衛(wèi)星通信和光纖通信九年級全冊第二十一章第3節(jié)波磁電及其應用目標展示衛(wèi)星和光纖通信物理觀念初步了解衛(wèi)星通信和光纖通信的原理，能解釋有關現(xiàn)象科學思維通過閱讀衛(wèi)星通信和光纖通信的相關材料進行學習，發(fā)展通過閱讀提取重要信息、分析、歸納的能力科學探究經(jīng)歷水流導光的實驗過程，發(fā)展科學探究能力科學態(tài)度與責任了解通信方式的變革為人類生活帶來的便利，體會物理學對社會發(fā)展的促進作用新課導入問題

在無線電波中，微波的波長較短，頻率較高。一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話。微波的性質(zhì)接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。我們怎樣才能把微波信號傳遞到遠方呢？新課講授衛(wèi)星通信一微波通信微波的波長在10m～1mm之間，頻率為30MHz～3×105MHz之間微波的性質(zhì)更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。因此，每隔50km左右就要建設一個微波中繼站，把上一站傳來的信號處理后，再發(fā)射到下一站去。新課講授衛(wèi)星通信一想想議議在遇到雪山、大洋等根本無法建設中繼站的情況時，又該怎么辦？能不能利用地球的衛(wèi)星——月球進行微波中繼通信呢？月球是地球的衛(wèi)星，可以反射微波，但它離我們太遠了——38萬千米！信號衰減、時間延遲，而且只有當兩個通信點同時見到月亮時，才能完成這兩點間的通信。新課講授衛(wèi)星通信一衛(wèi)星通信用通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來進行通信的方式叫做衛(wèi)星通信。新課講授衛(wèi)星通信一同步衛(wèi)星通信衛(wèi)星大多是相對地球靜止的同步衛(wèi)星，地球同步衛(wèi)星距離地球約36000km，從地面上看，它們好像懸掛在空中靜止不動。地球同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同，所以叫作“同步”衛(wèi)星。新課講授衛(wèi)星通信一同步衛(wèi)星在地球的周圍均勻地配置3顆地球靜止衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現(xiàn)全球通信。新課講授衛(wèi)星通信一衛(wèi)星通信原理利用衛(wèi)星上的通信轉(zhuǎn)發(fā)器接收由地面站發(fā)射的信號，并對信號進行放大變頻后轉(zhuǎn)發(fā)給其他地面站，從而完成兩個地面站之間的傳輸。新課講授衛(wèi)星通信一衛(wèi)星通信的應用利用衛(wèi)星來發(fā)射和接收電磁波信號的應用非常廣泛。例如，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。新課講授光纖通信二光纖通信激光的特點：1960年，美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產(chǎn)生頻率單一、方向高度集中的光——激光。光纖通信：物理學家提出用光纖通信的構(gòu)想，這使得用光進行通信的夢想得以實現(xiàn)。光導纖維：通信用的激光一般在特殊的管道——光導纖維（簡稱光纖）里傳播，光纖是一種非常細的玻璃絲，激光可在光纖里傳播，不受外界干擾。水流導光演示新課講授光纖通信二光導纖維傳光原理如圖所示，在塑料瓶的一側(cè)開個小孔，塑料瓶內(nèi)盛水，讓激光從另一側(cè)水平射向小孔。當水從小孔流出時，你會看到光隨著彎彎的水流照到地面，在地面產(chǎn)生一個光斑。傳光原理：光從光導纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射后從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。新課講授光纖通信二光纜光導纖維是很細很細的玻璃絲，通常將數(shù)條光纖并成一束再敷上保護層，制成光纜，用來傳遞電視、電話等多種信息。由于光的頻率很高，所以光在一定時間內(nèi)可以傳輸大量信息。新課講授光纖通信二光纖通信的優(yōu)點傳輸頻帶極寬，通信容量很大；光纖衰減小，無中繼設備，傳輸距離遠；不受電磁干擾，通信質(zhì)量高，保密性好。新課講授光纖通信二光纖通信技術的發(fā)展光纖通訊技術是近幾十年才發(fā)展起來的。1966年，華裔物理學家高錕提出用光纖通信的構(gòu)想，并得以實現(xiàn)，高錕被譽為“光纖之父”。1960年，美國物理學家西奧多·梅曼在佛羅里達州邁阿密的研究實驗室里，制成了世界上第一臺紅寶石激光器。新課講授光纖通信二光纖通信技術的發(fā)展我國光纜通信的發(fā)展十分迅速，目前光纜可以通達所有地區(qū)，而且還與其他國家合作修建了跨越太平洋的海底光纜。隨著互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展，移動通信網(wǎng)絡的建設，物聯(lián)網(wǎng)等新應用的不斷涌現(xiàn)，光纖通信將迎來更廣闊的發(fā)展空間。新課講授激光的應用科學世界課堂小結(jié)衛(wèi)星通信和光纖通信衛(wèi)星通信微波：波長在10m～1mm之間，頻率在30MHz～3×10?MHz之間。大致沿直線傳播。微波通信：利用微波中繼站傳遞信號衛(wèi)星通信：利用通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來進行通信的方式衛(wèi)星通信的組成：同步通信衛(wèi)星、地面站光纖通信①激光的特點：頻率單一、方向高度集中；方向性好，亮度高②激光的應用：光纖通信；激光測距雷達；激光切割晶片；切除腫瘤；激光武器等1.如圖所示，降落在月球背面的嫦娥四號登月探測器，借助鵲橋中繼衛(wèi)星向地球傳送信息。利用的是（）A．次聲波 B．無線電波 C．紅外線 D．超聲波2.關于光纖通信，下列說法中正確的是（）A．載有信息的激光在光纜的內(nèi)壁上不斷地發(fā)生光的折射，把信息從一端傳到了光纜的另一端B．用于通信的激光是在空中傳播的C．光在光導纖維中的傳播是直線傳播D．光纖通信要比短波、微波通信容量更寬達標檢測BD3.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSatelliteSystem）是我國自主發(fā)展、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。從2018年12月26日開始提供全球服務，標志著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式邁入全球時代。如圖所示的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成：空間段包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星