九年级物理全册 21.4 越来越宽的信息之路学案 （新版）新人教版-（新版）新人教版初中九年级全册物理学案

1、越来越宽的信息之路【学习目标】1。常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。2。通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。【基础知识精讲】随着社会的进步，人类传递的信息量越来越大，由无线广播发展到电视，增加了图像的信息，但如同人类的进步无法停止，信息的传递继续发展。信息传输的多少与什么有关呢？信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。根据电磁波家族成员特点：cf可知，波长越短的电磁波，频率越高。相对无线电波，（长波、中波、短波）微波的波长更短、频率更高，因此可以传输更多的信息。我们可以形象地比喻为信息之路越来越宽了。1微波通信同无线电波相比，微

2、波的波长更短，在1mm至10m之间，频率更高，在30mhz至3×105mhz之间，一条微波线路可以传输更多的信息，因此可在上面通行几千、几万路电话。但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形。微波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。所以在每传播一定距离后需将微波向地面引，如图97所示。根据实际情况必须每隔大约50km左右就要建设一个微波中继站。而且传播的越远中继站需要的越多。图97微波通信受到挑战是因为必须建设中继站，并且在遇到雪山，大洋根本无法建设，这样就受到限制。如何解决这一问题呢？开始有人想利用月球做中继站，但由于月球离我们太远，没有足够能量的微波无法到达

3、月球，更无从谈到携带信息反射回地面。后来人们想在天空中人造一个卫星做中继站，现在已经实现了，这得益于人造卫星的发展。2卫星通信航天事业的发展使人类已飞出地球，在太空中建立太空站，可以发射人造卫星为我们服务，用地球同步卫星做微波中继站，很好地解决了地面中继站的弊端，实现无障碍中继，覆盖整个地球（360°）只需三颗通讯卫星如图98。卫星通讯标志着信息已可全球化。图983光纤通信依然根据cf。比微波频率更高的电磁波是光波。能否运用光波传送信息呢？如果用光波传送信息，这条“信息高速路”要比短波、微波宽出百万倍、千万倍。但发展光波通讯遇到这样一个问题，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带

4、信息或无法从光波中分离出信息。要想解决问题得制造一种单一且方向高度集中的光，作为载体才行。1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种单一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将信息分离出来。图99激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程，光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射出。如图99所示。光导纤维内心是空的，外面敷上保护层。由于光的频率很高，所以可以同时传递声音、图像等信息。4网络通信信息的发送和接收都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的问题，计算机可以处理

5、大量的信息，而且速度快。把计算机同信息网络连在一起，就叫做网络通信。网络通信的优越性是很明显的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代。目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。如图910所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相连，这就是平常说的上网。如同邮局与寄信人和收信人的关系。甲、乙计算机相当于收（寄）信人，而服务器相当于邮局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器a把邮件送到b储存起来。一旦乙上网，他就能从自己的服务器b得到这个邮件。每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置。图910网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载

6、体的优点，他是导线、光缆、微波的组合体。有时还运用通信卫星等各种通信手段。随着通信技术的发展，网络技术智能化程度越来越高，人们的沟通可以通过网络达到近乎“面对面”的程度，这得益于网络通信可以在很短时间内传递大量的信息，而且信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的直接需要，我们可以在网上轻松地看电视了。利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能。每个用户都有自己的信箱，信箱都编有地址名。例如：xiaolin表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫.其中“cn”是china的简写，表示这个服务器是在中国注册的。世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自

7、己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网。因特网已经成为21世纪信息社会的基础。全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”。人们可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，可以上网和朋友聊天。另外可以通过网络进行远程教育、远程医疗等等。网络已经渗透到人们生活的各个角落。【学习方法指导】进入中学生活的最大的不适应，就是学习方法方面的不适应。小学的时候是“听课做作业”的两段学习法，在同学们年龄小时显得较自然，随着年龄的增长，消极影响会越来越大，主要有以下几方面：一、违背记忆规律。两段学习法

