2016-2017学年高中物理第6章电磁波与信息时代第2节走进信息时代教师用书鲁科版选修

第2节走进信息时代课标解读重点难点1.了解人类通信的历程2.知道四种常见的通信方式的基本特征，了解它们各自的用途3.了解互联网的发展历程，体会它对人们生产生活方式产生的巨大影响同时关注互联网的负面影响.1.卫星通信、互联网(重点)2.几种通信方式的理解(难点)人类“通信”的历程1.基本知识(1)古代，信息传递：烽火狼烟，击鼓鸣金，飞鸽传书(写出三种)(2)电磁波信息传播的主要形式为：电磁波空间传播；人造地球卫星；光纤通讯信息传播速度接近光速，传播方式得以广泛应用2思考判断(1)电报是1837所莫尔斯发明的()(2)电话是1876年爱迪生发明的()信息高速公路及互联网1.基本知识(1)微波通信：优点是通信容量大、传输稳定、抗灾能力强；缺点是只能采用空间波传播，必须用中继站的方法增加通信距离(2)卫星通信：优点是覆盖面大、通信距离长，不受地理环境限制主要分为国际卫星通信、区域卫星通信、国内卫星通信(3)光纤通信：优点是频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性好、保密性强等它是人类信息传输史上一次大的革命(4)移动通信：指移动体之间或移动体与固定体之间的通讯，目前进入公用电话网的移动通信主要有蜂窝移动电话、无线寻呼、无绳电话3种(5)因特网是连接千百万台用于商店、学校及研究机构的计算机的全球性网络因特网和其他小网络连接在一起被称为信息高速公路(6)负面影响信息数量超过了信息所能处理或应用的水平过时、有害信息泛滥成灾网络信息的安全性下降，知识产权的保护十分困难2思考判断(1)GPS是利用3颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统()(2)微波中继站类似于接力赛跑，将信息越传越远()3探究交流你知道世界上有哪些卫星定位系统吗？【提示】目前有美国的GPS，俄罗斯的“格洛纳斯”系统，中国和欧洲合作研制的“伽利略”系统，我国自主研制开发的“北斗”卫星导航定位系统对通信方式的理解【问题导思】1微波通信要靠什么来实现远距离传输？【提示】中继站2光纤通信的原理是什么？【提示】使用激光技术和全反射技术1微波通信由于微波传播只能采用空间波的传播方式，因此靠中继站接力来实现微波信号远距离传输(1)中继站的功能：接收前站传来的信号，加上能量经放大后向下一站发射(2)微波通信的特点：通信容量大、传输稳定、抗灾能力强等(3)数字微波通信的特点：噪声小、频带宽、上下话路方便、更加经济可靠2卫星通信通信卫星系统由卫星和卫星通信地球站组成，同步卫星在地球赤道上空36 000 km，相对地面静止(1)卫星作为中继站，将地面传来的微波信号放大后再发射回地球理论上只需三颗等距离同步卫星就可实现全球覆盖(2)卫星通信的特点：覆盖面大、通信距离长、不受地理环境限制、投资少、见效快等(3)GPS是利用6个轨道上24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统3光纤通信把信号加在激光上在光导纤维中传输(1)光纤通信的原理：采用可高速调制的激光光源，利用被调制的激光在用高纯度的石英玻璃制成的细如发丝的光纤材料内不断发生全反射，将信号传向终端(2)光纤通信的特点：频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性好、保密性强、成本低、传输质量高等4移动通信移动通信是指在移动体之间或移动体与固定体之间的通信(1)移动电话机既是一个电磁波发射器，又是一个电磁波接收器，可以拨打电话，也能够接听电话(2)基站：帮助移动电话机转接信号的功率较大的固定的无线电台叫基站，基站与电话交换机相连，移动电话与其他用户通话时要通过基站移动通信的基地台是按蜂窝结构布局的，这种布局可以增加电磁波覆盖的有效面积，避免基地台的重复建设，因而移动电话也称为“蜂窝移动电话”(3)使用移动电话要讲究场合，注意安全，防止电磁辐射上课、考试、乘坐飞机、进入加油站不要使用移动电话关于同步卫星，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同步通信卫星作为传播微波的中继站，地球上只要有两颗就能覆盖全世界【审题指导】根据同步卫星的特点进行分析【解析】所谓地球同步卫星，即指卫星绕地球转动的周期与地球的自转周期相同，与地球同步转动，且在赤道上空的某地，站在地球上观看(以地球本身为参照物)它在空中的位置是固定不动的，所以它可以代替微波中继站来进行电磁波的中转作用全世界只要有三颗这样的卫星(当然位置要选定好)就可以满足全世界的需求，正确答案只有选项A.【答案】A下列各种通信方式不属于现代通信的是()A卫星通信B互联网(有线网络和无线网络)C战场上的八百里加急D光纤通信【解析】由于卫星通信、互联网、光纤通信是二十世纪末逐渐发展起来的用电磁波传输信息的通信方式，属于现代通信，而战场上的八百里加急是一种古代通信方式【答案】C【备课资源】(教师用书独具)电磁辐射对人体伤害知多少电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和积累效应等. 1热效应：人体内70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到身体其他器官的正常工作2非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁波的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场就遭到破坏，人体正常循环机能会遭受破坏3累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态或危及生命对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变，应引起警惕！