21.4 越来越宽的信息之路
21.4 越来越宽的信息之路
第二十一章信息的传递21.4越来越宽的信息之路1．“停课不停学”期间，同学们在家里用电脑、手机等网络工具进行网上学习；手机上网是通过________来传递信息的，而电脑一般是利用光纤进行上网，而光纤传递信息是利用了光的________(填“直线传播”或“反射”)，也是信息高速公路两大支柱之一．2．我国自行研制的“北斗三号”全球卫星导航系统正式开通以来，其运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列．下列有关说法正确的是()．A．北斗导航系统利用超声波实现定位导航B．北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航C．北斗导航系统传递信息的速度小于光速D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1 km3．用于卫星通信的人造卫星叫做通信卫星，下列关于通信卫星的说法中正确的是().A．卫星通信的信号是由通信卫星发射的B．卫星通信的信号是微波信号C．微波信号在通过大气层时无能量损失D．通信卫星离地面高度没有特定要求4．20世纪，一个制玻璃的工人偶然发现：光能沿着长长的玻璃棒传输．于是，科学家试验成功了用拉得很细的玻璃丝来做激光的传输线．人们把那些能够传输光信号的极其纤细的物质称为_______________；激光传输速度为___________________m/s .5．我们所说信息之路越来越宽的含义是().A．传递信息时，我们走的高速公路很宽B．仅指传递信息的方式越来越多C．仅指传递信息所用的电磁波频率越来越高D．传递信息所用电磁波的频率越来越高，传递信息的方式也越来越多6．阅读短文，回答文后的问题．光纤光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具．如图所示，光可以从弯曲的光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出光纤．光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃芯射向外层的分界面时，只会发生反射，而没有折射．这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角．当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，此时的入射角叫临界角，入射角再增大时，折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射．(第6题)(1)光在光纤中传播时路线是________(填“折线”或“弧线”)．(2)折射光线消失后，反射光线的亮度比原来________．(3)光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，以下列角度入射的光线中，能发生全反射的是________．A．30°B．42°C．45°D．50°(4)当光从空气射向玻璃，________(填“会”或“不会”)发生光的全反射现象．答案1．电磁波反射2．B[解析]电磁波可以在真空中传播，所以北斗导航系统是利用电磁波来传递信息的，故A 错误；北斗导航系统主要利用电磁波传递信息来实现定位导航，故B正确；电磁波的传播速度和光速相同，故C错误；北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1.2～1.5m，故D错误．故选B.3．B[解析]卫星通信的信号是由地面站发射的，故A错误．卫星通信的信号是微波信号，故B正确．微波通信在传播过程中有能量损失，所以修建了微波接力站，故C错误．同步卫星的高度为35 860公里，故D错误．4．光导纤维3×1085．D[解析]我们所说的信息之路越来越宽，应从两方面来理解，其一：从信息的传递方式来说，应该是传递信息的方式越来越多；其二：从传递的信息量上来说，我们所用的电磁波所能携带的信息量越来越大．6．(1)折线(2)亮(3)D(4)不会[解析](1)因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光在光纤内层的玻璃芯外层发生反射时方向发生改变，所以光在光纤中传播时路线是折线．(2)由题意可知，当折射光线消失后，纤维界面只剩下反射光，发生全反射，因此反射光线的亮度比原来亮．(3)光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，只有入射光以50°的入射角从玻璃进入空气时，入射角大于临界角，会发生全反射现象，故D正确．(4)由题意可知，只有入射角小于折射角时，才会发生全反射现象，因此，当光从空气斜射到玻璃中时不会发生全反射现象．。
人教版物理九年级21.4越来越宽的信息之路课件
1.知识与技能
常识性了解卫星通讯、光缆通讯、网络通讯。
2.情感态度与价值观
通过学习现代通讯知识，了解科技为人类带来的 便利，提高学科学的兴趣。
1.微波通讯 2.卫星通讯 3.光纤通讯 4.网络通讯
1.微波通讯
微波：波长在10m~1mm之间，频率在 30MHz~300000MHz之间的电磁波。
通讯卫星。板状的两翼是太
阳电池板．它把太阳能转化 成电能，供卫星使用。
蝶形天线用来接收 来自卫星的信号。
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。 与电磁波相比，光的频率更高。如果 用光来通讯，这条”高速公路”要比 短波．微波的“公路”宽出百万倍、 千万倍。但如何实现光通讯呢？
2.卫星通讯
