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
一、知识与技能
1.知道卫星通信是通过微波来传递信息的。
2.知道光纤通信是通过光的反射来传递信息的；知道光导纤维是现代通信的主要传输工具。
二、过程与方法
1.了解卫星通信的大致过程，知道同步卫星的作用。
2.知道互联网的用途，感受互联网是一个全球性的、最丰富的信息资源。
三、情感、态度、价值观
从各种活动中激发和培养起学生的学习兴趣，并通过参与和体验调动起学习的积极性。感受科学探究方法的伟大，并能激发起为科学进步而努力奉献的决心和信心。
1.现代通信方式的各种用途和特点。
2.光缆与电缆的优劣对比。
1.光缆中光传输的光路。
2.通信卫星的要求。
水槽、激光灯、手电筒、玻璃丝。
师：电磁波是一种快捷、方便、不含限制的传输工具，光也是电磁波的一种，当它们加载信号后，就成为有意义的信息了。这就是现代通信所运用的主要原理。
师：请学生结合生活中的感受，谈谈对现代通信的认识。
探究光的全反射现象
师：出示水槽实验器材，如图2所示：槽底有一激光灯，提示学生注意观察光线射入角度变化时，光路情况。图2师：让光线与水面的角度慢慢变小（即入射角逐渐增大）时，你看到了什么？ 师：很好，光从水下射出水上时，满足折射规律，当入射角大到一定程度光在原介质内按反射规律传播。 师：大家用玩具激光电筒点亮后，你会看到什么地方发光？ 师：你看到整根玻璃丝发亮吗？ 师：这现象说明什么？与刚才老师水槽演示初级的原理有什么关系？ 师：回答很好。请看图3中光路情况。 当光由A处射入，最后由B处射出，人眼只有接受光时才会感觉亮。
生1.看到射出水面的角度也慢慢变大。2.射出水面的角度比水中角度大。3.当水中入射角大到一定程度时，水面外看不到出射光线而返回水下。生：在玻璃丝的顶点生：没有生：我认为光在玻璃丝界面上入射角太大而在玻璃丝内反射而没有射出玻璃丝，所以只在顶端看到亮光。
现代通信主要方式
师：光波也是电磁波，也能传输信息，现代通信根据其方式可分为卫星通信，光纤通信和互联网络，刚才同学们举例的通信方式各属于什么通信？ 师：电磁波频率越高，能量越集中，传播信息能力越强。 师：微波是当前电磁波主要使用的频段，查阅书回答微波的频率范围。
生：1.手机――电磁波通信2.卫星转播――卫星通信3.电视――电磁波通信4.因特网――有线和无线5.光缆――光纤通信生：30MHz－3×105MHz
师：微波传输定向性强，是直线传播途经，因此实现全球传送必需要有地面基站和通信卫星实现。 师：通信卫星的作用是什么？ 师：考虑一下，通信卫星应满足什么条件才能完成接收和发送电磁波的任务？
师：怎样才能保持相对静止？师：同学们讲得很好，为了达到全球同步转播电磁波覆盖面必须能达到地球所有表面，因此必需有三颗互成120°的通信卫星，如书图所示：
生：通信卫得作用是接收和发送电磁波。生：应与地球保持相对静止。生：1.周期24h2.赤道正上方。
光纤通信的优缺点光纤通信的优缺点
师：尽管光波也是电磁波，根据学过知识，光波与微波频率上有什么区别？师：你们认为光波作为传送工具有什么好处吗？师：你们的感觉大部分是正确的，但要注意电磁波在空中速度为3×108m/s,而光在光纤中速度要小于3×108m/s,因此，输送速度快不是其优点。另外，光波不会受到空间电磁波的干扰，这也是其优点。
生：光波频率更高。生：1.能量更集中，损失少；2.传输信息量更大；3.传送速度更快；4.光缆不是金属，抗腐蚀。
师：电脑已深入广泛地出现在我们生活中，各行各业都已离不开电脑，学生们讨论一下，电脑用途。（学生讨论）师：因特网是信息高速公路，充分应用因特网资源，发挥其功能而不要迷恋玩游戏和上网聊天。
生：1.查阅资料；2.玩游戏；3.发电子邮件；4.网上大学；5.远程录取；6.上网聊天。
一、现代通信方式
卫星通信――微波
光纤通信――激光
互联网络
二、通信卫星轨道要求
在赤道的正上方
供地球转动周期是24h
要实现全球同步转播需要三颗互成120°的通信卫星
三、光纤通信
1.原理：光的反射
2.优点：容量极大、能耗极少、抗腐蚀、抗干扰、通信质量高
四、因特网用途：信息资源全球共享、发送电子邮件、远程教育、大型电子会议、远程录取
完成本课时对应课后练习
1.本节课的教学设计方法在教师的指导下学习，可以使学生更好的掌握知识。
