第十章 3.改变世界的信息技术-【学海风暴】2023-2024学年九年级下册物理同步备课（教科版）

3. 改变世界的信息技术 课前预习导航 (1)移动台就是手机或车载电话。 一、卫星通信 (2)基站也称基地台，是连接移动台和电话 1.卫星通信是利用人 交换网的中转站，它的主要功能是进行无线信号 造地球卫星作为中继站转 管理、实施呼叫、通信的建立和拆除，并为本控制 发无线电波进行通信的。 区内移动台的过区切换进行控制等。 在地球周围均匀地配置三 (3)移动交换中心是蜂窝通信网格的核心， 驕同步通信卫是，就可以实 其主要功能是对位于本控制区域内的移动用户 现全球通信，如图所示。 进行通信控制和管理。 2.中继站的作用：由于微波沿直线传潘，不 2.移动通信的工作过程：如图所示，手机1 发射的信号被离它最近的基地台1接收；然后由 能沿地球表面绕射，因此利用中继站可以把上一 光缆把信号传到交换中心，寻找到选定的通话对 站传来的微波倍号经过处理后，再发射到下一站 象；再由光缆把信号传到离通话对象最近的基地 去，就像接力赛跑一样，经过多个中继站可以把 台2，最终由这个基地台把信号传给通话对象，即 信息传递到远方。 手机2。 3,卫星通信的过程：卫星通信系统由通信卫 星、地面站和传输系统三部分组成。通信卫星就 像一个空中微波中继站，它接收从一个地面站发 基地台】 射来的电信号，经过放大变频后，再发射到一个 或几个地面站。通信卫是大多数相对于地球是 手机1 000 交换中心 静止的，故称为地球同步卫星。 四、信息革命与人类文明 4,卫是通信的优点：通信距离远、通信客量 1.电磁技术的发展，使信息技术发生了一场 大、通信可靠、不易受地面灾害的影响。 划时代的革命。 二、光缆通信 2.迅速发展的计算机网络，深刻地改变着人 1.光缆通信（也叫光纤通信）的原理：应用光 们的思维方式、学习方式、工作方式、通信方式、 的传播特性，把光限制在光纤内部，用光倍号取 交流方式和生活方式 代传统通信方式中的电信号，从而实现信息的 (1)电子螂件是目前使用最频繁的网络通信 传递。 方式之一。如图所示，甲、乙二人的计算机分别 2.光缆通信的优点：光在光导纤维中传输损 跟一个叫做服务器的大计算机相连接，这就是平 耗小，可长距离传输：光缆通信的容量极大，不怕 常说的“上网”。当甲给乙发送一封电子邮件时， 雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。 他连接的服务器A把邮件送到乙连接的服务器 三、移动通信 B,储存起来。一旦乙“上网”，他就能从自己连接 1.数字蜂窝系统的组成：当前应用最普遍的 的服务器B得到这个邮件。每个电号信精都有 数字蜂窝系统主要由移动台、基站和移动交换中 自己的“地址”，这样才能把邮件送到正确的 心组成。 地方。 38 学海风暴九，年级物理K版下册 【解题点拨】移动电话是利用电磁波来传递 计算机 导线、光缆、微波… 务器 信息的。光纤是利用光在玻璃中不断反射来传 计算机 计算机甲 Hello Hello… 递信息的。不同频率的电磁波波长不同，但相同 计算机乙 清况下的传播速度相同，因此南昌广播电视台与 (2)因特网：世界上凡是计算机集中的地方， 江西广潘电视台发射的电磁波在同一区域内传 例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自 藩的速度相同。北斗卫星导航系统是利用电磁 己的计算机联在一起了。这些网络又互相连接， 波来进行定位的。 成为世界上最大的计算机网络，叫做烟特网，这 课内基础闯关 样就能做到信息资源的共享。除收发电子邮件 考点① 卫星通信 外，我们还可以从网上看到不断更新的新闻，查 1.现在的卫星通信，大多采用相对于地球静止的 到所需要的各种资料。 同步卫是作为中继站，故只需要 颗 ©经典例题剖析 同步卫星就可以实现全球通信：卫星与地面之 【例1】5G通信技术是指第五代移动通信系 间的通信是通过 实现的。 统，我国在5G通信技术方面处于世界领先地位。 2.某通信卫星在赤道平面上方距地球表面 5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据 35800km的轨道上。