21.3 卫星通信和光纤通信（课件）-2025-2026学年人教版九年级物理全一册

第三节 卫星通信和光纤通信 新课导入 自古至今，人们传递信息的方式在不断地发展变化，影响着我们的生活。 1. 常识性地了解卫星通信、光纤通信。（重点） 2. 通过学习现代通信知识，感知科技发展给人类带来的便利，培养学习科学知识的兴趣，激发爱国情感。（重点） 学习目标 知识点1　卫星通信 知识全解 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。 知识点1　卫星通信 知识全解 1.通信卫星有什么特点？ 2.要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星? 3.卫星通信的原理。 知识点1　卫星通信 知识全解 1.通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星 绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同 轨道平面定为： 离地高度固定为： 运行周期固定约为： 36000km 24h 赤道平面 知识点1　卫星通信 知识全解 2.要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星? 三颗同步卫星可以实现全球通信 知识点1　卫星通信 知识全解 3.卫星通信的原理 板状的两翼是太阳板，它把太阳能转化成电能，供卫星使用。 通信卫星从一个地面站接收信号，经过处理，再发送给另一个或几个地面站。 碟形天线用来接收来自卫星的信号 知识点1　卫星通信 知识全解 4.中国北斗卫星导航系统 不论是白天还是黑夜，不论在戈壁沙漠还是茫茫大海，北斗都会告诉我们在哪儿，并告诉我们回家的路！ 知识点2 光纤通信 知识全解 光是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。 知识点2 光纤通信 知识全解 普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光。 1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光——激光。 1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。 知识点2 光纤通信 知识全解 通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播 知识点2 光纤通信 知识全解 光纤的应用 知识点2 光纤通信 知识全解 现象：光沿着水流传播 演示实验——光可以沿着水流传播 器材：激光笔、矿泉水瓶、水、水槽（或小桶） 知识点2 光纤通信 知识全解 思考：实验中，为什么光没有沿直线传播？ 光在水流的内表面发生了多次反射。 知识点2 光纤通信 知识全解 探究折射光线消失的秘密 知识点2 光纤通信 知识全解 光在光导纤维中传播 在内壁多次反射 携带信息的激光射入 携带的信息随激光射出 光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。 知识点2 光纤通信 知识全解 信息社会的到来使得人们对光纤通信厚爱有加。从理论上讲，一根头发粗细的光导纤维可以同时传送1000亿对电话通话。如果把全世界人口分成两半同时进行通话，也只占用了它容量的四分之一。 我国光缆通信发展十分迅速，目前光缆可以通达所有地区，而且还和其他国家合作修建了跨越太平洋的海底光缆。光纤通信已成为我国长途通信的骨干力量。 例题1 下列说法错误的是( ) A. 固定电话通话时,在电话线中传递的是声信号 B. 手机通信是利用电磁波来传递信息的 C. 卫星通信是利用通信卫星作为中继站的 D. 光纤通信是利用激光在光导纤维中来传递信息的 当堂练习 A 解析： ​选项A错误：固定电话通话时，话筒将声音转换为电信号，通过电话线传输至对方，而非直接传递声信号（声波需依赖空气传播）。 ​选项B正确：手机通信依赖电磁波（如微波、无线电波）传递信息，无需物理介质。 ​选项C正确：卫星通信通过通信卫星作为中继站，转发电磁波信号以实现远距离通信。 ​选项D正确：光纤通信利用激光在光导纤维中的全反射原理传输光信号，实现高速、低损耗的信息传递。 结论：选项A混淆了“声信号”与“电信号”的传输原理，是错误描述。 当堂练习 例题2 目前我市大部分新建的居民小区都安装了光纤网络,光纤的主要作用是( ） A. 传输电能 B. 传输光能 C. 传输内能 D. 传输信号 当堂练习 D 解析： ​选项A（传输电能）错误：电能传输依赖导电材料（如铜线），而光纤由绝缘材料（玻璃/塑料）制成，无法导电。 ​选项B（传输光能）错误：光能传输指直接利用光作为能量，但光纤中光的本质是传递信号 ​选项C（传输内能）错误：内能需通过介质传导，与光纤功能无关。 ​选项D（传输信号）正确：光纤通过全反射原理传输激光/红外光脉冲，将数字信号高速、低损耗地传递。 结论：小区光纤网络的核心功能是传输通信信号，正确答案为D。 当堂练习 例题3 关于卫星通信的说法正确的是( ) A. 卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波 B. 通信卫星相当于一个太空微波中继站,它是用来转发地面站发送来的信号的 C. 卫星通信发送广播信号 D. 卫星通信接收电视信号 当堂练习 　　 B 　 解析： ​选项A错误：卫星通信不仅是卫星向地面发射电磁波，而是通过卫星作为中继站双向转发地面站之间的信号。仅强调“向地面发射”片面且不准确。 ​选项B正确：通信卫星本质是太空微波中继站，接收地面站的信号后，放大并转发至目标区域的地面站或其他卫星，实现远距离通信。 ​选项C错误：卫星通信可传输多种信号，但“发送广播信号”仅为其应用之一，无法完整概括原理。 ​选项D错误：接收电视信号是卫星通信的具体应用，但选项未体现其核心功能——信号中继。 结论：选项B准确描述了卫星通信的本质 当堂练习 本课小结 卫星通信和光纤通信 光纤通信 卫星通信 特点、原理 特点、原理 25 Lavf57.56.101 $$