专题21.4越来越宽的信息之路

20232024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二十一章信息的传递专题21.4越来越宽的信息之路学新课标对课节知识点要求【课程标准】通过了解现代通讯知识，了解科技给人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。【学习目标】1.常识行了解微波通讯、卫星通讯、光纤通讯、网络通讯。2.通过了解现代通讯知识，了解科技给人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。【重点】重点是用图片视频介绍各种通信方式及其优点缺点和改进方法。【难点】难点是加深对信息之路越来越宽的理解以及培养用科学服务于人类的使命感责任感。学课节知识点知识点1.微波通信微波的波长在10m——1mm之间，频率在30MHz——3×105MHz之间。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建设一个微波中继站。中继站作用是把上一站传来的信号处理后，在发射到下一站去。知识点2.卫星通信通信卫星相当于微波通信的中继站。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。知识点3.光纤通信光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。光导纤维是很细很细的玻璃丝，由内芯和外套两部分组成。光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光最早是在1960年由美国科学家梅曼发现的。光纤通信的保密性强，不受外界条件的干扰，传播距离远，容量大。知识点4.网络通信目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。例如：服务器名，其中“cn”是China的缩写，表示这个服务器是在中国注册的。服务器名，其中“cn”是China的缩写，表示这个服务器是在中国注册的。用户名用户名电子邮件地址xiaolin@server世界上最大的计算机网络，叫做因特网。计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。讲课节知识点的例题解析【例题1】利用激光测量地月距离，是20世纪60年代后发展起来的一门新技术。从地面向月球发射一束脉冲激光，激光被安装在月面上的角反射器反射回来，地面上的计时器把激光往返地月的时间记录下来，这样就可以计算出地月距离。激光是一种空和空气中的光速均按3.0×108m/s计算，若计时器记录的时间为2.56s，则地月距离约为.【答案】电磁；3.84×108【解析】（1）激光是一种电磁波；（2）因为v=s/t，所以激光的路程：s=vt=3×108m/s×2.565=7.68×108m.地月间的距离【例题2】小红在互联网上注册了一个电子邮箱，邮箱的地址是：xiaohong@souhu请回答下列问题。（1）她电子邮箱的用户名是什么？（2）地址中“cn”表示她的邮箱的服务器是在哪里注册的？【答案】xiaohong中国【解析】（1）在小红邮箱的地址xiaohong@souhu中，她电子邮箱的用户名是xiaohong（2）邮箱的地址是：xiaohong@souhu，这里的“cn”表示她的邮箱的服务器是在哪里注册的。就是指中国注册的。强化知识点的达标问题精练1．下列功能互联网不能实现的是（）A．查阅资料，看新闻B．购物，视频，聊天C．现金交易D．远程教育，远程医疗【答案】C【解析】计算机可以高速处理各种信息，人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP、查阅资料、购物、视频点播、聊天、发送电子邮件等，但不能进行现金交易．2.将计算机联在一起形成网络，将网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，就是_______，这样就能使信息资源________。利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到不断更新的新闻，查到所需的______。【答案】因特网，共享，各种资料【解析】将计算机联在一起形成网络，将网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，就是因特网，这样就能使信息资源共享。利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。3．下列四位科学家中，发明了世界上第一台红宝石激光器的是()A．爱迪生B．法拉第C．梅曼D．贝尔【答案】C【解析】1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。4.为了把重要体育比赛节目及时传到世界各地，至少需要____颗同步通信卫星．卫星通信的实质是把卫星作为_______，将地面站送来的信号接收下来，进行处理后，转发给另外的地面站．通信卫星上板状的两翼是太阳能电池板，它把______能转换成电能，供卫星使用．【答案】3，微波中继站，太阳。【解析】要把重要体育比赛节目及时传到世界各地，至少需要3颗同步通信卫星．卫星通信的实质是把卫星作为微波中继站，将地面站送来的信号接收下来，进行处理后，转发给另外的地面站．通信卫星上板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转换成电能，供卫星使用．5.小红在互联网上注册了一个电子邮箱，邮箱的地址是：xiaohong@souhu请回答下列问题。（1）她电子邮箱的用户名是什么？（2）地址中“cn”表示她的邮箱的服务器是在哪里注册的？【答案】xiaohong中国【解析】（1）在小红邮箱的地址xiaohong@souhu中，她电子邮箱的用户名是xiaohong（2）邮箱的地址是：xiaohong@souhu，这里的“cn”表示她的邮箱的服务器是在哪里注册的。就是指中国注册的。6.阅读短文回答问题：激光的应用1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。（1）激光在真空中的传播速度为km/s。（2）激光测距与初中物理学到的测距原理相同。（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的的特点。【答案】（1）3×105（2）回声（3）亮度高【解析】（1）激光在真空中的传播速度与光速相等为3×105km/s。（2）激光测距与初中物理学到的回声测距原理相同。（3）激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。7．WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它快递信息用到的是（）A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波【答案】C【解析】WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输，故应选C。8.微波应用微波炉是现代家庭中的烹饪工具，接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高，波长很短的电磁波，故称为微波。微波有以下重要特性：(1)微波的传播速度等于光速。（2)微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射；波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会像光透过玻璃一样顺利通过。(3)微波遇到含水的食品，能够被其大量吸收，引起食品内部分子发生剧烈的振动，达到加热食品的目的。(4)过量的微波照射对人体有害。（1）通过短文的阅读，在微波炉中应选用下列哪种容器来加热饭菜（

）A．不锈钢盆子

B．铁盆子

C．玻璃盆子

D．铜制盆子（2）微波在真空中传播速度是m/s；请你猜想，微波能量（选填“具有”或“不具有”）（3）为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧应装有,（填“金属网罩”或“非金属网罩”）你的理由是。【答案】（1）玻璃盆子（2）3×108m/s具有（3）金属网罩屏蔽电磁波【解析】只要认真阅读短文，根据短文信息就能直接回答问题。9.卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地面站出入卫星系统形成链路。由于同步卫星在赤道上空36000km，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周时间（23h56min4s）一致，从地面看上去如同静止不动。3颗相距120°的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信，最适合卫星通信的频率是1—10GHz频段，即微波频段。（1）卫星通信是远距离的无线通信，要从卫星上接收信号必须在地面上建立_______。（2）关于同步卫星，以下说法中正确的是（）A.同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同B.同步卫星和月球一样每天绕地球一周C.同步卫星固定在空中一直不动D.作为传播微波的中继站，地球上空的同步卫星越多越好（3）频率为1—10GHz的电磁波对应的波长是多少？（4）赤道上的地面站向卫星发射信