卫星通讯：利用卫星做中继站的微波通讯 方式。通讯卫星大多是同步卫星。
同步卫星：公转周期与地球自传周期相同 的卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中 静止不动。
优点：覆盖范围广，只要三个卫星就可以 让信号覆盖全球。
用三颗同步地球卫星就可以实现全球通讯。
在地球的周围均匀地配置 3 颗同步通讯 卫星，就覆盖了几乎全部地球面，可以实现 全球通讯。它们就像几个太空微波中继站， 从一个地面站接收的电信号，经过处理，再 发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星 电视，一个地方出现的突发事件，全世界的 人们儿乎可以立刻看到现场画面。
卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，从而实现 了
4. 实际上，光也是一种比微波频率更高的
电磁波，而激光则是频率__单__一__ ，方向 __单__一__的光．
5. 下列关于地球同步卫星的说法中不正确
的是( C )
A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自 转的周期一样
21-4[能力提升]越来越宽的信息之路
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第4节越来越宽的信息之路1．Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手机等终端设备以无线方式互相连接的技术，常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。
下列有关无线路由器的说法正确的是（）A．无线路由器是通过电磁波向四周有效范围内的终端传送信息的B．无线路由器是通过红外线向四周有效范围内的终端传送信息的C．无线路由器向四周传送信息的速度大于光速D．无线路由器向四周传送信息的速度小于光速2．九年级三班的同学们上完信息课，从计算机教室中出来，大家议论纷纷，有下列几种说法，你认为不正确的是（）A．上网可以查阅所需的各种资料，比资料室中要全多了B．上网可以看到不断更新的新闻，比报纸要快多了C．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3．光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一，下列关于光纤的说法正确的是（）A．光纤是超导体B．光波在光纤中通过不断折射向前传播C．光波在光纤中的传播速度为3×108 m/s D．光纤不导电，不会受外界电磁场的干扰4．关于信息传输，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．5G信号在空气中的传播速度是3×108m/sD．光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的5．光纤通信是利用光信号在光纤中______（选填“直线传播”“反射”或“折射”）实现信息传输的，它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和通信质量高等优点。
【参考答案】1．【答案】A【解析】无线路由器利用了电磁波中的微波进行信息传输，故A正确，B错误；电磁波在空气中的传播速度等于光速，即为3×108m/s，故C、D错误。
2．【答案】D【解析】网络上的资料内容丰富，而且新闻每时每刻都在进行更新，信息容量大，电子邮件可以向远在千里之外的人发送，进行联系，故A、B、C说法正确，不符合题意。
第二十一章第四节《越来越宽的信息之路》教学设计2024-2025学年学年人教版物理九年级全一册
第二十一章第四节《越来越宽的信息之路》教学设计20242025学年学年人教版物理九年级全一册在设计这节课《越来越宽的信息之路》时，我以培养学生对信息传播技术的认识和理解为主要目标，设计思路是通过生动有趣的活动和实例，让学生了解信息传播的发展历程，理解信息传播的基本原理，感受信息传播技术给生活带来的变化，从而激发学生对科学知识的热爱和对未来科技的憧憬。
一、教学目标：1. 知道信息传播的基本原理；2. 了解信息传播技术的发展历程和现状；3. 感受信息传播技术给生活带来的变化；4. 培养学生的信息素养，提高学生对信息技术的应用能力。
二、教学难点与重点：1. 教学难点：信息传播的原理和信息传播技术的发展；2. 教学重点：信息传播技术在生活中的应用。
三、教具与学具准备：1. 教具：多媒体课件、网络设备；2. 学具：笔记本电脑、智能手机。
四、活动过程：1. 导入：通过展示古代传递信息的工具，如信鸽、快马等，引起学生对信息传播的兴趣，引出本节课的主题。
2. 基本概念：讲解信息传播的基本原理，如电磁波的传播、光纤通信等，让学生了解信息传播的科学原理。
3. 发展历程：通过时间轴的方式，展示信息传播技术的发展历程，从古代到现代，让学生感受到信息传播技术的飞速发展。
4. 生活应用：讲解信息传播技术在生活中的应用，如手机、互联网、物联网等，让学生感受到信息传播技术给生活带来的便利。
5. 实践活动：让学生分组，利用互联网进行信息搜索，了解我国在信息传播技术方面的最新进展，并进行分享。
五、活动重难点：1. 活动难点：理解信息传播的原理和信息传播技术的发展；2. 活动重点：感受信息传播技术给生活带来的变化。
六、课后反思及拓展延伸：1. 课后反思：本节课通过生动有趣的活动和实例，让学生了解了信息传播的基本原理和发展历程，感受到了信息传播技术给生活带来的变化。
但在实践活动方面，由于时间有限，学生未能充分体验到信息传播技术的应用。
21.4越来越宽的信息之路(原卷版)
21.4 越来越宽的信息之路（原卷版）考点1 网络通信数据通信的需要；【典例1】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【典例2】世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了，这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做；“歼20”是我国自主研发的具有隐形功能的第五代新型战机（如图所示），它的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波有良好的（选填“吸收”或“反射”）作用。
典例分析＋变式训练考点直击【变式训练1】下列各种活动中，能通过互联网做到的是（）A．传送网购的运动鞋B．远程学习物理课程C．输送发电厂的电能D．传输纸质信件【变式训练2】把计算机联在一起，可以进行网络通信，小红近来学会了上网冲浪，她的电子邮箱是：Xiaohong﹣168@163．，这表示这个电子邮箱属于，邮箱的服务器名叫。
【变式训练3】小刚晚上，上网给小李发了一封E﹣mail，第二天，小刚问小李收到了没有，小李说他昨天晚上没开机，小刚说：“那你肯定收不到这个信件了。
”小刚的说法对吗？考点2 光纤通信（1）概念：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出．这样就把它携带的信息传递到了远方．这种通信方式叫做光线通信；（2）光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时（如图所示），发生全反射，光就不会跑到外层了。
（3）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；（4）激光属于电磁波，频率较大、传递信息的容量较大；（5）光在光纤里只发生全反射；（6）光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高。
人教版九年级物理21.4越来越宽的信息之路.doc
初中物理学习材料第二十一章信息的传递第四节越来越宽的信息之路测试题知识点：微波通信1．据报道，2010年上海世博会，光纤网覆盖了所有展览场馆。
光纤的主要用途是（）A．通信 B．输电 C．导热 D．照明2．下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（）A．利用微波雷达跟踪飞行目标B．利用声呐系统探测海底深度C．利用北斗导航系统进行定位和导航D．利用移动通信屏蔽器屏蔽手机信号知识点：光纤通信3．下列说法错误的是（）A．光波是一种电磁波，它可以在真空中传播B．声波是一种电磁波，但它不能在真空中传播C．超声波能用来粉碎结石是因为超声波具有能量D．光纤通信是一种利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式4．如图1所示，为我国“北斗卫星导航系统”示意图，截至目前，中国已成功发射4颗北斗导航试验卫星和16颗北斗导航卫星，北导系统区域组网顺利实现，可以向亚太地区提供连续无源定位、导航、授时等试运行服务。
该系统在传递信息过程中主要依靠（）图一A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维5．关于同步通信卫星，下列判断中正确的是（）A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同，相对于地球是运动的B．同步卫星在赤道正上空，绕地球转动的周期和地球自转周期一样，从地球上看，它是在赤道上空某处静止不动的C．同步卫星在空中静止不动D．同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只要4颗就几乎能覆盖全球知识点：网络通信6．下列说法错误的是（）A．计算机进行网络通信最频繁的形式是电子邮件B．网络通信是数字通信C．计算机的联网需要金属导线，还使用光缆，但不需要通信卫星D．宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络7．关于光纤通信，下列说法中正确的是（）A．载有信息的激光在光缆的内壁上不断地发生光的折射，把信息从一端传到了光缆的另一端B．用于通信的激光是在空中传播的C．光在光导纤维中的传播是直线传播D．光纤通信要比短波、微波通信容量更宽8．在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线。
21.4越来越宽的信息之路
卫星通信
学生上讲台讲解卫星通信的工作过程，讲解什么是地球同步卫星，以及怎样实现全球通信。卫星通信的优点是什么？并指出卫星实质就是空中的微波中继站。
学生交流，并相互提问，了解卫星通信的特征。培养学生自主学习能力。
通过卫星通信的视频录像，让学生更深入的了解卫星通信
2.卫星通信
3.光纤通信
信息理论表明，作为载体的无线电波频率越Байду номын сангаас，相同时间内传输的信息就越多。
学生讨论不同通信的特点。
让学生比较相同时间内传输信息量的多少？
教学过程：
微波通信
学生上讲台讲解为什么要使用微波通信，微波通信的特点是什么，微波通信的缺点是什么？以及为什么不能用月球作为中继站。
学生交流，并相互提问，了解微波通信的特征。培养学生自主学习能力。
三、教学用具
电脑操作平台光纤原理演示仪媒体资源
四、教学过程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图及资源准备
引入课题
提问：
上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程。那么电视和广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？
学生思考并引导学生得出结论
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。
越来越宽的信息之路
一、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。
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。
二．教学重难点
21.4越来越宽的信息之路(教学设计)九年级物理全一册(人教版)
21.4 越来越宽的信息之路（教学设计）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。
因此，现代通信技术所采用的频率越来越高，微波通信就是其中应用较广泛的一种。
2. 微波（1）波长和频率范围：微波波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~3×105MHz之间。
（2）性质：微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
3. 微波通信（1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。
（2）微波中继站：微波大致沿直线传播，不能绕地球表面绕射。
因此必须每隔50km左右就要建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去。
这就像接力赛跑一样，一棒传一棒，可以把信息传递到远方。
（3）微波通信的优点①频率高，传输信息的容量大；②质量好，可以传送很远的距离；③大致沿直线传播，受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定。
（4）微波通信的缺点4. 卫星通信的组成由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。
卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。
5. 卫星通信特点通信范围大，只要在卫星发射的电磁波覆盖的范围内均可进行通信；不易受陆地灾害影响，建设速度快；易于实现广播和多址通信。
6. 中国北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。
【例题2】2019年9月23日，我国以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，北斗导航系统由地球非同步卫星和地球同步卫星两部分组成。
如图是三颗地球同步卫星轨迹示意图。
下列地球同步卫星说法中正确的是（A）A．卫星1相对于卫星2是静止的B．卫星2相对于卫星3是运动的C．三颗卫星相对于地球是运动的学习新课三、光纤通信1. 激光（1）激光的概念：频率单一、方向高度集中的光叫激光。
九年级物理：第21章第4节《越来越宽的信息之路》教学设计
（2）培养学生对通信技术在生活中的应用具有责任感。
（二）教学设想
1.创设情境，激发兴趣：
在课堂导入阶段，通过展示生活中常见的通信场景，如手机通话、上网等，引发学生对通信技术的好奇心和探究欲望。
2.突破重难点，分层教学：
（1）针对电磁波和光纤通信等抽象概念，运用生动的比喻、形象的视频资料，帮助学生理解。
九年级物理：第21章第4节《越来越宽的信息之路》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1.让学生理解信息传输的基本原理，掌握通信技术发展的历程，了解现代通信技术的种类和特点。
2.使学生掌握电磁波在信息传输中的作用，了解无线电通信、光纤通信和移动通信等现代通信技术的应用。
3.培养学生运用物理知识解释生活中通信现象的能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
8.布置作业，拓展思维：
设计具有思考性和拓展性的作业，引导学生运用所学知识分析生活中的通信现象，培养学生的创新思维。
四、教学内容与过程
（一）导入新课，500字
1.教师通过展示一幅我国通信事业发展的时间轴，让学生观察并思考以下问题：
（1）从古至今，通信方式发生了哪些变化？
（2）这些变化给我们的生活带来了哪些影响？
1.教师将学生分成若干小组，每组针对以下问题进行讨论：
（1）你了解哪些通信技术？它们各自有哪些优点和缺点？
（2）你认为未来通信技术会朝着什么方向发展？
2.各小组汇报讨论成果，教师进行点评和总结。
3.教师引导学生关注通信技术在生活中的应用，培养学生的社会责任感和时代使命感。
（四）课堂练习，500字
1.教师设计以下课堂练习题，帮助学生巩固所学知识：
人教版九年级物理全一册 越来越宽的信息之路(含答案)
