温故知新,导入新课
上节课,我们学习了广播、电视信号的发射与接收,那么请同学们思考,它们两者进行对比,哪种形式单位时间内传输的信息量更大呢?学生思考后回答。信息理论表明,作为载体的无线电波频率越高,相同时间内传输的信息就越多。因此,几十年来,无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高,我们可以形象地说,信息之路越来越宽了。这节课我们来学习其他传输信息的方式。
[推进新课]
一、微波通信和卫星通信
教师活动:组织学生阅读课本"微波通信"部分,组内交流后,回答以下问题:
问题展示:①微波的波长和频率分别在哪个范围?它的容量是多少?
②对比前面学过的电磁波家族图,看一看微波与可见光是否很近。这就决定了它的性质更接近谁。
③为克服微波的这一缺陷,需要怎么做?
④我们知道地球表面决非只有平原,还有雪山、大洋,遇到这种地形时应该怎么克服呢?能不能利用地球的卫星--月球进行中继通信呢?为什么?
⑤生活中,我们接收的哪些节目是通过卫星来传输的?
⑥要想实现全球通信,需要几颗同步通信卫星?
⑦通信卫星是借助于什么能量进行工作的?
⑧地面上的蝶形天线是干什么用的?
学生活动:①阅读课本,查找以上问题的答案,并力争独辟蹊径,说出自己对某一问题的看法。
②针对课本中的内容和图片,提出你还想知道有关它们的哪方面信息,又该如何获取呢?
总结:①微波是指波长在10 m~1 mm之间,频率在30 MHz~3×105 MHz之间。因为它的频率很高,所以信息容量很大,一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
②从电磁波家族图上可以看出,微波距离可见光很近,因此微波的性质更接近光波,大致沿直线传播,不能沿地面绕射。为克服微波的这一缺陷,必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站,像接力棒一样,把上一站传来的信号处理后,再发射到下一站去。
③遇有雪山、大洋无法建立中继站时,需要借助于卫星进行转接。地球的卫星--月亮,是不能作微波中继站的,因为距离太远,信号衰减、时间延迟,而且只有当两个通信点同时看到月亮时,才能完成这两点的通信。
④随着科技的发展,人们已经能够发射人造卫星了,通信用的卫星大多是相对地球静止不动的。如果在地球的周围均匀地配置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。
⑤2008年5月12日的汶川大地震,给四川人民带巨大的损失,有关的时况转播就是通过通信卫星来传输到全国乃至全世界,让关心灾区人民的人们及时了解当时的情况。另外,通过卫星传输的还有新闻连线、比赛时况等。
⑥通信卫星板状的两翼是太阳电池板,它把太阳能转化成电能,供卫星使用。地面上的蝶形天线是用来接收来自卫星的信号。
即学即练(课件展示问题)
(1)"嫦娥一号"月球探测卫星,成功地向地球回传了搭载的奥运志愿者歌曲《微笑北京》,《微笑北京》是通过______________传播到地球的。
(2)微波的性质更接近于( )
A.光波 B.电磁波 C.声波 D.电流
(3)可以作微波通信中继站的有( )
A.月球 B.人造卫星 C.电视台 D.广播电台
(4)2008年北京奥运会比赛实况全球转播,至少需要多少颗地球同步卫星( )
A.2颗 B.3颗 C.5颗 D.8颗
答案:(1)电磁波
(2)A
(3)B