10.3 改变世界的信息技术（教学课件）物理新教材教科版九年级下册

物理九年级下册 •教科版 第十章 电磁波与信息技术 第3节 改变世界的 信息技术 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道电磁波可以传递信息；了解电缆通信、卫星通信、光纤通信、移动通信、物联网的基本原理 02 科学思维 能区分不同信息传递方式的特点；理解信息传输的基本流程：信源→发射机→信道→接收机→信宿 03 科学探究 能查阅资料对比 2G、3G、4G、5G 的差异；了解模拟信号与数字信号的区别 04 科学态度与责任 感受信息技术发展历程；体会通信技术对社会发展的作用，树立科技改变生活的意识 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 电磁波能够传递信息；信息传播基本环节（信源、信道、信宿） 2. 光纤通信、移动通信、卫星通信、物联网的特点与应用 1. 理解光纤通信光的传输原理 2. 明白移动通信基站的作用，理解蜂窝通信系统 课堂引入 如今，我们可以与万里之外的朋友视频通话， 这是怎么实现的呢？ 知识点1 信息的传播 在茫茫太空，各个国家的通信卫星环绕地球运行； 在崇山峻岭，各种各样的信号塔矗立； 在楼顶、路侧，大大小小的通信基站四处分布； 在地下、海底，各有任务的通信线缆密如蛛网。 这些设备，结合电磁技术，形成了一个庞大的通信网络。 知识点1：信息的传播 知识点1：信息的传播 信息有许多形式，如符号、声音、图像、视频、文字、指令等，我们需要把它们转变成电磁波等形式的信号发射出去。 接收方收到信号后，便可从中获得信息。 信源—信息的来源，可以是人、机器甚至自然界的物体。 信道—信息传递的道路，需要借助电磁波和各种设备来铺设。 信宿—接收信息的一方，同样可以是人、机器或者各类物体。 电磁学发展的初期，人们首先想到的是把信息转变成电流信号，通过电线传递到远方，实现信息传播 。有线电报实现了这一设想 。 知识点1：信息的传播 如果能克服电线的局限就更好了！可见光、无线电波是人类最早用来进行通信的电磁波家族成员。这一波段电磁波的产生、发射、接收相对容易实现。1895年，马可尼成功进行了无线电波传播信号的实验。 知识点1：信息的传播 后来，人们对通信的效率、距离、准确度、 抗干扰能力等有了越来越高的要求，于是便设计出了更多的通信方式。 例如，为了使信号传输距离很远，可以用卫星作为中继站，接力传递，这就是卫星通信。 知识点1：信息的传播 电磁波在空中传播，终究受到的干扰还是太大，而且电磁波的发射往往是发散的，向四面八方散播，离发射机远一点，能量就可能消散殆尽，信号非常微弱。 如果用特定的激光作为信号，使它在特定的介质（例如玻璃或塑料）“管道”里传输，效果会不会好一些？光导纤维（简称光纤）的发明，实现了这个设想。 利用光纤进行通信，有传输距离长、抗干扰能力强等特性。目前，通信网络中的骨干网大量采用光缆，许多接入网也逐步实现光纤化，不少家庭实现了‘光纤入户’。 知识点1：信息的传播 知识点2 移动通信 知识点2：移动通信 手机已成为我们工作、生活不可分割的一部分。那么，移动通信是如何实现彼此间通信的呢？ 当前最为普遍的移动通信系统主要由移动台、基站和移动交换中心组成，它们形成了一个数字蜂窝系统。 移动台主要指的是手机和车载电话，它既能发射无线电波，也能接收无线电波。 基站是一种固定的无线电台，可以将接收到的手机信号传递到移动通信网，也可以将信号从移动通信网传递到手机。 它们都与移动交换中心连接。移动交换中心是整个移动通信网络的核心，所有移动台发来的信息都要经由它分拣、处理、传递。 这三种设备良好衔接，相互配合，我们才可以使用手机通话、发短信、上网。 知识点2：移动通信 知识点3 物联网 知识点3：物联网 通过传感器和互联网的使用，家用电器变得既“聪明”又“体贴”。那么在更广泛的场景中，例如工厂里、森林中、商场内外、马路上...是否可以让各种设施、设备都接入网络，实现人与物、物与物的实时互联互通呢？ 物联网使这样的设想成为现实。利用各种传感器、卫星定位系统、识别和感应设备等，可以实时采集需要监控、连接、互动的物体或过程的信息，再按照预先约定的规则（协议）将信息接入互联网中，便实现了原先独立的各个设备的彼此连接。最后借助软件，我们可以对各个过程中涉及的物体和设备进行智能识别、定位、跟踪、监测、控制和管理。 知识点3：物联网 知识点4 从烽火台到智能时代 知识点4：从烽火台到智能时代 以前信息传递的方式 现代信息传递的方式 知识点4：从烽火台到智能时代 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1.2026年世界移动通信大会上，我国展示了6G太赫兹通信技术，理论速率可达5G的百倍。6G信号属于（   ） A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．光纤 B 【详解】无线移动通信（包括5G、6G通信）都是利用电磁波传递信息。超声波、次声波都属于声波，传播需要介质，无法满足远距离无线通信的需求；光纤是传输信号的介质，不是信号本身。 故选B。 课堂练习 探究新知 2.2025年中国成功发射了多颗卫星，如海哨二号卫星、遥感四十六号卫星等，体现了中国航天事业的持续发展。关于电磁波和信息技术，下列说法正确的是（     ） A．电磁波像声波一样，传播时需要介质 B．光导纤维内窥镜主要利用了电磁波的能量特性 C．移动电话只能接收电磁波，不能发射电磁波 D．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务 D 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，而声波传播必须依赖介质，故A错误； B．光导纤维内窥镜主要利用电磁波传递信息的特性，故B错误； C．移动电话既能发射电磁波，也能接收电磁波，以此实现双向通信，故C错误； D．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务，因为电磁波可以在真空中传播，能完成卫星与地面间的信息交互，故D正确。 故选 D。 课堂练习 探究新知 3.下列关于移动电话的说法，错误的是（　　） A．移动电话既能接收电磁波，也能发射电磁波 B．移动电话发射功率非常大，其天线的灵敏度很高 C．移动电话与其他用户通话需基站转接 D．移动电话通过电磁波与电话网络联系 【详解】A．移动电话既能接收电磁波，也能发射电磁波，这是其实现通信的基础，故A正确，不符合题意； B．移动电话的发射功率较小，天线灵敏度也不高，需要通过基站转接来扩大通信范围，故B错误，符合题意； C．移动电话与其他用户通话需基站转接，这是移动电话通信的工作方式，故C正确，不符合题意； D．移动电话通过电磁波与电话网络联系，实现信息传输，故D正确，不符合题意。 故选B。 B 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 $