人教版九年级全一册 21.4 越来越宽的信息之路一、单选题1．下列关于信息传递的说法中,正确的是（）A．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象,直接通过发射天线发射传播信息D．声、光和电磁波中,只有电磁波能传递信息2．建国70周年阅兵式上,我国自行研制的北斗卫星导航系统实时向终端发送车辆定位信息,它传递信息是利用（）A．超声波B．次声波C．激光D．电磁波3．关于信息和材料,下列说法不正确的是（）A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体B．光导纤维传导的是电磁波C．超导材料适合用来进行远距离输电D．发光二板管是一种半导体材料4．下列关于材料与技术的应用,与实际情况相符的是A．夜视仪是利用紫外线来工作的仪器B．超导材料没有电阻,所以不适合做导线C．B 超是利用电磁波来检查病人的D．现代通信应用光导纤维,传输信息量大5．关于电磁波和现代通信,下列说法正确的是A．红外线和可见光也属于电磁波家族成员,它们在真空中的传播速度相同B．军用雷达是利用超声波进行定位和导航的C．卫星通信、光纤通信是利用超声波传递信息D．固定电话、移动电话都是利用导线中的电流来传递信息的6．北斗卫星导航系统完成定位、导航和通信任务,传递信息利用的是A．微波B．次声波C．超声波D．红外线7．下列说法中不正确的是A．微波大致沿直线传播,因此微波通信要建很多中继站才能把信息传递到远方B．卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信C．光纤通信容量大,不受电磁干扰,保密性好,通信质量高,但传输距离短D．利用因特网可实现资源共享和信息传递,还可进行远程教育、远程医疗等8．现代信息高速公路,是卫星通信和光纤维通信等高速、大容量信息传输通道的俗称,光纤维通信是利用下列哪一种载体传输信息的（）A．微波B．光波C．无线电波D．B超声波9．下列相关物理量的数值最接近实际的是（）A．人体正常体温约36.6℃B．中国领土面积约960万平方米C．正常人呼吸一次的时间约1分钟D．北斗导航系统卫星共有3颗10．关于能源、信息与材料,下列说法不正确的是（）A．5G 网络所指的就是在移动通信网络发展中的第五代网络, 经测试5G 下载速度是4G 的15 倍,因为5G 网络比4G 网络的电磁波在真空中传播的速度小B．指南针是磁性材料制成的,其南极指向地磁北极附近C．利用半导体材料可以制作二极管D．光纤通信利用激光传递信息的二、填空题11．太阳、操场上跑步的人和地球同步卫星,如果以地球为参照物,______是静止的。
秋新人教版九年第4节《越来越宽的信息之路》优秀教案(重点资料).doc
21.4 越来越宽的信息之路【学习目标】1．常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信．2．通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣．【基础知识精讲】随着社会的进步，人类传递的信息量越来越大，由无线广播发展到电视，增加了图像的信息，但如同人类的进步无法停止，信息的传递继续发展．信息传输的多少与什么有关呢？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．根据电磁波家族成员特点：c＝λf可知，波长越短的电磁波，频率越高．相对无线电波，（长波、中波、短波）微波的波长更短、频率更高，因此可以传输更多的信息．我们可以形象地比喻为——信息之路越来越宽了．1．微波通信同无线电波相比，微波的波长更短，在1 mm至10 m之间，频率更高，在30 MHz至3×105 MHz之间，一条微波线路可以传输更多的信息，因此可在上面通行几千、几万路电话．但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形．微波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射．所以在每传播一定距离后需将微波向地面引，如图9－7所示．根据实际情况必须每隔大约50 km左右就要建设一个微波中继站．而且传播的越远中继站需要的越多．图9－7微波通信受到挑战是因为必须建设中继站，并且在遇到雪山，大洋根本无法建设，这样就受到限制．如何解决这一问题呢？开始有人想利用月球做中继站，但由于月球离我们太远，没有足够能量的微波无法到达月球，更无从谈到携带信息反射回地面．后来人们想在天空中人造一个卫星做中继站，现在已经实现了，这得益于人造卫星的发展．2．卫星通信航天事业的发展使人类已飞出地球，在太空中建立太空站，可以发射人造卫星为我们服务，用地球同步卫星做微波中继站，很好地解决了地面中继站的弊端，实现无障碍中继，覆盖整个地球（360°）只需三颗通讯卫星如图9－8．卫星通讯标志着信息已可全球化．图9－83．光纤通信依然根据c＝λf．比微波频率更高的电磁波是光波．能否运用光波传送信息呢？如果用光波传送信息，这条“信息高速路”要比短波、微波宽出百万倍、千万倍．但发展光波通讯遇到这样一个问题，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息或无法从光波中分离出信息．要想解决问题得制造一种单一且方向高度集中的光，作为载体才行．1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种单一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将信息分离出来．图9－9激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程，光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射出．如图9－9所示．光导纤维内心是空的，外面敷上保护层．由于光的频率很高，所以可以同时传递声音、图像等信息．4．网络通信信息的发送和接收都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的问题，计算机可以处理大量的信息，而且速度快．把计算机同信息网络连在一起，就叫做网络通信．网络通信的优越性是很明显的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代．