号转发到很远的地方，所以在位于赤道平面的轨道上，放置三颗同步卫星就可以实现全球通信。
现在我们了解了卫星通信方式，同学们能不能说一说，卫星通信给我们带来的最大好处是什么？
学生回答：获得的信息量大了；电视频道多了；能收看到的节目多了；能够及时地知道到在世界各地发生的事情了。
卫星通信和微波通信相比，有哪些优点呢？
传输信息远、传播范围大，不受地形的限制，抗干扰能力强、比微波通信传输容量大。
正因为卫星通信有这么多的优点，所以目前世界上三分之二以上的国际电话、电报业务、和洲际电视广播都由卫星通信来承担。
（卫星通信有没有缺点呢？卫星离地面的高度是36000km，你们算一下，微波从地面传到卫星上再反射回地面需要多长时间？微波的传播速度和光的传播速度相同。是3×108m/s。0.24s，这是微波发射再返回原地的时间，如果进行的是两地间的通信，需要的时间会更长。所以使用卫星通信时会出现信号延迟的现象。不同台播放同一个电视节目不同步。这是使用卫星通信的一个缺陷。）
以上我们了解了微波通信和卫星通信，除了这两种通信方式外，还有没有其他的通信方式呢？
3．光纤通信
光纤通信是用光来做载波。我们知道，电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波，并且光的频率比微波的频率更高，如果用光来通信，那么传输的信息量会更多。
（光纤通信中所用的光是激光，而不是普通光，普通光夹杂了许多不同频率的光，方向性差，如果用普通光做载波，就象收音机同时接收到了许多频率的节目一样，各种声音重叠在一起，叫人无法分辨。而激光的频率单一、方向性好、亮度高等特点，正好弥补了普通光源的缺陷。）
那么应该用什么样的光来做载波呢？用激光 为什么？
普通光夹杂了许多不同频率的光，方向性差，如果用普通光做载波，就象收音机同时接收到了许多频率的节目一样，各种声音重叠在一起，叫人无法分辨。而激光的频率单一、方向性好、亮度高等特点，正好弥补了普通光源的缺陷。）
从激光器发明后，人们就开始尝试用激光作载波来传递信息，但激光在空气中传播时容易受气候条件的影响，于是人们就想能不能让激光在特殊的管道里传播呢？直到1966年华裔科学家高锟发明了光导纤维后，用激光通信才成为现实。
用光纤灯具演示实验，让学生观察现象。
提问：细丝是什么？光导纤维
在光导纤维末端看到光点，说明什么？
说明光沿着细丝传播过来。
在上学期学过，光在均匀介质中沿直线传播。光导纤维是弯的，光怎样为什么能传过来呢？
下面同学们看一段影视图象，从中你会获得很多信息：
提问两个问题：
（1）为什么光能在弯曲的光导纤维中传播呢？利用了光的全反射。
简单介绍一下光的全反射，光从玻璃斜射入空气中时，要发生折射现象，折射光线向哪个方向偏折？向界面偏折。当入射角逐渐增大时，折射角怎么变化？当入射角再增大时出现这种现象，同学们猜想，当入射角增大到某个程度时，看不到折射光线，光线全部反射回玻璃中，我们把这种现象叫做光的全反射。光导纤维就是利用这个现象制成的。
（2）谁能简单说一下光纤通信的过程？
光纤通信是利用电光变换技术，在信息发送端把电信号转变为光信号，让光信号在光导纤维中传播，在信息接收端，再把光信号转变为电信号。从而实现信息的传递。
光纤通信传输的信息量非常大，一对光纤，从理论上讲，可以开通1亿路电话，再加上通信中光沿管道传播，不容易受到外界的干扰、保密性好的特点，正在被应用的越来越广泛。目前世界上最长的光缆干线是，我国的光纤通信发展也很快，在许多大城市都敷设了光缆。请同学们课后看看书后的阅读材料，了解我国光缆通信的发展。
昨天我从经过我们家附近的网吧经过，看见它网吧牌子上写着，10M光纤接入，说明电脑网络是通过光纤传递来传输信息的。把计算机连在一起，互相传递信息，就形成了网络通信。
我们经常使用微机，利用计算机网络，你都能做哪些事情？
看新闻、听音乐、玩游戏、查阅资料、聊天、发电子邮件。
网上聊天是一种比较常见的网络通信方式，在网上你不管是你熟悉还是不熟悉得人，你都可以和他聊天。还有另外一种网络通信形式是发电子邮件。
我们班都谁会发电子邮件？假如说我要把要一份文件作为电子邮件发送出去，我需要做好哪些准备工作？
首先在网上申请一个电子信箱，给信箱起一个名字并设定密码。还要知道对方的信箱的名字。然后才可以发送。
我的信箱的地址是cyjx·，谁能说明这是什么意思？
Cyjxhy是你的帐号，是你的服务器的名字，也就是说我在www.这个网上申请的信箱。
有的电子信箱的地址上还有.cn，谁知道是什么意思？表示这个服务器是在中国注册的。
谁能说说具体怎样发电子邮件呢？
上网——打开信箱——装上要邮的东西——发送出去
假如说现在老师把这个文件发送到我的信箱里，我回家看去，谁愿意用你的电子邮箱帮老师发送邮件呢？我们看一下他是怎样发送邮件的。
我们看到，其实发电子邮件很简单。
你觉得电脑网络给我们带来的益处有哪些？
信息共享、网络通信、获取信息、有更多的娱乐游戏。
目前最频繁的网络通信的形式是电子邮件。
现在最大的计算机网络是是什么网？什么是因特网？它有什么作用？谁能给大伙介绍一下？
通过本节课的学习，我们了解了四种通信形式，知道了这几种通信方式的特点，优点及不足。下面同学们看看书，归拢一下这节课所学的知识。有不太清楚的地方可以提出来？
教学反思：
本节课通过精心创设问题情境，调动学生积极地发现问题、提出问题、分析问题和解决问题，突出了“以学生发展为本”的新课程理念。
本课采用多媒体课件辅助教学，吸引了学生的学习兴趣，为学生的学习与发展提供丰富多彩的教育环境和有力工具。
通过本节课的教学，达到了预期目标。学生了解了科学为人类带来的便利，更会关注科学的发展，增强了用科学服务于人类的使命感和责任感受。
本课也有遗憾之处，受课堂教学时间限制，对开放教学有一定的制约。如果有一些实物展示给学生，或能到实际现场中观察等是最好的。10.3改变世界的信息技术
