17.3 现代通信——走进信息时代 导学案（含部分答案）

第十七章 电磁波与现代通信
第3节 现代通信——走进信息时代
教学目标
1．了解光纤通信和卫星通信．
2．了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响．
3．调查电磁波在现代社会中的广泛应用．
教材导教
认真阅读教材P71～P75的相关内容，完成下列填空．
一、卫星通信
1．卫星通信是利用_______来传递信息的．微波与光波的性质相近，大致沿_______传播，不能沿地球表面绕射；远距离进行微波通信，需要通过地面的微波_______站进行传播．通信卫星实际上就是一个_______．
2．卫星通信系统由空间部分和地面部分构成．空间部分是_______，地面部分是_______．卫星通信的工作原理为：从地面站1发出载有信号的_______，被_______接收并处理后，再由_______发送到地面站2或其他地面站，从而实现_______通信．
3．通信卫星在赤道平面上距地面约3.58×107?m的轨道上，与地球同步转动，相对于地面静止，又称_______通信卫星．一般只要有_______颗互成_______的同步卫星，其发出的电磁波就可以覆盖整个地球．
4．卫星通信的优缺点
(1)卫星通信的优点：①_______大；②_______长；③不受环境限制．
(2)卫星通信的缺点：①造价太高；②有零点几秒的时间延迟；③保密性不好．
5．卫星通信的实际应用：_______和_______。
二、光纤通信
1．光纤通信是利用_______在_______中传输信息的一种方式．光导纤维是指那些能够传输信号的极其纤细的物质，由多根光导纤维制成的传输光信号的传输线称为_______．
2．如图所示，光通过光导纤维的内壁多次_______，可以把光传输到远方．
3．光纤通信的优缺点
(1)光纤通信的优点：①_______极大；②不会受外界_______的干扰；③不怕潮湿、不怕腐蚀，线路_______损耗较小；④无漏信号和串音，安全可靠，保密性强．
(2)光纤通信的缺点：①架设线路受地理条件的限制；②光缆易被拉断．
三、信息高速公路的主干线——互联网
1．现代“信息高速公路”是_______通信和_______通信等_______、_______信息传输通道的俗称，卫星通信和光纤通信各有优点和缺点，实际应用中取长补短、相辅相成，如今它们已经成为“信息高速公路”的两大支柱．
2．信息高速公路的主干线是_______．_______?
是把大量计算机组成的通信网络（采用金属导线、光缆、通信卫星等各种手段结合在一起，_______是世界上最大的网络，能高速地传输大量信息，使用最频繁的是发送和接收电子邮件，召开分散于世界各地有关人员的视频会议等．互联网最大的优点是能共享_______．
例题精讲
例1 现在许多长途电话是以地球同步卫星作为中继站的．打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟．造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间．假设某同步卫星与地球的距离是36?000?km，请你估算延迟的时间．为什么打市内电话时没有这种延迟？
提示：无线电波传送信息的速度为c＝3.0×108m/s．打长途电话时，信号从地面射向卫星又从卫星返回到地面，由于路程较长，即使是光速，也需要一定的时间，因此会感到对方的反应有些延迟．
解答：信号从射向卫星到从卫星返回到地面的时间，即延迟时间
由于电磁波传播的速度很快，打市内电话之间时，两者的距离近，电磁波传播造成的延迟时间太短，人们根本感觉不到．
点评：在估算信号的延迟时间时，信号经过的路程应为从地球到卫星再从卫星到地球的总路程，即为同步卫星与地球距离的2倍．
例2 关于现代通信和电磁波，下列叙述中正确的是(?)?
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
提示：光纤通信主要用于长途电话、有线电视、电视会议、互联网等，不能用于无线电广播，A选项错误；电磁波在为人类带来便利的同时，也给人类生存的环境带来了危害，C选项错误；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，D选项错误．
解答：B?
点评：本题考查电磁波和现代通信技术的相关知识，侧重于对基础知识和基本能力的考查．
例3 下列频段中，能传递信息容量最大的是(?)?
A．长波
B．中波
C．短波
D．微波
提示：信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传递的信息量越多．在本题的四个选项中，微波的频率最高，故本题选D．
解答：D?
点评：电视广播、移动通信、卫星通信等都是利用微波传递信号的．
热身练习
1．“信息高速公路”是_______通信、_______通信等高速、大容量信息传输通道的俗称．
2．现在的移动电话（俗称手机）使用的是微波，由于微波基本沿_______传播，所以要实现远距离通信，必须有_______和地面中继站的配合．
3．一些计算机比较集中的地区或单位，可以把计算机相互连接起来形成一个“网”，这些相对小的网还可以再相互连接，形成一个全国甚至是世界性的“大网”，这就是通常说的_______．
4．同步通信卫星相当于是建立在太空中的_______．科学家们发现，太空中只需三颗通信卫星信号就可以覆盖全球了，那么每颗卫星对地球的覆盖张角应是_______．通信卫星上也是需要用电的，你知道它上而的电是怎样获得的吗？_____________________．
5．玉树大地震震中区会产生很强的次声波，远隔千里的我们也有不舒服的感觉，地震对地面上的通信设施造成巨大破坏，救援初期主要靠我国自主研发的“北斗”导航卫星系统与灾区取得联系，该系统利用太空中的_______作为微波中继站．地震发生仅几分钟，全国乃至世界各地的人们通过因特网就得到了地震的信息，目前人们经常使用的因特网通信形式还有_____________________（填写一种即可）．
6．利用互联网可以方便地进行一些信息的传递．下列各种方式中，不能通过互联网做到的是
(? )?
A．远程教育
B．做饭
C．远程医疗会诊
D．打IP电话