第三节 现代通信技术及其发展前景（教学课件）物理新教材北师大版九年级全一册

该初中物理课件聚焦“现代通信技术及其发展前景”，系统涵盖移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信等核心技术原理与特点，通过“从古到今信息传递方式”的脉络导入，构建从传统到现代的知识支架，帮助学生形成完整物理观念。 其亮点在于深度融合核心素养，以华为芯片、北斗导航等生活实例为载体，通过典例分析培养科学思维与探究能力，实践作业引导调查家庭通信设备，强化科学态度与社会责任。教师使用可高效落实教学目标，学生能在真实情境中提升应用与创新能力。

高 效 课 堂 15.3 现代通信技术及其发展前景 【九年级全一册·北师大版2024】 【第十五章 电磁波与通信技术】 千图网千图网 目录 1 【 学习目标】 2 【 新知探究】 3 【 课堂小结】 4 【 提升训练】 5 【课后作业】 2 学习目标 学习目标 新知探究 课堂小结 提升训练 1 课后作业 01 理解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的基本原理及技术特点 物理观念 1 02 科学思维 通过对比不同通信技术的异同，培养分析、归纳和推理能力 03 科学探究 结合生活实例，探究现代通信技术的应用场景及发展趋势 04 科学态度与责任 认识通信技术对社会发展的重要性，关注前沿通信技术（如5G、量子通信）的发展，树立科技报国的意识 学习目标 学习目标 新知探究 课堂小结 提升训练 1 课后作业 教学重点 教学难点 各类现代通信技术（移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信）的工作原理与特点； 现代通信技术的发展前景及对社会的影响 移动通信中基地台、交换中心的协作原理；卫星中继通信的中继原理； 理解不同通信技术的适用场景及技术优势的差异 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 情境导入 从古到今人们是怎样传递信息的？ 古代 飞鸽传书 驿站、民间代捎书信 以灯光、火光，如孔明灯、烽火等传递信息 以特殊声音，如钟声、鼓声等传递信息 5 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 情境导入 从古到今人们是怎样传递信息的？ 现代 纸张通信 有线通信 无线通信 数字化通信 书信、报纸 收音机、对讲机 互联网、数字电视 电话、电报、电视 6 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 移动通信 传统电话座机必须用电话线连接到电信局的交换机上，依靠导线中的音频电流传送话音，只能在固定的地点使用。 传统电话座机 7 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 移动通信 早期人工交换机 程序控制电话交换机 电磁继电器控制电话交换机 8 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 移动通信 发明电话交换机，提高线路效率。 电话交换机工作示意图 9 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 移动通信 手机由电磁波传递信息，可以在信号覆盖范围内的任何地方使用。 手机 双重身份：既是发射机，又是接收机，但发射功率小，无交换能力，需依靠基地台和交换中心转接。 10 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 移动通信 移动通信的工作过程（示意图） ①手机1发射信号，被最近的基地台1接收； ②基地台1通过光缆将信号传到交换中心； ③交换中心寻找通话对象手机2，通过光缆将信号传到离手机2最近的基地台2； ④基地台2将信号传给手机2。 11 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 移动通信 生活中常见的移动通信设备 常用于跨距离沟通 12 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 移动通信 【典例1】华为麒麟“9000S 5G”芯片惊艳全球，使用该芯片的手机可以实现卫星通话，卫星与手机之间的信息传递依靠（　　） A．空气 B．电磁波 C．超声波 D．次声波 练习 B 13 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 移动通信 【典例2】某国产品牌手机具有北斗卫星消息的收发功能，如图所示，在身处荒漠无人区等无地面网络信号覆盖环境下，该手机可通过畅连APP将文字和位置信息向外发出，信息是通过 （选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）传递的，手机收到信息会发“响铃”，铃声是由于发声物体 产生的 练习 电磁波 振动 14 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 网络通信 把许多独立工作的计算机通过硬件和软件连接起来，实现信息传递。 计算机网络定义 计算机技术和通信技术结合的产物，是国家信息化水平的重要标志。 计算机网络意义 15 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 网络通信 按覆盖范围分类：个域网、局域网、城域网、广域网 计算机网络层次 个域网 连接近距离个人数字设备，如蓝牙连接手机和电脑。 局域网 较近传输范围（如学校、办公楼），通过交换机和服务器连接。 城域网 覆盖一个城市或地区的高速网络。 16 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 网络通信 广域网 覆盖多个城市、国家甚至全球，互联网是典型的广域网。 广域网的组成（拓扑图） 17 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 网络通信 常见的网络通信方式： 电子邮件 QQ 微信 微博 MSN YY语音 18 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 光纤通信 光也是电磁波，可见光的波长只有几百纳米，比无线电波短得多。理论上，被调制的光能够携带比无线电波更多的信息。 激光器 激光器诞生后实现该设想 颜色纯、方向高度集中，强度大（不能直射眼睛） 激光特点 19 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 光纤通信 专门材料制造的纤维，激光在其中传播，避免干扰和能量损失。 光导纤维（光纤） 光纤特点：绝缘体，传输高频光，不怕雷电和高压、抗干扰能力强。 光携带信息，在光导纤维内壁多次反射进行传播 20 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 光纤通信 若干光纤集成束，外包保护层，就成为光缆。 光缆一般都铺设在地下管道中，特别适用于远距离通信。 光纤通信应用：长途电话、有线电视、电视会议、互联网等。 21 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 光纤通信 练习 【典例3】2024年茂县羌历年无人机表演活动中，空中无人机群组成“天下九寨沟，大美阿坝州”字样，如图所示。表演时，给无人机传递信息利用的是（　　） A．电磁波 B．光纤 C．次声波 D．超声波 A 22 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 光纤通信 练习 【典例4】携带信息的光从光纤的一端入射后，在光纤的内壁上反复 ，直至从另一端出射。