目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件．如图9－10所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相连，这就是平常说的上网．如同邮局与寄信人和收信人的关系．甲、乙计算机相当于收（寄）信人，而服务器相当于邮局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到B储存起来．一旦乙上网，他就能从自己的服务器B得到这个邮件．每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置．图9－10网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载体的优点，他是导线、光缆、微波…的组合体．有时还运用通信卫星等各种通信手段．随着通信技术的发展，网络技术智能化程度越来越高，人们的沟通可以通过网络达到近乎“面对面”的程度，这得益于网络通信可以在很短时间内传递大量的信息，而且信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的直接需要，我们可以在网上轻松地看电视了．利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能．每个用户都有自己的信箱，信箱都编有地址名．例如：xiaolin@server．com．cn表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫sever．com．cn．其中“cn”是china的简写，表示这个服务器是在中国注册的．世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网．因特网已经成为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”．人们可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，可以上网和朋友聊天．另外可以通过网络进行远程教育、远程医疗等等．网络已经渗透到人们生活的各个角落．【拓展训练】微波微波也叫超高频无线电波，是无线电波中波长最短的一个波段，其波长范围的上限约为几米，下限通常定为1 mm．微波有许多特性，它除了具有电磁波的基本属性之外，还有波长短、频率高等特点．这些都是一般无线电波无法比拟的，这些特性使它能满足科研、国防、工农业生产中多方面的特殊需要，并逐步为世人瞩目．首先我们已经知道微波在广播电视和通讯方面必不可少．其次微波能穿透电离层，而其他无线电波都要被电离层反射回地面，所以只能用微波来进行卫星通讯和地面与卫星、飞船之间的联系．雷达是微波探测设备，一般雷达的工作频率是3×109Hz至10×109Hz，由于波长短，有利于精确地测量距离和时间；微波与光类似，它是在空间沿直线传播，遇到障碍物就像光的反射，并且可以用反射镜反射或透镜来聚集微波的能量，雷达所用天线像探照灯一样，把发射功率基本上全部集中于窄束之内辐射出去，还能收到目标反射回来的反射波，从而确定目标的方向、距离，甚至大小和形状．雷达不仅可以侦察敌情，搜索飞机和舰船、坦克等，还能控制导弹与炮火，跟踪卫星、洲际导弹和宇宙火箭．雨、云、雪、雾对微波都有不同程度的吸收与反射，因此用气象雷达可以预报天气情况．现代舰船和飞机上，都装有无线电导航设备，架设在海港、机场上的特种雷达可以指挥它们防止碰撞，并能在恶劣的天气里安全行驶，更高级的雷达还能根据太阳的辐射识别方向并测定自己在海上的位置．另外，微波还可用来加热．由于微波波段靠近红外波段，因此其热效应很显著．它的优点是热效率高、时间短．由于微生物在微波场中能得到选择性加热，因而微波能在环境温度低的情况下把食物、药品中的害虫和细菌杀死．。
21-4越来越宽的信息之路
光导纤维的主要用途是用来传递信息，进行通 讯．把要传输的信息变成光信号在光纤中传播， 如图所示，那么光在光纤中的传播方式是（ C ） A．沿着光纤的中轴线直线传播 B．沿着光纤的外壁多次折射传播 C．沿着光纤的内壁多次反射传播 D．沿着光纤螺旋式的曲线传播
华人科学家高锟以“涉及光纤传输的突破性成就” 获2009年诺贝尔物理学奖，下列关于光纤通信的 D ） 说法正确的是 （ A．光在光纤中是沿直线传播的 B．波长越长的光在光纤中传播的速度越大 C．光纤通信与有线通信一样，都需要金属导线 D．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信 息．
1.微波： 波长：10m～1mm 频率：30MHZ～ 3×105MHZ 2.传播方式：大致沿直线传播 接近光波
穿透：对玻璃、塑料几乎全部穿透
3.基本性质： 吸收：对水、食物就会吸收而发热 反射：对金属就会反射微波
B
A
微波中继通信
B
A
微波中继通信
3.优点：
速度快
频率高 一条路线可开通几万路电话
通电线路
计算机 计算机甲
服 务 器 A
导线、光缆、微波
服 务 器 B
计算机
计算机乙
电话机相当于网络通信中的 计算机 ; 电话交换机相当于网络通信中的 服务器 ; 通电线路相当于网络通信中的 导线、光缆、 . 微波
下列不属于互联网常用功能的是（ C ） A．发送电子邮件 B．浏览网页 C．邮寄商品 D．下载文件
用于卫星通信的人造卫星叫做通信卫星，下列关 于通信卫星的说法中，正确的是（ B ） A．卫星通信的信号是由通信卫星发射的 B．卫星通信的信号是微波信号 C．微波信号在通过大气层时无能量损失 D．通信卫星离地面高度没有特定要求