学习目标：
1、常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。
2、了解光纤通信的原理和优点。
3、了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。
4、通过学习了解：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。
学习重点、难点:
卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。
自主学习：
问题：请大家谈谈古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息。他们传递信息的信息量有什么变化？
一、光纤通信
分析普通光的优势和缺陷，根据优势和缺陷提出解决的办法。
激光演示、光纤灯具演示。
演示光沿水传播。（课本上的演示实验）
示光的全反射实验。
找出光纤通信的原理、优势。
二、微波通信
微波优点和缺陷问题
寻找弥补微波通信缺陷的方法
为什么微波会有这样的缺陷？怎样弥补？寻找原因和弥补的方法。
先看看月球是否可以成为微波的中继站？通过计算发现延迟时间太长。因此不能用月球做微波的中继站。
人类现在发射了 ，用 做微波通信的中继站，解决了微波通信的缺陷。
三、网络通信
网络通信的优势和特点。
当堂训练：
1．新浪、网易、雅虎是非常知名的网站，其中新浪的网址是，其中www表示
网，cn表示这个网站是在 注册的。
2．激光通信的原理与 相似，即先将声音信号调制到 上，然后把带有声音信号的 发送出去．最后用 把音像信号检出来．
3．1960年，美国科学家 制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一，方向高度集中的光----激光．激光的频率比微波要 ．（选填“高”或“低”）
4．世界上凡是计算机集中的地方，例如：企业、机关、学校等等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相连接，成为世界上最大的计算机网络，叫做 ，这样就可以做到 的共享．
5．用于实际的通信的激光一般在 里传播．它是一种很细很细的玻璃丝，由 和
两个部分组成．光从它的一端射入，在内壁上多次发生 ，曲折前进，最后从另一端射出，把信号传送出去．
6．每个邮件地址的域名都会告诉你相应的信息。例如：表示该电子邮箱属于 ，邮箱的服务器名叫 ，其中“cn”是 的简写，表示该服务器在 注册。
7． 在邮电通信楼的顶部通常可以见到一些锅形天线．关于这些天线的作用，以下说法正确的是（ ）
A．这是一种邮电部门专用的广告模型
B．天线凹面朝向水平方向的是用来接收卫星信号的
C．天线凹面斜向上方的是用来接收卫星信号的
D．无论朝向什么方向的天线都是用来接收卫星信号的
8．关于光纤通信,小明同学曾思考这样的问题:在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎能从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中（ ）
A．就像水流沿弯曲水管流动那样
B．就像电流沿弯曲导线传播那样
C．不断地经光纤壁反射而向前传播
D．不断地在光纤中折射而向前传播
9．下列关于信息的传递的说法中,正确的是（ ）
A.声、光和电磁波中,只有电磁波能够传递信息
B.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
C.摄像机拍得的物体图像,直接通过发射天线发射传播信息
D.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息
10．在2008年北京奥运会，要想把比赛实况进行全球转播，至少需要多少颗地球同步卫星( )
A．2颗 B．3颗
C．5颗 D．8颗
11．下列说法正确的有（ ）
A．两台计算机进行电子邮件时，必须同时上网
B．“电子邮件”只能发送文字信息
C．计算计之间的联系只能用光缆
D．因特网的最大好处是能做到信息资源共享
12．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播实物10.3改变世界的信息技术
5分钟训练(预习类训练，可用于课前)
1.微波的波长在__________________之间，频率在__________________之间，所以微波的频率高。当它作为载体时，在相同时间内可以传输的信息就越多。
答案：10 m—1 mm 30 MHz—3×105 MHz
2.世界各地的计算机网络通过交换机和服务器互相联结，就成为世界上最大的计算机网络，称为__________。计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。计算机之间的联结，可以使用___________________________________________________等各种通信手段。目前使用最频繁的网络通信形式有__________等。
答案：因特网 金属导线、光缆、通信卫星 电子邮件
3.下列说法正确的是（ ）
A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多
B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多
D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多
答案：A
