21.4 越来越宽的信息之路（导学案）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

21.4 越来越宽的信息之路（导学案） 【学习目标】 1. 了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。 2. 通过学习现代通信知识，了解科技为人类生活带来的便利，提高学科学的兴趣。 【学习重点】 了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的基础知识。 【学习难点】 网络通信和光纤通信的原理。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 信息理论表明，作为载体的无线电波频率越 ，相同时间内传输的信息就越 。因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越 ，我们可以形象地说，信息之路越来越 了。 2. 微波通信：微波是波长在 m~ mm之间，频率在30 MHz~3×105 MHz之间的电磁波。微波大致沿 传播，所以每隔50 km左右就要建一个微波 。 3. 卫星通信：利用通信卫星做微波通信的 来进行通信的方式叫卫星通信。 颗同步卫星几乎可实现全球通信。 4. 光纤通信：激光的特点是频率 、方向 。光纤通信是利用 在光纤中传输信号的。光纤由中央的玻璃芯和外面的反射层、保护层构成的，可以传输大量的信息。 5. 网络通信：将数台计算机通过各种方式联结在一起，便组成了网络通信。现在世界上最大的计算机网络叫 。人们经常使用的网络通信方式是 （e-mail），传递信息既快又方便。 【合作探究】 探究一、微波通信 1. 传输信息与频率的关系 【想一想】为了给同学们讲解《移动电话发展史》，一种方式是播放视频，另一种方式是只播放音频。在相同的时间内，播放视频和播放音频传递的信息量一样吗？ 【归纳】信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越 ，相同时间内传输的信息就越 。相同时间内，电视广播比电台广播能传递更 的信息。 2. 微波 （1）波长和频率范围：微波波长在 m~ mm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 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 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 ，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 ，传输信息的容量大； ②质量好，可以传送很远的 ； 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 需要大量中继站进行信号处理，且信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，微波通信几乎无法继续。 【例题1】微波：频率_____，波长_____，信息搭载量大，大致沿直线传播，不能沿地表绕射，每隔50km左右就要建设一个_________站。_____越高的电磁波搭载信息能力越大，越沿直线传播。 探究二、卫星通信 【想一想】在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办？能不能利用地球的卫星——月球进行微波中继通信呢？ 【分析】月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们太远了——38万千米！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。 解决方案：人们使用 进行通信。 1. 卫星通信的概念 利用通信卫星做微波通信的 来进行通信的方式叫卫星通信。 2. 同步通信 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球约36000km，卫星的运行方向与地球的自转方向 、运行轨道位于地球赤道平面上圆形轨道、运动周期与地球自转一周的时间 ，所以叫做“同步通信卫星”。 3. 全球通信 在地球周围均匀地配置 颗通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。 4. 卫星通信的组成 由 、 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 ，从而完成两个 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，