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《越来越宽的信息之路》教案
【教学目标】
1.知识与技能
常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信
了解光纤通信的优点和原理
了解网络通信的发展过程和优点，掌握发的电子邮件的方法。
2.过程与方法
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 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )的能力。
3.情感态度和价值观
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。
【教学重点】
现代通信的优点及原理。
【教学难点】
了解现代通信知识。
【教学方法】
合作 探究 交流
【教学用具】
多媒体教学课件、视频
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
通过同学们讨论古代人、现代人传递信息的方式、传递的信息量有什么变化？讲5分钟的故事和放映五分钟的电影，它们传递的信息量是不一样的。21教育网
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相同时间内，电视比电台广播能传递更多的信息。
信息理论表明：
作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传 ( http: / / www.21cnjy.com )输的信息就越多。近年来，无线电通信、电视、广播等所用的频率越来越高，也可以说，信息之路越来越宽了。以此引入新课。
二、探究新知
（一）微波通信
微波信号的波长在10 m ～1 mm之间，微波信号的频率在30 MHz ～3 ×105 MHz之间。
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1条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
说明微波通信信息容量大。
传播路径：接近于光波，不能沿地球表面绕射。必须靠微波中继站来传递信息。
动画展示微波传递的过程
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缺点：信号传递越远，信号衰退，时间延迟，需要的中继站越多。且遇到大山、大海时，根本就无法建设中继站。www.21-cn-jy.com
问题：能否用月亮做中继站，实现微波通信？
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太远，时间延迟、信号衰退、且只有两地同时看到月亮时才可以完成通信。
解决方案：采用卫星通信。
（二）卫星通信
利用卫星作为信息中继站
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用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
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同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星。动画展示卫星绕地球自转。
地球周围均匀分布三颗地球同步通信卫星就可以覆盖全球。
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中国北斗卫星导航系统，可提供全天候的即时定位系统。
（三）光纤通信
光是比微波频率高得多的电磁波。
光通信这条“信息高速公路”更宽广。
利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。
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光纤通讯技术是近几十年才发展起来的
1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光----激光。21cnjy.com
1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。
实验演示——光可以沿着水流传播视频播放。
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实验现象：光的传播方向发生改变，沿着水流方向传播。
实验原理：全反射，即指光由光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象。
思考：光的全反射现象有何应用？
光导纤维：光在光导纤维中的传播
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光纤通信的优点：
（1）传输频率极高，通信容量很大；
（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；
（3）频率稳定，信号传输质量高；
（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。
（四）网络通信
电子邮件的传送方式
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计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。
通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。
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随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时 ( http: / / www.21cnjy.com )间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。21世纪教育网版权所有
知识拓展
激光的应用视频
三、课堂小结
1、电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。
2、微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
4、课堂练习
1．关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是（ B ）
A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播
B．卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