4.在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线。关于这种天线的作用，以下说法中正确的是（ ）
A.这是做广告用的模型
B.天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的
C.天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的
D.无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
解析：移动通信是通过微波来传递信息的，微波几乎是沿直线传播的，不会沿地面绕射，它是以地球同步卫星和地面站作为中继站不断地向远方传递信号的。电信大楼的顶部锅形天线就是用来接收来自卫星的转接信号的。
答案：B
10分钟训练(强化类训练，可用于课中)
1.“神舟”五号飞船飞行过程中，由多个地面测控站和四艘“远望”号远洋航天测量船组成了测控网，通过发射和接收一种波，对飞船进行跟踪、测量与控制。这种波是（ ）
A.红外线 B.γ射线 C.微波 D.超声波
解析：在用于通信的电磁波中，不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同，而用于电视、雷达、无线电导航及测控的是微波，它的频率范围是3×108 Hz—3×1011 Hz。
答案：C
2.下列说法不正确的是（ ）
A.微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需要建立微波中继站
B.我们可以把月亮作为一个微波中继站
C.卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信
D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的
答案：B
3.关于光纤通信,小明同学曾思考这样的问题:在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎样从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中（ ）
A.就像水流沿弯曲水管流动那样 B.就像电流沿弯曲导线传播那样
C.不断地经光纤壁反射而向前传播 D.不断地在光纤中折射而向前传播
答案：C
4.下列关于移动通信的说法中不正确的是（ ）
A.有一些移动通信设备之间不需基地台也可以相互联系
B.用手机与另一部手机通话时，必须经过基地台才能实现
C.移动通信无需借助光缆线，可直接使用无线电波（电磁波）联系
D.移动通信不但可以通话，还可以传递图片等
解析：有些通信设备，像对讲机、军用电台等无需借助基地台，可直接建立联系，A正确。手机与其他手机（或座机）通话时，必须经基地台转接，有些甚至还要经多个基地台转接，B正确。移动通信，由一个基地台向另一个基地台传送信号时，需用光缆传播，C不正确。移动电话现在除通话功能外还可以实现收发信息、拍摄和传送图片、接收电视节目和无线上网等功能，D正确。
答案：C
5.关于电子邮件，下列说法正确的是（ ）
A.发送电子邮件必须要输入对方的信箱地址 B.电子信箱是某用户计算机上的空间
C.对方的计算机没开机，邮件就没法发送 D.发送电子邮件必须要输入自己的信箱地址
解析：发送电子邮件，需要先进入自己的信箱，然后把邮件发送到对方的服务器上，无论对方的计算机是否开机，都可以收到电子邮件。因为电子信箱占有的是网络服务器上的空间，所以只要对方开机后，就可以从服务器上收到邮件。
答案：A
6.通信卫星大多是相对于地球“静止”的__________________，从地面上看，它好像悬挂在空中_________________。在地球周围均匀地配置__________颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面。通过卫星电视，一个地方的突发事件，全世界几乎可以_____________看到现场的画面。
答案：同步卫星 静止不动 3 同时
7.电子邮箱是属于一个自称_____________的人的，该邮箱的服务器名叫_____________，其中“cn”表示_____________。
答案： 在中国注册的
30分钟训练(巩固类训练，可用于课后)
1.关于微波，下面说法不正确的是（ ）
A.微波是指频率很高、波长很短的无线电波
B.微波大都沿地球表面绕射，所以可以实现全球通信
C.卫星通信就是用通信卫星作为微波的中继站
D.微波大致沿直线传播，需要每隔50 km左右建一个中继站
答案：B
2.CD机对光盘内信息是通过激光来读取的，这是利用激光的（ ）
A.单色性 B.方向性 C.高能量 D.频率高
解析：激光具有极强的单色性、方向性和亮度。用激光来读取光盘内的信息是利用了激光的方向性好，基本上只沿发射的方向传播，能集中于一点的特点。
答案：B
3.无线电波和光波的主要区别在于无线电波( )
A.不能反射 B.不能通过真空
C.传播速度低于光速 D.具有较长的波长
答案：D
4.现代航空和航运中使用的雷达是利用电磁波来发现目标的，如果一台雷达搜寻到了目标，从发射信号到接收信号的时间是1.2×10-4 s,那么这个目标离雷达的距离是（ ）
A.3.6×104 km B.3.6×102 km C.1.8×104 km D.18 km
解析：电磁波的传播速度和光在真空中的传播速度相同，为3.0×105 km/s。
×3.0×105 km/s×1.2×10-4 s=18 km。
答案：D
5.(2010河北课改实验区模拟，17)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的