假如地球表面的大气层 处理速度，它能够将目前的无线通信技术拓展到 突然消失，人们 (选填“仍能”或 人与物无线相连。下列关于5G与4G的说法， “不能”)观看电视；从地面发射载有信息的电 错误的是 磁波信号到通信卫星接收到信号需要经过的 A.5G传潘电磁波的速度比4G的快 时间是 (结果保留两位小数)s。 B.5G比4G传输处理数据的容量更大 3.关于卫是通信，下列说法正确的是 C.5G比4G处理数据的速度更快 A.卫星通信利用卫星来向地面发射电磁波 D.5G和4G都是利用电磁波进行无线通 B.通信卫星相当于一个太空微波中继站，它是 信的 用来转发地面站发送来的信号的 【解题点拨5G和4G都是利用电磁波进行 C.卫星通信只发送广播信号 无线通信的，电磁波在真空中的传播速度和光速 D.卫是通信只接收电视信号 相等，都是3×108m/s。电磁波的颜率越高，相 考点②光缆通信 同时间内可以传输的信息越多，处理数据的速度 4.早在100多年前，贝尔实验室就有了用“光话”替 也更快。 代电话的设想，后来科学家利用强光源产生的 【例2】关于电磁波和现代通信，下列说法正 ,以及光导纤维技术，终于让光纤 确的是 ( 通信成为了现代通信的重要方式。如图所示的 A.移动电话是利用电磁波来传递信息的 是光在光导纤维中传播的示意图。光导纤维能 B.光纤是利用光在玻璃中不断折射来传递 传导光的基本原理是 信息的 C.南昌广播电视台与江西广播电视台发射 的电磁波在同一区域内传播的速度不同 D.我国建立的北斗卫星导航系统是利用超 5.历经四十年的发展，中国光纤光缆行业已经占 声波来进行定位的 据世界的半壁江山，为现代通信作出了突出贡 第十章 学海风最 献，体现了大国精神、大国担当。现代信息高 A.卫星通信 速公路，是卫星通信和光缆通信等高速、大容 B.互联网（有线网络和无线网络） 量信息传输通道的俗称。光缆通信传输信息 C.战场上的八百里加急 的裁体是 ) D.光纤通信 A.微波 B.光波 12.电话通信与网络通信有许多相似之处。如图 C.无线电波 D.超声波 甲、乙所示的是两种通信的工作原理，比较两 6.关于光缆通信，下列说法错误的是 者可以发现： A.光导纤维是很细的玻璃丝，通常数条光纤 一起敷上保护层，制成光缆 B.光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输 机 C.光缆通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干 扰，通信质量高，保密性好 D.激光在光纤中被不断反射，曲折前进，所以 计算机 导线、光缆、微波 务器 计算机 能量损失较大 计算机甲 计算机乙 考点③移动通信 7.移动电话是靠 来传递信号的： (1)电话通信中，电话机相当于网络通信中的 移动电话既是发射台又是 台；移 动电话在通话时必须靠固定的 (2)电话通信中，电话交换机相当于网络通信 台转接。 中的 8.下列设备工作时，能接收电磁波，但不能发射 (3)电话通信中，通信线路相当于网络通信中 电磁波的是 ( 的 A.收音机 B.移动电话 课外拓展提高 C.通信卫星 D.倒车雷达 一、填空题 9.我国手机用户总数已达到22亿。在同一区域 1.汽车上常安装一些设备来传递信息，如倒车雷 手机间的通信过程是 ) 达利用 传递信息，而导航仪则 A.手机甲→手机乙 利用 与卫星联系来传递信息。 B.手机甲→基站→手机乙 (以上两空均选填“电磁波”或“超声波”)光纤 C.手机甲→基站1→交换机→基站2→手机乙 利用激光传递信息，大幅提高了信息的传输 D.手机甲→基站1→基站2→手机乙 量，这是因为激光具有较高的 考点④信息革命与人类文明 (选填“速度”“频率”或“能量”)。 10.两人面对面交流是利用 传递信 2.(2023吉安泰和月考)如图 息的；同一城市两地间通过固定电话交谈是利 所示的是某款无线话筒及其 用 传递信息的：交警通过对讲机 配套的调制器。工作时话简 协调指挥是利用 传递信息的。 将声音处理后无线传输给调制器进行处理。 话筒是利用 现象工作的，它 11.下列各种通信方式中，不属于现代通信的是 与调制器之间是通过 进行信 息传递的。 学海风暴九年级物理K版下册 3,我国已经成功发射了多颗同步卫星，它们是在 C,卫星通信只需要3颗同步卫是就可以实现 同步轨道上绕地心转动的卫星。