21.3 卫星通信和光纤通信 课件-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

该初中物理课件围绕电磁波及其应用展开，系统讲解卫星通信与光纤通信的核心原理，通过例题引导学生从生活现象中提炼物理观念，构建“电磁波传播—信息传递—技术应用”的知识链条，形成由浅入深的学习支架。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以典型例题和实验模拟强化理解，如用激光在水流中反射的演示实验类比光纤传输，直观呈现光的反射规律，体现模型建构与科学论证能力。同时设置对比计算题，引导学生分析月球不能作为微波中继站的原因，培养质疑创新意识。此设计既帮助学生建立清晰的知识结构，又提升教师课堂互动效率与教学深度。

第二十一章　电磁波及其应用 第3节　卫星通信和光纤通信 关键能力训练 素养分层评价 必备知识导学 学习任务清单 序号 学习任务 核心素养 1 常识性了解卫星通信 物理观念 2 常识性了解光纤通信 物理观念 知识点一　卫星通信 1.电磁波可以传递信息,微波的波长较短,频率较　　　　,能携带的信息较多。但是微波的性质接近光波,大致沿　　　　传播,所以要想让它沿地球表面传播就要设　　　　站。  2.若遇到雪山、大洋等无法建设中继站,我们就可以利用　　　　作为微波通信的中继站。通信卫星大多是相对地球静止的　　　　卫星,在地球的周围均匀地配置　　　颗地球静止卫星,就可以实现全球通信。  高　 直线　 中继　 通信卫星　 同步　 3　 例1 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度的定位、导航和授时服务。关于北斗卫星导航系统,下列说法正确的是(　　)。 A.北斗卫星导航系统是利用超声波进行定位的 B.北斗卫星导航系统中的卫星就是挂在高处的中继站 C.可以用月球代替北斗导航系统中的卫星作为中继站 D.至少需要4颗卫星就可以实现全球通信 归纳总结 卫星通信能远距离传递信息,且通信容量大、干扰小、质量好、效率高。 B　 知识点二　光纤通信 1.光是一种　　　　。与短波、微波相比,光的频率更高,能传递更多信息。  2.普通的光源包含了许多不同波长(频率)的光,难以用它携带信息,但是激光的　　 　 　单一、方向高度　 　 　,它是传递信息的理想载体。 3.光纤通信:利用激光在光导纤维里传播进行通信的方式。激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次　　　　后从另一端射出。  电磁波　 频率　 集中　 反射　 例2 如图所示,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的(　　)。 A.折射　　　　　 B.反射 C.色散 D.直线传播 知识拓展　光在光导纤维中传输损耗小,可长距离传输。光纤通信的通信容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好。 B 知识点一　卫星通信 1.关于地球静止卫星,下列说法正确的是(　　)。 A.以地球为参照物,它是运动的 B.地球静止卫星绕地球转动一周的时间是12 h C.地球静止卫星相当于微波中继站 D.至少4颗卫星才能覆盖全球 C 2.下列说法正确的是(　　)。 A.卫星通信使用的是中波或者短波 B.通信卫星只能用来传递声音信号 C.卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波 D.通信卫星既能传递声音信号,又能传递图像信号 D 知识点二　光纤通信 3.下列说法正确的是(　　)。 A.一条光导纤维只能传输一条信息 B.光导纤维是很细的金属丝 C.铺设光缆时,不能让光缆弯曲 D.光纤通信利用激光在光导纤维中多次反射传递信息  D 1.关于地球静止卫星,下列判断正确的是(　　)。 A.地球静止卫星转动的周期和地球自转的周期相同 B.地球静止卫星在空中静止不动 C.地球静止卫星是通过激光传递信息的 D.地球静止卫星作为传播微波的中继站,至少有4颗就能将信号覆盖全球 A　 2.激光在光导纤维中的传播如图所示,它不断被包层反射回来,曲折前进。制作光导纤维的材料属于(　　)。 A.导体　　　　　　 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体  B　 3.关于电磁波和现代通信,下列叙述不正确的是(　　)。 A.电磁波的频率越高,在空气中传播的速度越大 B.微波的性质接近光波,大致沿直线传播,因此每隔约50 km,需要建立微波中继站 C.光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点 D.卫星通信是利用地球静止卫星作为中继站进行通信的 A　 4.下列关于光纤通信的说法,不正确的是(　　)。 A.光纤通信用激光传递信息,激光的频率单一、方向高度集中 B.激光的频率比微波高,相同时间内可以传递更多的信息 C.光导纤维是很细的玻璃丝,不能弯曲 D.激光在光导纤维中发生多次反射,将信息传到远方 C 5.激光不能用来(　　)。 A.制作测距雷达 B.“捕捉”原子内电子的运动 C.焊接金属 D.制作倒车雷达 D　 6.如图所示,塑料瓶内盛适量水,在塑料瓶的左侧开一个小孔,让激光从塑料瓶的右侧水平射向小孔。当水从小孔流出时,会看到光随着弯弯的水流照到地面,在地面产生一个光斑,这说明激光在水流的内壁发生了多次　　　　。这个实验模拟了激光在光导纤维中的传播。  反射　 7.微波中继站之间的距离一般约为50 km,微波的传播速度约为3×108 m/s,微波从一个中继站传到下一个中继站所用的时间约为　 　　　s(计算结果保留三位有效数字)。地球静止卫星与地面的距离约为3.6×104 km,微波从地面传到卫星后再传回地面所用的时间约为　　　　s。月球离地球约为3.6×105 km,对比以上计算结果,请说明月球不能当微波中继站的原因: 　　　　　　　　　　　　 (写出一条即可)。  1.67×10-4 　 0.24　 信号衰减、时间延迟　 感谢观看 $