关于地球同步通信卫星，下列判断中正确的是 （ A ） A．同步卫星的转动周期和地球自转周期相同， 相对于地心是静止的 B．同步卫星在空中静止不动 C．同步卫星和月球一样每天绕地球运转一周 D．同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空 至少要4颗就能将信号覆盖全球
21.4越来越宽的信息之路
之梦．卫星通信就是利用
做微波通信的中
继站．
5．在地球上空均匀配置 颗
卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，
从而实现了
。
6．实际上，光也是一种比微波频率
更高的电磁波，而激光则是频
率，方向的 Nhomakorabea光．7．下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( )
A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样
B．同步卫星可作为转播微波的中转站
率一般为102 kHz～30MHz，由此可知在
相同时间内
广播比
广
播要传输更多的信息．
．
3．微波是频率在 MHz至
MHz之间的电
磁波，微波的性质与 更接近，大致也是沿
传播，微波
(选填“能”或“不能”)沿地球
表面绕射，所以必须每隔
km左右要建设一
个
，把传来的信号处理后再传出去，实现
远距离通信．
4．现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信
四、网络通信
课堂小结
微波通信 频率在30MHz ~3×105MHz
卫星通信
用通信卫星转为 微波中继站
光纤通信 激光在光导纤 维中传播
网络通信 把计算机联在 一起进行通信
1．信息理论表明：作为载体的电磁
波，
越高，在相同时间内传输的
就越多．
2．电视广播的工作频率一般为30
MHz ～ 3×105MHz ， 声 音 广 播 的 工 作 频
C．同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同
D．要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全 世界，至少要有三颗同步卫星
8．关于应用激光的下列描述中错误的是( )
A．利用激光进行通信 测量
21.4越来越宽的信息之路
居香港。因在“有关光在纤维中的传输以用于光 学通信方面” 取得了突破性成就，被誉为“光纤 通讯之父”，并荣获2009年诺贝尔物理学奖。
活动五
1、做课本的“演示”实验，让学生观察“光沿弯弯的水流传播， 在地面出现光斑”的现象，思考：光还可以通过其他物质沿着 弯弯的路径传播吗？ 2、阅读课本相关内容，回答： （1）光从光导纤维（光纤）怎样传播？ （2）光纤通信比微波通信在相同时间传递的信息更 。
陈荣才
第4节
驿传
打电话
互联网视频聊天
活动一
1、分别收听和观看一分钟的模拟“收音机”、“电视机”播放 的“NBA明星库里”，回答：音频、视频谁传递的信息更多？ 2、观察分析下面的音频、视频的电磁波示意图，回答：哪种信 号频率更高？
3、由上面“1，2”两项信息总结分析可知： 作为信息载体的电磁波，频率越 ，相同时间可以传递的信 息越 。 4、从电报到电话、互联网电脑（手机），相同时间可传递的信 息越来越 ，形象地说，信息之路越来越 了。 5、阅读课本相关内容，加深理解。
活动二
1、阅读下面的图片，回答：手机用哪种电磁波进行通信？
2、阅读课本“微波通信”的相关内容，回答： （1）微波波长为 ，频率为 ，比短波的频率更 。 （2）微波的性质更接近 ，大致沿 传播，不能沿地球表 面 ，必须每隔 km左右就要建一个中继站（基站、基地 台）。 （3）动画演示“微波通信”，加深理解。 3、讨论、交流 遇到海洋等不无同法波建长中（继频站率）时的，电可磁以波利用用途月不亮同。建中继站吗？
你认识哪些（或对哪些有兴趣）？讲一讲！
6.公共服务
订车票机票、酒店
约车、租车
医疗服务
同学们： 现代通信科技取得的伟大成就，改变了人类
21.4越来越宽的信息之路 课件(共23张PPT)人教版物理九年级
21.4越来越宽的信息之路课件(共23张PPT)人教版物理九年级(共23张PPT)第二十一章信息的传递第4节越来越宽的信息之路人教版物理九年级目录01自主学习02全程探究03全员提高04自我评价PART 01自主学习（一）学习目标1.常识性了解卫星通信、光缆通信、网络通信。
2. 通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。
（二）自学检测PART 011、同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107m，绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同。
（1）同步通信卫星绕地球运行时_____（选填“受”或“不受”）地球的引力，其运行周期是_______h。
同步通信卫星相对于地面的建筑物是_______的，_____颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。
（二）自学检测PART 01（2）理论和实践表明，质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若同步通信卫星上的天线脱落，天线_______（选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行。
（3）地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要_______s。