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
解析：选项A、B、C中的说法都是正确的。电磁波在空气中传播的速度是不变的，和它的频率没有关系。故D错。
答案：D10.3改变世界的信息技术
●学习目标
1、常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信.
2、通过了解卫星通信、光纤通信、网络通信的知识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力.
3、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.
●学习重点
了解现代通信知识.
●学习难点
了解现代通信知识.
●教学方法
讲解法、讨论法.
●教具准备
微机、光纤棒.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、创设情境、引入新课
［师］我们已经了解了无线电广播和电视的工作过程.那么电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？看屏幕（微机播放）.
（学生们讨论）
［生甲］（讨论得出）电视传播的信息比声音广播多.
［生乙］电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息.
［师］信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，相同时间内传输的信息就越多.因此，几十年来，无线电通信，电视广播等所用的频率越来越高，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了.微波通信已走入了我们的生活，为什么要用微波通信？大家阅读课本，并回答问题.
二、进行新课
（一）微波通信［板书］
［生甲］微波（microwave）的波长在10 m~1mm之间，频率在30 MHz~3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，可以传输更多的信息.
［生乙］微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地面绕射，因此需每隔50 km左右就建一个微波中继站.
［生丙］微波中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，通过很多中继站，可以把信息传递到远方.
［师］能否用月亮——地球的卫星作为中继站，实现微波通信？大家讨论.
［生］（经过讨论）能，但是用月亮作为中继站不好.因为月亮可以反射微波，但它离我们太远了，信号衰减，时间延迟.况且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信.所以用月亮作为中继站，信号不好，还可能有时接收不到信号.
［师］那么人造卫星做中继站可以吗？说出你了解的卫星通信的知识.
（看屏幕，微机播放内容：人造卫星）
（二）卫星通信［板书］
［生甲］卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成.
［生乙］在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信.
［生丙］通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站.
［生丁］现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处.
［师］人类自从用了电磁波这一宇宙中最快的速度进行通信以后，不断地向前发展.现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把这一信息之路修得越来越宽.我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速.实际上光也是一种电磁波.与微波相比，光的频率更高，如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍.但如何实现这一目的呢？看屏幕（微机播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解.
（三）光纤通信［板书］
［生甲］普通的光源夹杂许多不同波长（频率）的光，方向性差.如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚.
［生乙］1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光——激光（laser)，才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实.
［生丙］通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维（optical fiber)里传播.
［生丁］光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方.
［生戊］光导纤维是很细很细的玻璃丝，是用高纯度的石英玻璃拉制成的.
［生己］光缆是数条光纤敷上保护层，制成多芯光缆.
［师］光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输.光纤通信，通信容量大，通信质量高，保密性好.光能沿弯曲的玻璃丝传播，观察演示.
