人教版九年级物理 第二十一章电磁波及其应用第3节卫星通信和光纤通信(教学设计)

人教版九年级物理 第二十一章 电磁波及其应用 第3节 卫星通信和光纤通信（教学设计） 【课题】第3节 卫星通信和光纤通信 【学习目标】 1．了解卫星通信和光纤通信。 2．通过学习了解为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。 3．了解光纤通信的原理和优点。 【学习重点】 卫星通信和光纤通信的优点和原理。 【学习难点】 卫星通信和光纤通信的优点和原理。 【实验器材】塑料瓶、激光笔、玻璃水槽、水等（演示水流导光）。 【问题导入新课学习】 无线电波中微波的波长更短，在1mm至10m之间，频率更高，在30MHz到3×105MHz 之间，一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话，能够传输更多的信息。 微波的性质接近光波，在真空和空气中大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。我们怎样才能把微波信号传递到远方呢？ 【板书课题】第3节 卫星通信和光纤通信 【新课学习】知识点一 卫星通信 指导学生阅读课本有关卫星通信的内容，了解其原理。 【分析论述】微波通信 微波频率高、波长短，绕射能力差,几乎沿直线传播,传输过程中衰减很大,传输距离较短。受地球弧度影响,被地球表面阻挡。需每隔50 km左右就建一个微波中继站,把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去。要想使信号传递的距离越远，那么需要的中继站就越多。 【归纳总结】 【想想议议】 问题：在遇到雪山、大洋等根本无法建设中继站的情况时，又该怎么办？能不能利用地球的卫星———月球进行微波中继通信呢？ 讨论后得出结论：不能。 原因：月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们38万千米！信号衰减、时间延迟，而且只有在当两个通信点同时见到月球时，才能完成这两点间的通信。 解决方案： 利用通信卫星作为微波通信的中继站来进行通信。 利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式叫卫星通信。 地球同步轨道卫星是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球约36000km，卫星的运行方向与地球的自转方向相同、运行轨道位于地球赤道平面上圆形轨道、运动周期与地球自转一周的时间相等，所以叫做“地球同步通信卫星”。从地面上看，它们好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置3颗地球静止卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。 【播放视频】全球通信：利用3颗地球同步卫星进行全球通信 卫星通信由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。 卫星通信的工作原理是将卫星发射到对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。 【归纳总结】 【介绍卫星通信的应用】 利用卫星来发射和接收电磁波信号的应用非常广泛。例如，北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。 【课堂练习】 【例题1】关于微波及微波通信,下列说法正确的是【 】 A.微波是指频率最低、波长最长的无线电波 B.微波大都沿地球表面绕射，所以可以实现全球通信 C.月球可以作为微波的中继站 D.微波大致沿直线传播,需要每隔50km左右建一个中继站 【答案】D 【解析】A、D.在无线电波中，微波的波长最短，频率最高。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话; B.微波的性质接近光波,大致沿直线传播。通常每隔50 km左右建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后再发射到下一站去，让微波沿地球表面传播； C.月球是地球的卫星，可以反射微波，但月球离地球太远，信号衰减、时间延迟，而且只有在当 ... ...