第十五章 第三节 现代通信技术及发展前景-【木牍中考·名师教案】2025-2026学年九年级下册物理（北师大版）

第三节　现代通信技术及发展前景 ◇教学目标◇ 知识目标 1.了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的基础知识。 2.了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的原理和优点。 能力目标 通过了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的知识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。 素养目标 通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。 ◇教学重难点◇ 教学重点 了解每种通信的载体和模式。 教学难点 了解各种通信方式的优缺点。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 现代科技的飞速发展，通信技术的愈加发达，使世界变得越来越小，我们每个人都可以足不出户了解天下大事了。很多信息都能得到便捷、广泛地传播，可以说信息之路越来越宽了，那么你了解的通信方式有哪些呢？ 二、教学步骤 探究点1　移动通信 ［阅读课本］P185“移动通信” ［思考］移动电话是如何把信号传递给另一部电话的？又是如何接收到另一部电话的信号的呢？ ［提示］移动电话既是信号发射台又是信号接收台。它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又捕获空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。 ［思考］移动电话由什么来传递信息？使用地点是否受限？ ［提示］移动电话由电磁波传递信息，可以在信号覆盖的任何地方使用。 ［思考］移动电话使用的是什么信号？ ［提示］初期的移动电话使用模拟信号，现在已经完全被数字信号代替。 ［思考］你知道两部手机间的通信过程吗？ ［提示］手机的发射功率很小，又不具有交换能力，必须依靠一组大功率的固定电台（基地台）和交换中心来转接。如图所示，手机1发射的信号被离它最近的基地台1接收，然后由光缆把信号传到交换中心，寻找到选定的通话对象，再由光缆把信号传到离对象最近的基地台2，最终由这个基地台把信号传给对象，即手机2。 ［思考］基地台是由谁来提供的？ ［提示］由提供移动通信的专业公司来建设和运营，遍布于全国各地。 ［思考］移动通信都有哪些功能？ ［提示］通话，发送、接收文字短信息和其他服务性信息（如气象预报、股市行情），无线上网，拍摄和传送彩色的数码照片和视频，接收电视节目，开通可视电话等。 ［思考］常见的移动设备还有哪些？ ［提示］警察用的对讲机、供业余无线电爱好者使用的手持和车载小型电台、军队和地质工作者使用的小型电台等。 ［习题］下列有关移动电话机的说法正确的是 （　　） A.移动电话机只是一个无线电发射台 B.移动电话机只是一个无线电接收台 C.移动电话机既能发射信号，又能接收信号 D.两个移动电话机之间可以直接通话，不需要通过基地台 ［分析］移动电话机既是无线电发射台，又是无线电接收台；移动电话机是通过发射和接收电磁波来实现通信的；两个移动电话机之间通话时，每个移动电话机都需要通过基地台。 ［答案］C 探究点2　网络通信 ［阅读课本］P186“网络通信” ［思考］什么是网络？什么是互联网？ ［提示］把许多计算机通过一定的硬件和软件连接起来，就成为网络。在一所学校或一个居民小区内，若干台计算机接到交换机和服务器（提供网络控制和服务的专用计算机）上，就组成了局域网，再进而实现全世界的连接，就成为互联网。 ［思考］利用计算机通信的主要形式是什么？ ［提示］电子邮件（E⁃mail）。 ［思考］利用计算机通信的优点是什么？ ［提示］由于计算机能够高速处理多媒体信息，并且有交互性，所以在网上可以传输各种类型的信息，包括数据信息和图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息，这是传统的通信手段难以同时做到的。 ［思考］网络有哪些功能？ ［提示］传送电子邮件、查阅资料、远程教育教学、视频会议、读新闻、看电视、网络购物等。 探究点3　光纤通信 ［阅读课本］P186“光纤通信” ［思考］光是电磁波吗？你知道光的波长是多少吗？ ［提示］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。 ［思考］什么是激光？它有什么特点？ ［提示］激光是一种颜色非常纯、方向高度集中的光。它的强度可以超过太阳光，不能让它直接射入眼中，以免伤害视网膜。 ［思考］普通光源可以用来加载信息，实现通信吗？激光呢？ ［提示］普通的光源夹杂许多不同频率的光，如果用它作为载体，接收端就像收音机同时接收到了许多频率的信号一样，杂乱得让人无法分辨；激光具有频率单一、方向高度集中的优点，使得用光通信成为现实。 ［思考］通信用的激光是在什么材料中传播的呢？你知道是谁发明了这种材料吗？ ［提示］为了避免干扰和减少能量的损失，通信用的激光要在用专门材料制造的一种纤维中传播，这种纤维称为光导纤维，简称光纤。 ［思考］什么是光缆？光缆有什么优点？ ［提示］把若干条光纤集成束，外面包上保护层，就成为光缆。光缆一般都铺设在地下的管道中，特别适合于远距离通信用。 ［思考］为什么光射不到光纤以外的地方？ ［提示］光波在光纤的两种材料间发生全反射，所以无法射出光纤。 ［思考］光纤通信有哪些用途，它的优点有哪些？ ［归纳提升］光纤通信用途广泛，如长途电话、有线电视、电视会议、互联网等。光纤通信由于通信容量大，所以可以大大降低成本，减少维护的工作量。除此之外，光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输；光纤通信还有通信质量高，保密性好等优点。 探究点4　卫星中继通信 ［阅读课本］P188“卫星中继通信” ［思考］卫星通信系统是由哪几个部分组成的呢？ ［提示］卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。 ［思考］通信卫星相对于地面是运动的吗？ ［提示］通信卫星与地球同步，相对地面静止。 ［归纳提升］通信卫星相对于地面应当是静止的，这就要把它发射到赤道上空约36000 km高度的圆形轨道上，使它绕地球转动一周的时间恰好为24 h，与地球自转的周期相同，并且转动的方向与地球自转的方向相同，所以称为同步卫星。 ［思考］要想实现全球通信至少需要多少颗卫星呢？ ［提示］大家可以通过作图方法了解。如图，在地球的周围均匀地布置三颗同步卫星，就覆盖了几乎全部地球表面。 ［思考］卫星通信的载体是什么？有什么特点？ ［提示］卫星通信使用微波。其特点是容易像光波那样集束和沿着直线传播。 ［思考］什么是中继通信？ ［提示］如上图所示，从地面站向卫星1发送微波，卫星1收到后经过放大用微波向地面和卫星2转发，卫星2收到后经过放大再用微波向地面和卫星3发送，卫星3再向地面发射。这样从地球一侧发出的信号就被地球另一侧的地面站接收。这种方法类似于接力赛跑，所以被称为中继通信。 ［思考］你知道中继卫星的应用吗？ ［提示］2018年5月21日发射升空的“鹊桥”是“嫦娥”四号月球探测器的中继卫星，其作用是解决地面与在月球背面登陆的“嫦娥”四号探测器之间的通信问题。 探究点5　通信技术的发展前景 ［阅读课本］P189“通信技术的发展前景” ［思考］通过查阅相关资料，请说说我国在通信技术方面目前已有的成就和未来的发展前景？ ［提示］目前，我国已经建成以光缆为主体的主干通信网，卫星电视也覆盖了全部国土，计算机和智能手机也已进入千家万户。计算机技术在通信领域得到更加广泛和深入的应用。未来的通信发展趋势是移动通信和互联网技术的高度融合。当前，我国在5G技术开发方面居于世界领先地位。作为21世纪的公民，我们在享受通信技术提供的各种服务的同时，还要自觉遵守信息社会中的道德准则和法律法规，树立信息安全意识。 三、板书设计 第三节　现代通信技术及发展前景 1.移动通信 （1）工作方式 （2）功能 （3）常见的移动通信设备 2.网络通信 （1）网络和互联网 （2）电子邮件 3.光纤通信 （1）激光特点 （2）光纤 4.卫星中继通信 （1）组成 （2）全球通信 5.通信技术的发展前景 ◇教学反思◇ 生活中学生比较关注网络通信，学生参与积极，双向互动效果非常明显。可利用多媒体网络教室上课，学生可以对计算机进行操作，加深对理论的理解。课堂的知识容量相对较大，但学生对网络的过于热衷致使自主讨论问题的范围变广，课堂节奏需要注意把控。学生对光导纤维的知识了解相对较少，需借助一些媒体录像剪辑，播放给学生了解，也可让学生查阅相关资料，采用讨论、探究教学效果会更好些。 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $