21.3　卫星通信和光纤通信 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第二十一章

电磁波及其应用第3节

卫星通信和光纤通信关键能力训练素养分层评价必备知识导学学习任务清单序号学习任务核心素养1常识性了解卫星通信物理观念2常识性了解光纤通信物理观念知识点一卫星通信1.电磁波可以传递信息,微波的波长较短,频率较

,能携带的信息较多。但是微波的性质接近光波,大致沿

传播,所以要想让它沿地球表面传播就要设

站。

2.若遇到雪山、大洋等无法建设中继站,我们就可以利用

作为微波通信的中继站。通信卫星大多是相对地球静止的

卫星,在地球的周围均匀地配置

颗地球静止卫星,就可以实现全球通信。

高

直线

中继

通信卫星

同步

3

例1北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度的定位、导航和授时服务。关于北斗卫星导航系统,下列说法正确的是(

)。A.北斗卫星导航系统是利用超声波进行定位的B.北斗卫星导航系统中的卫星就是挂在高处的中继站C.可以用月球代替北斗导航系统中的卫星作为中继站D.至少需要4颗卫星就可以实现全球通信归纳总结

卫星通信能远距离传递信息,且通信容量大、干扰小、质量好、效率高。B

知识点二光纤通信1.光是一种

。与短波、微波相比,光的频率更高,能传递更多信息。

2.普通的光源包含了许多不同波长(频率)的光,难以用它携带信息,但是激光的

单一、方向高度

,它是传递信息的理想载体。3.光纤通信:利用激光在光导纤维里传播进行通信的方式。激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次

后从另一端射出。

电磁波

频率

集中

反射

例2如图所示,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的(

)。A.折射B.反射C.色散

D.直线传播知识拓展

光在光导纤维中传输损耗小,可长距离传输。光纤通信的通信容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好。B知识点一卫星通信1.关于地球静止卫星,下列说法正确的是(

)。A.以地球为参照物,它是运动的B.地球静止卫星绕地球转动一周的时间是12hC.地球静止卫星相当于微波中继站D.至少4颗卫星才能覆盖全球C2.下列说法正确的是(

)。A.卫星通信使用的是中波或者短波B.通信卫星只能用来传递声音信号C.卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波D.通信卫星既能传递声音信号,又能传递图像信号D知识点二光纤通信3.下列说法正确的是(

)。A.一条光导纤维只能传输一条信息B.光导纤维是很细的金属丝C.铺设光缆时,不能让光缆弯曲D.光纤通信利用激光在光导纤维中多次反射传递信息

D1.关于地球静止卫星,下列判断正确的是(

)。A.地球静止卫星转动的周期和地球自转的周期相同B.地球静止卫星在空中静止不动C.地球静止卫星是通过激光传递信息的D.地球静止卫星作为传播微波的中继站,至少有4颗就能将信号覆盖全球A

2.激光在光导纤维中的传播如图所示,它不断被包层反射回来,曲折前进。制作光导纤维的材料属于(

)。A.导体 B.绝缘体C.半导体

D.超导体

B

3.关于电磁波和现代通信,下列叙述不正确的是(

)。A.电磁波的频率越高,在空气中传播的速度越大B.微波的性质接近光波,大致沿直线传播,因此每隔约50km,需要建立微波中继站C.光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点D.卫星通信是利用地球静止卫星作为中继站进行通信的

A

4.下列关于光纤通信的说法,不正确的是(

)。A.光纤通信用激光传递信息,激光的频率单一、方向高度集中B.激光的频率比微波高,相同时间内可以传递更多的信息C.光导纤维是很细的玻璃丝,不能弯曲D.激光在光导纤维中发生多次反射,将信息传到远方

C5.激光不能用来(

)。A.制作测距雷达B.“捕捉”原子内电子的运动C.焊接金属D.制作倒车雷达

D

6.如图所示,塑料瓶内盛适量水,在塑料瓶的左侧开一个小孔,让激光从塑料瓶的右侧水平射向小孔。当水从小孔流出时,会看到光随着弯弯的水流照到地面,在地面产生一个光斑,这说明激光在水流的内壁发生了多次

。这个实验模拟了激光在光导纤维中的传播。

反射

7.微波中继站之间的距离一般约为50km,微波的传播速度约为3×108m/s,微波从一个中继站传到下一个中继站所用的时间约为

s(计算结果保留三位有效数字)。地球静止卫星与地面的距离约为3.6×104km,微波从地面传到卫星后再传回地面所用的时间约为