8、是极不科学的一次性记忆，其遗忘率很高，只是听完课做完作业，考试时再突击复习，在所学知识少且简单的小学还可以，但遇到初中综合及灵活题根本无法解决。二、两段学习法被动学习记忆，容易挫伤学习兴趣和信心，有的同学之所以厌学就是长期运用此种方法，他们不主动学习和复习，体验不到进步的欣喜，学习情绪很难高涨。要适应初中的学习生活，不仅涉及学习方法问题，还有学习目的、兴趣、毅力、习惯等方面的问题。以下一一介绍。科学用脑：实验证明，各学习器官耳、眼、口、手有机的配合进行学习，能有效的提高记忆效果，更好的发挥大脑的潜能。即上课时力争做到“五到”：心到、口到、眼到、耳到、手到。只要肯努力，人人都会变得很聪明。让大脑

9、有劳有逸进行工作；让大脑在兴奋与抑制合理交替的前提下提高学习效率，是唯一正确和合乎学习规律的途径。养成良好的学习习惯：人的行为有80%至90%受习惯的支配，但人们往往自己觉察不到。图911如何理解以上漫画的含义？它对你有什么启示？学校的教育就是帮助人培养良好的习惯，力求养成习惯把行动养成习惯，习惯形成品质，品质决定命运。动力定型（习惯）有优劣之分。建立科学化的动力定型，便可以花费少的劳动去取得较大的成果。良好的学习习惯一旦形成，可以高效率支配自己的学习生活。我们就全面介绍初中生必须形成的科学的动力定型五段学习法1预习：（1）种类：课前预习、阶段预习、学期预习。（2）要求：了解大意，找出重点、难

10、点，发现问题，培养自学能力，循序渐进，做好学期预习。不做预习的危害：（1）缺乏准备，某些内容可能听不懂。（2）上课好像听懂，下课很快忘了。（3）做作业困难，错误多。（4）养成被动习惯，无论做什么事都容易落后。2课堂学习：（1）两分钟准备，应做4件事：入室静坐，作好上课心理准备，回忆上堂课的内容，回忆预习中发现的不理解的内容，检查学习用具。（2）充分利用课堂45分钟提高学习效率：验证预习中自己确定的重点与老师讲解的是否一样？学习老师分析问题和解决问题的方法，努力发现问题，并思维活动，特别是创造性思维活动，都是从发现问题开始的，有了问题才去思考和研究，才能发明和创造，在理解的基础上，当堂巩固70%

11、以上的知识，接受老师传授的方法，做好听课笔记。3复习：近期复习是指当晚或次晨进行第一次复习。再过2、3天再进行一次复习。长期复习做法如下：按先密后疏规律，安排一周、一月、甚至几个月的复习计划。4完成作业：复习功课之后方可做作业，在量力而行的基础上，发挥创造性，养成严谨的习惯，再求速度，把作业当成考试对待。5总结：做好当天的小结，做好重要专题的小结，有计划地总结知识，总结学习方法和经验。【拓展训练】微波微波也叫超高频无线电波，是无线电波中波长最短的一个波段，其波长范围的上限约为几米，下限通常定为1mm。微波有许多特性，它除了具有电磁波的基本属性之外，还有波长短、频率高等特点。这些都是一般无线电波

12、无法比拟的，这些特性使它能满足科研、国防、工农业生产中多方面的特殊需要，并逐步为世人瞩目。首先我们已经知道微波在广播电视和通讯方面必不可少。其次微波能穿透电离层，而其他无线电波都要被电离层反射回地面，所以只能用微波来进行卫星通讯和地面与卫星、飞船之间的联系。雷达是微波探测设备，一般雷达的工作频率是3×109hz至10×109hz，由于波长短，有利于精确地测量距离和时间；微波与光类似，它是在空间沿直线传播，遇到障碍物就像光的反射，并且可以用反射镜反射或透镜来聚集微波的能量，雷达所用天线像探照灯一样，把发射功率基本上全部集中于窄束之内辐射出去，还能收到目标反射回来的反射波，从而确定目标的方向、距离，甚至大小和形状。雷达不仅可以侦察敌情，搜索飞机和舰船、坦克等，还能控制导弹与炮火，跟踪卫星、洲际导弹和宇宙火箭。雨、云、雪、雾对微波都有不同程度的吸收与反射，因此用气象雷达可以预报