［演示］把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流时的光.
［生甲］看到水从小孔流出时，光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑.
［生乙］这个实验说明光可以沿弯弯的水流传播也可以沿玻璃丝传播，不管玻璃丝怎样弯曲都可以传播.
［师］光纤通信发展非常快，一些发达国家已经建立了跨越海底的光缆通信网络，我们国家也在大力发展光纤通信，已经建立了纵横大城市之间的光缆通信系统.请同学们阅读STS“我国光缆通信的发展”.
（学生们阅读、教师巡回并与学生探讨）
［师］电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带来了巨大的变化.计算机与通信的结合将成为21世纪信息社会的基础.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”.看屏幕（微机播放网络通信）了解网络通信.
（四）网络通信 ［板书］
［生甲］世界上最大的计算机网络叫做因特网（Internet），这样就能做到资源共享.
［生乙］在因特网上可以收发电子邮件（E-mail），还可以查阅资料，看新闻、购物、和朋友聊天、进行远程教育、远程医疗等等.
［生丙］电子邮件的传递方式是
［师］网络通信在传播信息中越来越快捷方便.请同学们阅读科学世界“激光的应用”.
三、小结
本节我们了解了微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的知识.
四、板书设计
第四节 越来越宽的信息之路
（一）微波通信
（二）卫星通信
（三）光纤通信
（四）网络通信10.3改变世界的信息技术
一、选择题
1．有几位同学谈论电话，他们有以下几种说法，你认为不正确的是（ ）。
A.电话之间的导线中传递的是电流信号
B.电话之间是靠电话交换机实现通话的
C.程控电话之间不需要用导线连接
D.听筒和话筒都能进行声、电之间的转换
2．（多选）“五一”期间，小花等几位同学到电信局打长途电话，工作人员热情接待并耐心给她们进行了讲解，以下几种说法中，你认为正确的是（ ）。
A.程控电话交换机是靠计算机的程序实现自动接通电话机的
B.程控电话中的遇忙回叫，能等对方电话空闲时，自动回叫接通
C.程控电话中的上翻回拨，对方来电话时，你没有接，可以直接回拨对方电话号码
D.现在的程控电话基本上实现了用光缆传输信息
3．（多选）某实验小组的同学，为了检验电磁波的产生，连接的几个电路如图所示，当他们将打开的收音机放到电路附近时，能检验出电磁波产生的是（ ）。
4．有几位同学议论电磁波时，有以下几种说法，你认为不正确的是（ ）。
A.电磁波是由方向来回变化的电流产生的
B.通常使用的无线电波的频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分
C.电磁波的频率等于一秒内电流振荡的次数
D.电磁波的波长就是电流每振荡一次电磁波向前传播的距离
5．某同学有一台收音机，经过观察他发现收音机上标有“FM——88 93…108 MHz”的字样，经过询问老师，他知道了“FM”表示调频立体声，下面是他关于该波段波长的几种说法，你认为正确的是（ ）。
A.3.41m0.29m B. 3.41m0.28m C. 0.29m0.36m D. 0.28m0.36m
6．小冬等几位同学，在放学回家的路上，经过广
播电视台，看到高高的发射天线，他们有以下几种说法，你认为不正确的是（ ）。
A.无线电波要通过天线向外发射到空中
B.发射无线电信号时，要将音频电信号加载到高频电磁波上
C.收音机的调谐器可以从电磁波中选出特定频率的信号
D.收音机中的扬声器能把电磁波转换成声音
7．（多选）课外活动时间，小坪等几位同学聚在一起玩耍，他们谈起现代的信息之路，有以下几种说法，你认为正确的是（ ）。
A.用光纤通信可以在一定时间内传输大量信息
B.光在光导纤维中传播时沿直线从甲地传播到乙地
C.波长在10m1mm之间的电磁波是微波
D.微波传输时要靠微波中继站才能传输较远的距离
8．初二（3）班的同学们上完信息课，从微机室中出来，大家议论纷纷，有以下几种说法，你认为不正确的是（ ）。
A.利用上网可以查阅所需的各种资料，比资料室中要全多了
B.利用上网可以看到不断更新的新闻，比报纸要快多了
C.利用上网可以发送电子邮件，把人们的空间距离缩短了
D.只有收件人的计算机打开着，我们才能向他发送电子邮件
9．（多选 ）星期天，几位同学在一起看电视节目，他们议论时，有以下几种说法，你认为正确的是（ ）。
A.音频信号是由声音转换成的电信号，其频率与声音的频率相同
B.视频信号是由图像转换成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间