C．电磁波的应用对人类有利无害
D．电磁波不能在真空中传播
2．（2016 东营）通信技术的发展日新月异，4G手机以其上网速快、传递信息量大备受人们喜爱，4G手机传递信息利用的是（ D ）21·cn·jy·com
A．紫外线 B．红外线 C．超声波 D．电磁波
3、（2016 株洲）随着社会的进步，光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是（ C ）
A．输电 B．导热 C．通信 D．照明
4、我们经常在媒体上听到“信息高速公路”一语，它指的是（ B ）
A、高速行驶的公路 B、利用光纤的通信
C、利用微波的通信 D、利用卫星的通信
5、作业布置
1、完成课后动手动脑学物理
2、完成本节课对应练习题
板书设计
21.4 越来越宽的信息之路
1、微波通信
作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。
2、卫星通信
实质：用通信卫星做微波通信的中继站
3、光纤通信
容量极大、不怕雷击、不受电磁干扰，通信质量高，保密性好
4、网络通信
【教学反思】
这节课的容量大，名词术语多，比较抽象，所 ( http: / / www.21cnjy.com )涉及的现象多与自己身边的事例有关，所以多结合自己身边的现象来分析，该课也是不难理解的。比如利用手机讲微波、将各地常见到的地面卫星接收天线能收到电视节目与卫星通信联系起来、光导纤维也可以与日常生活相结合，让这些抽象、陌生的东西具体化，学生学起来就有兴趣了。
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《越来越宽的信息之路》练习
1、(2015 烟台)人们 ( http: / / www.21cnjy.com )的生活已经离不开现代通信，现代通信可分为微波通信、____________、 ____________和______________。21cnjy.com
2、多年前，澳大利亚帕克 ( http: / / www.21cnjy.com )斯天文台接收到周期为8×10－7s的神秘电磁波，一度认为是外星人的通讯信号．最近发现，信号源头居然是隔壁的微波炉，因为测得该微波炉泄漏的电磁波频率恰好是_______Hz．为解决微波泄漏问题，该微波炉T作时，应将其置于密闭________ (真空罩/金属盒)内。
3、(2015·济南)在综艺节目“奔 ( http: / / www.21cnjy.com )跑吧！兄弟”中.参赛嘉宾运动时会带着智能运动手环，以测量记录人的运动情况。如右图所示。以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环是 （选填“运动”或“静止”）的；智能运动手环还可以通过 以无线的方式向手机发送运动的统计数据。
( http: / / www.21cnjy.com )
答案：电磁波 运动 0.2
答案：电磁波 3×108m/s
答案：凸 电磁波
答案：电磁波
4、如图是嫦娥三号成功登陆月球时的 ( http: / / www.21cnjy.com )情景，在“月兔号”缓缓驶离“着陆器”的过程中，以月球为参照物“月兔号”是 的；登陆月球后不久完成了“两器”互拍照片并将照片通过 传回地面接收站。21世纪教育网版权所有
( http: / / www.21cnjy.com )
答案：B
答案：C
答案：C
5、下列功能互联网不能实现的是（ ）
A．查阅资料，看新闻 B．购物，视频，聊天
C．现金交易 D．远程教育，远程医疗
6、（2015 佛山）关于信息传递下列说法正确的是（ ）
A、蝙蝠是通过电磁波确定障碍物位置的
B、卫星与地面通过电磁波传递信息
C、电磁波和超声笔可在真空中传递信息
D、卫星导航是靠声纳来传递路况信息的
7、(2015 莱芜)关于信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．超导材料可以应用于电饭锅的电热丝
B．卫星通信是依靠电磁波传递信息的
C．光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发生折射来传递信息的
D．验钞机利用红外线来辨别钞票真伪
8、1966年，华裔物理学家高锟提出光纤通信的设想，光纤通信传输信息的载体是（ ）
A. 电流 B. 超声波 C. 无线电波 D. 光波
9、（2015 黄冈）无需wifi ( http: / / www.21cnjy.com )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讯技术，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（ ）21教育网
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讯设备，局部电磁辐射大大减弱
10、(2015 河南)2015年3月， ( http: / / www.21cnjy.com )我国成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空，标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展。它与地面通信时利用的是 （ ）
A．电磁波 B．紫外线 C．红外线 D．超声波
11、下面选项跟互联网无关的是（ ）
A． WiFi B． QQ聊天 C． 摇微信 D． 飞鸽传书
12、如图所示是某学校为学生配备的智 ( http: / / www.21cnjy.com )能学生证。智能学生证除了记录学生个人信息资料外，还具有定位（判断学生“在校”或“离校”）及紧急呼救等功能。智能学生证实现定位或呼救功能时，主要是利用（ ）21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com )
A．超声波 B．次声波 C．无线电波 D．红外线
13、关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（ ）
A． 光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播
B． 移动电话的声音信息是靠电磁波传递的
C． 中央电视台与荆州电视台发射的电磁波在同一区域传播速度不同
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
答案：C
答案：B
答案：A
答案：D
答案：D
答案：运动 电磁波
答案与解析
1、卫星通信；光纤通信；网络通信
2、 1.25×106；金属盒
解析：电磁波的频率：；微波遇到塑料、玻璃等可以顺利通过，但遇到金属则不能通过，金属对微波有屏蔽作用。www.21-cn-jy.com
3、 静止；电磁波