若以地球为 全球通信 参照物，同步卫星是 的。现在， D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息 许多长途电话是以地球同步卫星做中继站，打 传递的 这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。 8.不需要WFi信号，点亮LED灯就能上网，复旦 假设某通信卫垦距离地球36000km,则打电 大学成功实现了这一国际前沿通信技术。在 话会延迟 LED灯中安装一个微芯片，便可让其变成无线 二、选择题 网络发射器。点亮LED灯，灯光下的电脑通过 4.北斗卫星是导航系统提供服务以来，已在交通运 一套特制的接收装置接收光信号即可上网。下 输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、 列有关说法错误的是 () 电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广 A.有LED灯光的地方就有网络信号 泛应用，服务国家重要基础设施，产生了显著 B.点亮LED灯上网不是利用电磁波传递信号的 的经济效益和社会效益。现在很多手机、汽车 C.与用WFi信号上网相比，光由于直线传播 都接入了北斗卫星导航系统，实现精准定位。 不能穿墙而过，因此网络信总更加安全 卫星向汽车传递信号依靠的是 D.与用WFi信号上网相比，这种上网方式没 A.红外线 B.紫外线 有大功率的无线通信设备，局部电磁辐射 C.电磁波 D.超声波 大大减弱 5.能量和信息是人类歉以生存的基本需求，每个 9.(多选)同学们上完信息课，从微机室中出来， 房子都通过各种管线与外界进行能量和信息 大家议论纷纷。下列几种说法，你认为正确的 的交换。下列房子的管线主要用于传递信息 是 () 的是 A,上网可以查阅所需的各种资料，比资料室 A.输电线 B.天然气管道 中要全多了 C.光纤 D.暖气管道 B.上网可以看到不断更新的新闻，比报纸要快 6.信息传递技术的发展使人们冲破了时空的阻隔。 多了 下列关于信息传递的说法，错误的是 ) C.上网可以发送电子邮件，把人们的空间距离 A.光缆通信是利用光从光导纤维的一端射 缩短了 入，在内壁多次反射从另一端射出，从而把 D.只有收件人的计算机打开着，我们才能向他 它携带的信息传到远方的 发送电子邮件 B.同步卫垦绕地球转动的周期跟地球的自转 三、实验与探究题 周期相同 10.在一个无色大塑料瓶的侧壁靠 C.电磁波的传潘不需要介质 底部的位置钻一个小孔，用胶 D.微波是一种电磁波，它不能用于传递信息， 带粘住小孔，在瓶中装满水，在 只能用于微波炉中加热食物 瓶的另一侧放一个激光电筒， 7.下列说法不正确的是 调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的 A.微波大致沿直线传潘，不能沿地球表面绕 小孔（如图所示）。揭下胶带，让水流到下面 射，因此需要建立微波中继站 的盆里，你会看到光随弯弯的水流照到盆底， B.我们可以把月亮作为一个微波中继站 在盆底产生一个光斑。 第十章 学海风最 (1)在这个实验中，微光电简的光束沿水流的 同步通信卫星的作用相当于 (选填“内”或“外”)壁经过多次 (选填“反射”或“折射”)，最后 (4)现代通信卫星传递的是 (选 射到盆底。 填“数字”或“模拟”)信号，靠 (2)实验中从瓶中流出的水柱相当于光缆通 (选填“电滋波”“超声波”或“次声波”)传递 信中的 ,由此说明用来进 信息。 行光缆通信的光纤 (选填“能”或 (5)现在许多长途电话是以地球同步通信卫 “不能”)弯曲。 星作为中继站的。打这种长途电话时，会觉 (3)猜想：在光缆通信中，每一根光纤能不能 得对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原 同时传导多束激光信号而不相互干扰？答： 因之一是无线信号在射向卫星和从卫星返回 时需要一定的时间。某同步通信卫星与地面 四、综合题 的距离是36000km,则通话延迟的时间至少 11.阅读下面的短文，回答问题。 