探究一：微波通信PART 02全程探究1、微波信号的波长在10m ～1mm之间；2、微波信号的频率在30MHz ～3×105 MHz之间。
3、一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
1、微波几乎沿直线传播，不能沿地球表面绕射，需建设中继站。
2、微波中继站的架设会受到地形、距离等影响，对架设带来不便。
微波中继通信示意图月球离我们太远，信号衰减、时间延迟，而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。
能否用月亮做中继站，实现微波通信？探究二：卫星通信PART 02全程探究1、通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星。
2、用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号1.陆地应用：如车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用、铁路运营监控等；2.航海应用：如远洋运输、内河航运、船舶停泊与入坞等；3.航空应用：如航路导航、机场场面监控、精密进近等。
【课件设计】21.4越来越宽的信息之路_
问题2：微波通信有什么缺陷？如何解决？
缺陷：微波几乎沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
解决方法：必须每隔50Km左右就要建设一个微波中继站， 如同跑接力。
微波中继站通信示意图
问题3： 能否用月亮做中继站，实现微波通信？
答案： 太远，不方便
பைடு நூலகம்
解决方案： 人造卫星通信
二、卫星通信
【视频播放】： 通信卫星
答案：1、电视 3、单一
声音
2、 3
同步通信 4、 C
全球通信
高度集中
5、 D
情境创设 ：请同学们欣赏一段音乐
结合上节课我们学习的无线电广播和电视的 工作过程，你认为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？
信息理论表明：作为载体的 电磁波，频率越高，相同时 间内可以传输的信息就越多， 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，信息之路越来越 宽了。
问题1：网络通信有哪些优点？
优点：电子邮件像电话一样快，同时又像信件一样方便，收 件人可以在任何时候通过上网的计算机或手机打开信箱，查 看邮件。除了文字之外，我们也可以把照片、语音及任何信 息变成数字文件用电子邮件传送。
问题2：世界上最大的计算机网络叫什么？
因特网
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。
【视频播放】：
光沿着水流传播
光在光导纤维里传播
拓展应用:激光除了本节课上学习的通信外， 你还知道有哪些应用？
激光舞
激光手术
激光武器
激光测距
四、网络通信
网络对我们的生活有着十分重要的影响，你通过网络发送或 接收邮件以及聊天时，信息是怎样传递的？
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越来越宽的信息之路
5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更 多。
相同时间内，电视广播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。
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。
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。
课堂小结
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。
微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
• 1966年，华裔物理学家高锟首次利 用无线电波导通信的原理，提出了 低损耗 （ 20 db/km ） 的光导纤维 （简称光纤）的概念。 • 1970年，美国康宁公司首次研制成 功损耗为20 db/km的石英光纤，它 是一种理想的传输介质。 • 1970年，贝尔实验室研制成功室温 下连续振荡的半导体激光器 （ LD ） 。从此，开始了光纤通信 迅速发展的时代。
微波几乎沿直线传播
微波中继通信示意图
问题： 能否用月亮做中继站，实现微波通信？ 答案： 太远，不方便
解决方案： 人造卫星通信
Grammar Focus
金手指驾校网 / 金手指驾驶员考试2016 科目1考试网 / 科目1考试
二、卫星通信
通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
三颗同步卫星可实现全球通信
用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
中国北斗卫星导航系统
中国北斗卫星导航系统
三、光纤通信
光是比微波频率 高得多的电磁波。
光通信的“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。
光纤通讯技术是近几十年才发展起来的
各种光导纤维
实验演示——光可以沿着水流传播
光沿着水流传播
光在光导纤维中的传播
光导纤维
光纤通信的优点：
（1）传输频带极宽，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
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。