2.在本节课教学过程中，对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式等等。这些设计更有利于培养学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。
3.课堂上能够让所有学生都“动”起来，课堂气氛活跃。教师的导入没有吸引力。(共19张PPT)
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
1.知道卫星通信是通过微波来传递信息的。
2.知道光纤通信是通过光的反射来传递信息的
3.知道光导纤维是现代通信的主要传输工具。
现代的政治、经济、军事、科研、生活等方面，对通信有哪些更高的要求？
现代通信运用了哪些高技术？
你能够从手机的变化、网络功能的变化中感受到通信技术日新月异的发展吗？
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手机既是发射机又是接收机
手机和手机通过基地台进行沟通
一、移动通信
若干台计算机接到交换机和提供网络控制和服务的专用计算机上，就组成了局域网，再进而实现全世界的连接，就成为互联网（因特网）。
二、网络通信
互联网可以传送图像和声音，实现了可视电话，可以进行远程教育、远程医疗等。
三、光纤通信
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激光是一种颜色非常纯、方向高度集中的光。它的强度可以超过太阳光，不能让它直接射入眼中，以免伤害视网膜。
激光可用来通信、精准测量、刻录光盘、切割物体、焊接金属。
光纤通信优点
频率高，容量大，传输损耗小，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好，光缆一般都铺设在地下的管道中，特别适合远距离通信。
长途电话、有线电视、电视会议、互联网等
应用
四、卫星中继通信
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组成
通信卫星(空间部分)和通信地面站(地面部分)。
通信距离长、通信容量大、干扰小、质量好、不受地理环境的限制。
应用于全球性的电话、电视广播、全球定位、导航等方面。
特点
应用
三颗同步卫星可以实现全球通信
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（1）21
世纪人类全面进入信息化社会，计算机技术在通信领域得到，更加广泛的深入和应用
（2）物联网、云计算、人工智能推动社会的数字化演进
（3）卫星通信的应用进一步拓展
（4）量子保密通信正在走向实用化和产业化
（5）未来通信发展趋势是移动通信和互联网技术的高度融合
五、通信技术的发展前景
一、现代通信方式
卫星通信――微波
光纤通信――激光
互联网络
二、通信卫星轨道要求
在赤道的正上方
供地球转动周期是24h
要实现全球同步转播需要三颗互成120°的通信卫星
三、光纤通信
1.原理：光的反射
2.优点：容量极大、能耗极少、抗腐蚀、抗干扰、通信质量高
四、因特网用途：信息资源全球共享、发送电子邮件、远程教育、大型电子会议、远程录取。
1.最简单的电话主要是由______和______组成的。话筒的作用是把______信号变成______信号。听筒的作用是把_____信号变成______信号。
2.电话的听筒主要应用了电流的
(
)
A.热效应
B.磁效应
C.化学效应
D.以上说法都不正确
话筒
听筒
声
电
电
声
B
3.1876年由下列哪位科学家发明了电话（
）
Ａ.莫尔斯 Ｂ.爱迪生
Ｃ.伏打 Ｄ.贝尔
D
4.电话交换机的作用是把两部需要通话的电话机________，通话完毕再将线路________。(均填“接通”或“断开”)
5.现在的电话交换机之间传递的信号是____________(填“模拟信号”或“数字信号”)，电报是利用________信号来传播信息的。
接通
断开
数字信号
数字
运用对比法认识模拟信号和数字信号：
信号与声音的关系
信号电流
的形式
优缺点
应用
模拟
信号
与声音的变化情况相仿
连续的
信号易丢失、失真
传统
电话
数字
信号
用不同符号的不同组合表示声音的变化
离散的
抗干扰能力强，易加工处理
电报