解析：以佩戴者手腕为参照物，智能运动手 ( http: / / www.21cnjy.com )环相当于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的；智能运动手环还是通过 电磁波以无线的方式向手机发送运动的统计数据。
4、 静止；电磁波
5、 C
解析：人们可以通过互联网进行远 ( http: / / www.21cnjy.com )程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、购物、视频点播、聊天、发送电子邮件等，但不能进行现金交易，故选C。2·1·c·n·j·y
6、 B
7、 B
8、 D
9、 B
解析：由“点亮LED灯，灯光下的电脑即 ( http: / / www.21cnjy.com )可上网”知，有LED灯光的地方一定有网络信号，A选项正确；虽然点亮LED灯就能上网，但网络信号是靠电磁波传输的，B选项错误；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，C选项正确；与用wifi信号上网相比，没有大功率的无线通讯设备，局部电磁辐射大大减弱，D选项正确，故选B。
10、 B
解析：卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声 ( http: / / www.21cnjy.com )音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面；电磁波比超声波、次声波具有更强的穿透力；卫星导航系统传递信息利用的是电磁波。
11、 D
12、 C
解析：无线电波属于电磁波，智能学生证实现定位和呼救功能利用的是无线电波，故选C。
13、 B
解析：光纤通信是以光通信，需 ( http: / / www.21cnjy.com )要用到光导纤维，故不是无线传播，A错；移动电话是靠电磁波来传递信息的，B正确；电磁波的波速在真空或空气中的传播速度是相同的，故中央电视台与荆州电视台发射的电磁波在同一区域传播速度相同，故C错误；我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用电磁波定位的，故D错。
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初中物理
人教版九年级物理第二十一章第四节 越来越宽的信息之路
越来越宽的信息之路
讲5分钟的故事和放映五分钟的电影，它们传递的信息量是不一样的。
相同时间内，电视比电台广播能传递更多的信息。
信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。近年来，无线电通信、电视、广播等所用的频率越来越高，也可以说，信息之路越来越宽了。
微波信号的波长在
10 m ～1 mm之间。
微波信号的频率在30 MHz ～3 ×105 MHz之间。
微波通信
一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
说明微波通信：通信容量大。
传播路径：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。必须靠微波中继站来传递信息。
微波中继通信
A
B
A
B
微波中继通信
缺点：信号传递越远，信号衰退，时间延迟，需要的中继站越多。且遇到大山、大海时，根本就无法建设中继站。
太远，时间延迟、信号衰退、且只有两地同时看到月亮时才可以完成通信。
解决方案：
人造卫星通信
问题：
能否用月亮做中继站，实现微波通信？
卫星通信
用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
地球同步通信卫星
用三颗同步卫星就可以实现全球通信
中国北斗卫星导航系统
可提供全天候的即时定位系统
光是比微波频率高得多的电磁波。
光通信这条“信息高速公路”更宽广。
利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。
光纤通信
光纤通讯技术是近几十年才发展起来的
1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光----激光。
1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。
实验演示——光可以沿着水流传播
实验现象
光的传播方向发生改变，沿着水流方向传播。
实验原理
全反射，即指光由光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象。
思考：光的全反射现象有何应用？
光在光导纤维中的传播
光导纤维
光纤通信的优点：
（1）传输频率极高，通信容量很大；
（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；
（3）频率稳定，信号传输质量高；
（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。
电子邮件的传送方式
计算机
计算机甲
服
务
器
A
计算机
计算机乙
服
务
器
B
Hello Hello
计算机甲
服
务
器
A
服
务
器
B
计算机乙
计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。
网络通信
通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。
随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。
激光的应用
知识拓展
课堂小结
课堂小结
1、电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。
2、微波通信、卫星通信、
光纤通信、网络通信。
课堂练习
1．关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是（ ）
A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播
B．卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
C．电磁波的应用对人类有利无害
D．电磁波不能在真空中传播
B
2．（2016 东营）通信技术的发展日新月异，4G手机以其上网速快、传递信息量大备受人们喜爱，4G手机传递信息利用的是（ ）
A．紫外线 B．红外线
C．超声波 D．电磁波
D
3、（2016 株洲）随着社会的进步，光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是（ ）
A．输电 B．导热
C．通信 D．照明
C
4、我们经常在媒体上听到“信息高速公路”一语，它指的是（ ）
A、高速行驶的公路
B、利用光纤的通信
C、利用微波的通信
D、利用卫星的通信
B
作业布置
1、完成课后动手动脑学物理
2、完成本节课对应练习题