各国科学家经过长期研究证明：长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、听力下降、血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙，甚至导致各类癌症等；男女生殖能力下降、妇女易患月经紊乱、流产、畸胎等症随着人们生活水平的日益提高，电视、电脑、微波炉、电热毯、电冰箱等家用电器越来越普及，电磁波辐射对人体的伤害越来越严重但由于电磁波看不见，摸不着，感觉不到，且其伤害是缓慢、隐性的，所以尚未引起人们的广泛注意家用电器尽量勿摆放于卧室，也不宜集中摆放或同时使用看电视勿持续超过3小时，并与屏幕保持3米以上的距离；关机后立即远离电视机，并开窗通风换气，用洗面奶或香皂等洗脸用手机通话时间不宜超过3分钟，通话次数不宜多尽量在接通12秒钟之后再移至面部通话，这样可减少手机电磁波对人体的辐射危害具有防电磁波辐射危害的食物有：绿茶、海带、海藻、裙菜、卵磷脂、猪血、牛奶、甲鱼、蟹等动物性优质蛋白等.1下列传播信息的方式中，传递信息最快的是()A利用古代的驿站的形式传播B利用发电报的形式传递信息C利用打电话的形式传播D飞鸽传书【解析】选项A、D是古代传递信息的方式，信息量少且传递慢；发电报还要解码；而电话却是可以直接通话的，故打电话最快【答案】C2比较下列各类传递信息的方法，在相同时间内能传递信息最多的是()A电话B电报C书信 D可视电话【解析】电话只传递声音，电报、书信只传递文字，可视电话声音、文字、图像均可传送，所以可视电话传递信息最多【答案】D3如图621所示是地球上的人利用卫星进行通讯的示意图，结合示意图简要说明卫星通信的原理图621【解析】通信客户将信号发至地方站1，从地方站1发出无线电信号，这个微弱的信号被卫星天线接收后，首先在通信转发器中放大、变频，最后再由通信卫星天线把放大后的无线电波发向地方站2，地方站2再将信号发到通信客户【答案】见解析学业达标测评(十八)(建议用时：45分钟)1发明电话的是()A莫尔斯B爱迪生C赫兹 D贝尔【解析】由人类“通讯”历程史可知，贝尔发明了电话，故D正确【答案】D2光纤通信具有的优点是()A频带宽，容量大 B中继距离长C抗干扰性好，保密性强 D传输质量高，成本也高【解析】光纤通信由于具有频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性好，保密性强、成本低、传输质量高等许多优点，成为当今世界最有发展前途的通信技术，故A、B、C正确【答案】ABC3大量信息的存储和多用户的使用，对信息安全提出了严峻的挑战，下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是()A内存大小 B计算机病毒C电脑的存储速度 D电脑的计算速度【解析】由于网络的巨大开放性，信息安全将会受到严重危害，其中计算机病毒像“幽灵”一样笼罩在广大计算机用户心头，给人们造成巨大的心理压力，极大地影响了现代计算机的使用效率，由此带来的无形损失是难以估量的【答案】B4在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是()A收音机 B移动电话C固定电话 D电视机【解析】收音机和电视机只能接收电磁波，固定电话接收和发送的是电流信号，只有移动电话可发射和接收电磁波【答案】B5在光纤通信中，用来传递信息的光应该是()A普通光源发出的光 B太阳光C激光 D以上三种光【解析】激光具有很好的单色性和方向性，是理想的通信光源【答案】C6关于信息高速公路，下列说法正确的是()A信息高速公路是为邮车设计的专用公路B信息高速公路是车辆可高速通行的公路C信息高速公路是由光纤、卫星与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道D信息高速公路上信息传播速度接近超音速飞机的速度【解析】信息高速公路是由光纤、卫星与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道，故A、B错C对，信息高速公路上信息的传播速度接近光速，故D错【答案】C7数字信号比模拟信号具有的优点是()A抗干扰能力强 B容易加密C便于计算机处理 D传输简单【解析】数字信号比模拟信号具有的优点是抗干扰能力强，容易加密和便于计算机处理【答案】ABC8光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络下列说法正确的是()A光纤通信利用光作为载体来传播信息B光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理C光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝【解析】光纤通信是把信号加在激光上在光导纤维中传输，广泛应用的光导纤维是一种非常细的石英玻璃丝，光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理，故A、D正确，B、C错误【答案】AD9北京广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X射线，都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，由小到大排序正确的是()Af1f2f3f4 Bf1f2f4Cf1f2f3f2f3f4【解析】在电磁波谱中用于广播的无线电波频率最低，其次是微波、可见光、X射线，故其由小到大的顺序应为f1f2f3f4，C正确【答案】C10下列关于各种家用电器性能的判断中，正确的是()A空调机和电风扇都可以降低室温B微波炉产生的微波是波长很短的机械波C电视机和收音机都能接收电磁波D电冰箱的单位耗电量夏天和冬天一样多【解析】A项错误，空调机能降低室温，电风扇只能使室温升高B项错误，微波炉产生的是高频电磁波，不是机械波C项正确，电视机和收音机都能接收电磁波D项错误，由于冬天和夏天的被冻食物的初温不同，所以降温程度不同，因而单位耗电量不同【答案】C1120世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网因特网出现了爆炸式的发展，数据通信的业务量飞速发展，以因特网为基础的信息业务将从根本上改变我们的生活和工作方式，请你谈谈互联网对我们生活的影响【答案】互联网的积极作用已家喻户晓，消极作用正逐步暴露人们的交流越来越频繁、便利，互联网使人类进入了信息社会，信息的获取、加工、储存、传播越来越方便容易，提高了社会生产力水平，改变了人们的生产、生活甚至思维的方式但是，也使原本完全不同的文化正日益融合同化，“文化生态”面临失衡，“文化的多样性”受到挑战，而且发达国家正利用其掌握的高新技术，在“全球经济一体化”的口号下，向世界各地输出他们的文化、思想、价值观念，并进一步影响着世界政治经济格局的变迁9