C.不论是音频信号还是视频信号发射时都要加载在射频电流上
D.电视频道的波长范围是6.19m5.31m
二、填空题
10．电话中的话筒把声音变成________。当你对着话筒讲话时，话筒中的膜片________地压迫碳粒，它们的________随之发生变化，流过碳粒的________就会相应改变，于是形成了随声音变化的________信号。
11．电话中的听筒把电流信号变成________。当传入听筒的电流信号流过听筒中的线圈时，由于电流的________，电磁铁对膜片的作用也随之________，使膜片________，在空气中形成________，我们就可以听到对方的讲话了。
12．电话之间互相通话时，一般都是通过________来转接的，这样可以提高________的利用率.两个地区之间的通话，要靠两个地区之间的________来转接。在打长途电话时，有时出现“占线”现象，常常是________之间的电话线不够用了。
13．有一天，小羽同学打开收音机后，又去打开台灯，这时他听到收音机中传来“咔哒”一声。他为了进一步验证这个现象，将收音机旋至没有电台的位置，并开大收音机的音量，又连续使台灯的开关闭合、断开，结果发现只是在闭合或断开开关的瞬间从收音机中才传来“咔哒”声，从他观察到的现象可以说明：导线中电流________会在空间激起电磁波。
14．一天，小香同学所在的实验小组，把一个无线寻呼机放到真空罩中，将罩中的空气抽出后，打电话请寻呼台呼叫，结果没有听到寻呼机的铃声。当他们从真空罩中取出寻呼机后，发现寻呼机上有刚才的呼叫显示，通过对以上现象的分析，他们得出的结论是：声音______________传播，电磁波______________传播。
15．绿叶同学有一台多波段收音机，经过观察他发现收音机在中波波段接收的波长范围由560.7m到186.9m，那么，他这台收音机在中波波段接收的频率范围是________到________。
16．为了减少传输损耗，现在用高纯度的石英玻璃拉制成光导纤维，来传递光信号。打电话时，电话机把________变成强弱变化的电信号，电信号进入激光发射机，经能量转换后，辐射出相应的________光信号;光信号沿着________传输到光接收机，把光信号再转化成相应的________，受话机又把________复原成声音，我们就可以听到对方讲话了。
17．移动电话的体积________，发射功率________;它的天线________，灵敏度________。用移动电话和其他用户通话时，要靠较大的________转接，这种________叫基地台。
18． 2000年5月10日，太原卫星发射中心用长征四号乙火箭发射的一箭双星——“风云一号”气象卫星和“实践五号”资源卫星，每天绕地球14圈，距地球表面870km，运行周期为103.2min，它发射到地面接收站的电磁波所用的时间是________。
三、问答题
19．中央人民广播电台发射的无线电波的频率，有981kHz、9064kHz、95.6MHz等，这几个频率的无线电波的波长各是多少？分别属于电磁波的哪个波段？
20．雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离。某地面雷达站向某卫星发射出波长为0.1m的电磁波，经过0.3s的时间，接收到了反射波。请你回答：
（1）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？
（2）该卫星距地面多远？
21．经过科学家的探测，太阳发出的电磁波大约要经过500s的时间才能到达地面，请问太阳与地球之间的距离大约有多少千米
22．请你简述无线电广播信号是怎样发射和接收的。
参考答案
一、选择题
1．C 2．ABCD 3．CD 4．A 5．B 6．D 7．ACD 8．D 9．ABCD
二、填空题
10．变化的电流，时紧时松，电阻，电流，电流
11．声音，不断变化，变化，振动，声波
12．电话交换机，线路，电话交换机，两台交换机
13．的迅速变化
14．不能在真空中，能在真空中
15．535kHz，1605kHz
16．声音，强弱变化的，光导纤维，电信号，电信号
17．很小，不大，很简单，不高，固定无线电台，固定的电台
18．0.0029s
三、问答题
19． 306m（中波）， 33m（短波）， 3.14m（微波）
20．（1）3000MHz.
（2）4.5×104km.
21．1.5×108km.
22．发射：话筒把声音信号转换成音频电信号；通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上；通过天线把载有音频电信号的电磁波发射出去。接收：天线接收电磁波；调谐器选出某一频率的电磁波；从高频电磁波中取出音频电信号，放大后送到扬声器；扬声器把音频电信号转换成声音。