为 如图所示的是利用卫星进行通信的示意 已核心素养提升 图。卫星运行在高达36000km的同步定点 科学态度与责任无人机航拍摄影是以无人驾 轨道，即在赤道平面内的圆形轨道，并且卫星 驶飞机作为空中平台，集成了高空拍摄、遥控、 绕地球转动的周期与地球自转的周期相可。 深测技术、视频影像微波传输和计算机影像信 在地面上看卫星，卫星好像静止不动，称为同 息处理技术的新型应用技术。如图所示的是 步通信卫星。卫星通信系统由通信卫星和通 某架带有高速摄像机的小型无人机，其部分参 倍地面站两部分构成，通信卫星实际上就是 数如表所示： 一个悬挂在太空中的微波中维站，它居高临 下，视野开阔。它可以“看”到最大跨度达一 万八千余千米的地面，三颗同步通信卫星就 几乎可以覆盖全球，可进行全天候通信，只要 在它覆盖区域内，不论距离远近都可以通信。 参数 电池 电池客量/ 电动机额 拍摄速度/ 名称电压/V (mA·h) 定功幸/W 它通信容量大，应用广泛，人们通过它转发电 (的·秒1) 数据 34 250 20 1100 报、电视、广播和数据等无线信号。 卫显 (1)无人机在飞行时将 转化为机 械能，人们是利用遥控器通过 上行 主站 通信客户 (选填“红外线”“超声波”或“电磁波”)传输信 息操控无人机的。 地面站13 地面站2 (2)交警部门利用该无人机实时监测武汉长江 通信客户 大桥的通行情况。在一辆小轿车通行1.5m (1)同步通信卫星的“同步”指的是 的过程中，高速摄像机拍摄110帧的画面，则 小轿车的速度是 km/h。 (2)同步通信卫星所在的运行轨道叫做 ,距地球表面 km. (3)如图所示，地面站1和地面站2通信时， 学海风暴九年级物理K版下册圈课外拓展提高 【例2】A【例3】D 1.电磁波2.电磁波会聚 ®专题培优训练 3.FM3004.AC能 类型1 5.图像声音 1.电磁波迅速变化的电流 6.C7.A8.C9.B10.C11.D12.B13.B 2.3×10低@ 14.C15.BD 3.A4.B5.B6.A7.A8.D 16.(1)电磁波接收机内外压强一致(2)905761.9 9.解：轰炸机离雷达的距离 (3)h十s·sina一L(4)光的反射 1 1 -X3×103m/s×2×10-4s=3×10'm 心核心素养提升 (1)0.08(2)A 30km 3.改变世界的信息技术 无线电被的叛率了=号-00。=1.5入 经典例题剖析 10'Hz 【例1】A【例2】A 类型2 课内基础闯关 10.电磁波 考点1 11.A12.A13.A14.D15.B 1.3电磁波 类型3 2.仍能0.123.B 16.②③ 考点2 17.电磁波做功 4.激光光的反射（或光的全反射） 第十一章 物理学与能源技术 5.B6.D 考点3 1.能量守恒定律 7.电磁波接收基地 ②经典例题剖析 8.A9.B 【例1】D【例2】B 考点4 四课内基础闯关 10.声波电流电磁波11.C 考点1 12.(1)计算机(2)服务器(3)导线、光统、微波 1.②③①④ ©课外拓展提高 2.D3.A4.A 1.超声波电磁波频常 考点2 2.电磁感应电磁波 5.化学机械6.电内7.内电 3.静止0.24 8.A9.A 4.C5.C6.D7.B8.B9.ABC 考点3 10.(1)内反时(2)光导纤维能(3)能 10.不变化学11.D12.A 11.(1)卫是绕地球转动的周期与地球自转的周期相同 13.(1)420(2)420(3)机城内等于(4)克服率 (2)同步定点轨道36000(3)微波中继站(4) 擦做功（合理即可）(5)能量守恒 数字电磁波(5)0.48 ®课外拓展提高 ②核心素养提升 1.机械电 (1)电能电磁波(2)54 2.内太阳不变 本章培优方案 3.减小遵守 @知识网络梳理 4.4.2保持不变 ①变化②3×10③移动通信 5.内电 重点图片在线 6.D7.B8.A9.A10.B11.ABC ①电流②3×10③y射线④X光片⑤红外线 12.解：(1)纯电动汽车行驶时，将电能转化为机械能。 ⑤紫外线⑦电燕波图短⑨激光⑩反射 (2)电池充满电时，电动机可以做的功 巴易错易混赏析 W=W意=22.4kW·h=22.4×3.6×10J= 【例1】(1)20.81.25(2)D 8.064×10J 134 学海风暴九，年级物理JK版下册