光纤具有 、 等特性，光缆通信能量损耗非常小。 反射 传输距离长 高抗干扰 23 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 卫星中继通信 通信卫星需要与地球保持相对静止，发射到赤道上空36000km、与赤道平面共面的圆形轨道，绕地球一周时间与地球自转一周时间相等、方向相同——地球静止轨道卫星 “东方红二号”通信卫星 1984年4月8日，我国成功发射第一颗地球静止轨道试验通信卫星“东方红二号” 我国成就 24 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 卫星中继通信 用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信。 ①地面A点向卫星1发送给微波； ②卫星1放大后向B点发送并向卫星2转发； ③卫星2放大后向C点发送，实现远距离通信。 这种方法类似于接力赛跑，称为中继通信 25 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 卫星中继通信 嫦娥四号中继星“鹊桥”（示意图） 2018年5月21日发射“鹊桥”中继星，解决地面与月球背面嫦娥四号探测器的通信问题。 2019年1月3日，嫦娥四号在“鹊桥”支持下，实现人类首次月球背面着陆、首次月背与地球通信，传回首张月背表面影像图。 嫦娥四号着陆器拍摄的月背表面影像图 我国迈进航天强国的重要标志 26 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 通信技术的发展前景 信息化时代的通信发展 我国建成以光缆为主体的主干通信网 计算机和智能手机进入千家万户，计算机技术在通信领域应用更广泛和深入 卫星电视覆盖全国 27 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 通信技术的发展前景 4G、5G与物联网、人工智能 4G、5G移动通信技术的发展普及，带来优质的数据传输效率和速度，改变人们的学习、工作与生活方式。 物联网、计算机、人工智能的兴起，正推动着社会的数字化演进。 28 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 通信技术的发展前景 北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统 我国自主研制、独立运行的北斗卫星导航系统，全球全天候、全天时提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。 应用领域 国家安全、交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等，还进入大众消费、共享经济和民生领域，改变生产生活方式。 29 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 通信技术的发展前景 量子保密通信 “墨子号”卫星实现量子通信（示意图） 量子保密通信技术从实验室走向产业化，是各国争相追逐的目标，我国走在世界前列。 我国自主研发的“墨子号”量子科学实验卫星，国际上首次成功实现数百万米的星地双向量子通信，具备洲际量子保密通信技术。 30 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 通信技术的发展前景 练习 【典例5】关于卫星通信，下列说法正确的是（　　） A．要完成全球卫星通信至少需要4颗地球同步卫星 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 31 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 通信技术的发展前景 练习 【典例6】2025年1月7日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭，成功将“实践二十五号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。下列说法中正确的是（　　） A．火箭的燃料需要具有较小的热值 B．卫星随火箭加速上升时，机械能一直不变 C．火箭加速上升时，将动能转化为重力势能 D．在轨运行的卫星是通过电磁波与地面联系的 D 32 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 通信技术的发展前景 练习 【典例7】我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭，成功把“实践二十五号”卫星发射升空。 (1)卫星与地面指挥中心是通过 进行联系的。 (2)发射火箭时，火箭向下喷出高温、高压燃气而升空，该现象可以说明物体间力的作用是 的。 (3)发射火箭时，发射塔架下巨大的水池上方会升起大量“白雾”，“白雾”是水蒸气 （填物态变化名称）形成的。 (4)火箭工作时，依次开启助推一级发动机、二级发动机和三级发动机，这些发动机均依靠电子点火器点火，这些电子点火器一定是 （选填“串联”或“并联”）的 电磁波 相互 液化 并联 33 课堂小结 课堂小结 新课讲授 核心素养 提升训练 3 课后作业 本节课你学到了什么？ 34 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 1 . 北京时间2024年11月16日2时32分，天舟八号成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后，天舟八号将转入组合体飞行段。信息从空间站传回地球，利用的是（　　） A．电磁波 B．光导纤维 C．超声波 D．次声波 A 35 2. 如图所示是我国自主研制的隐身战斗机歼-35A，其与地面通信是利用（　　） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 A 36 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 3.关于2025年春晚中用到的无线麦克风，下列说法不正确的是（　　） A．将声音信号转换为电信号 B．通过电磁波传输信号 C．传输频率属于可见光波段 D．接收器将电信号还原为声音信号 C 37 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 4.2025年5月29日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，地面控制中心通过 波与探测器传递信息，这种波在真空中的传播速度是 m/s，探测器在随火箭加速升空过程中，机械能 ，以地面为参照物，探测器是 的。 电磁 3×108 增大 运动 38 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 5.近年来，我国的通信行业蓬勃发展。5G是第五代移动通信技术的简称，5G网络是利用 波传递信息的；专家预计，到2030年5G网络将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中光纤通信是利用光在光导纤维中多次 （选填“反射”或“折射”）将信息传到远方的。 电磁 反射 39 课后作业 课后作业 新知探究 学习目标 课堂小结 5 提升训练 课后 作业 拓展作业 收集资料写一篇小短文：从古到今推动通信技术发展的原因（如需求推动、技术突破等） 习题作业 完成课本“自我检测”剩余题目 实践作业 调查家庭或社区中使用的通信设备和技术（如光纤入户、手机基站、北斗导航的应用），用照片或文字记录、分享 40 物 究 其 理 物理融生活，留心皆新知 感谢聆听！ 41 $