人教版物理九年級第二十一章21.4第四節(jié)越來越寬的信息之路教案

第二十一章 信息的傳遞第四節(jié) 越來越寬的信息之路1 教學(xué)目標(biāo)1.1 知識與技能：1. 常識性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。2. 通過教學(xué)使學(xué)生了解：為什么要用微波通信？如何實現(xiàn)微波通信？了解微波性質(zhì)接近于光波，大致沿直線傳播。 3. 了解光纖通信的原理和優(yōu)點。4. 了解網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展過程和優(yōu)點，掌握發(fā)電子郵件的方法。1.2過程與方法 5. 通過了解網(wǎng)絡(luò)通信的工作過程，初步認(rèn)識科技對現(xiàn)代生活的影響。1.3 情感態(tài)度與價值觀 ：6. 通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。2 教學(xué)重點/難點/易考點2.1 教學(xué)重點了解現(xiàn)代通信知識。2.2 教學(xué)難點了解現(xiàn)代通訊傳播的原理和優(yōu)點。3 專家建議我們的生活中已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)通訊，它們在生產(chǎn)技術(shù)和社會生活中的兩個方面起到重要作用，也是前面電磁波知識的擴展。強調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，突出學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)；不必過分要求學(xué)生深入地掌握某些知識。密切聯(lián)系社會生活的實際。4 教學(xué)方法講授、討論。5 教學(xué)用具多媒體6 教學(xué)過程6.1 引入新課【師問】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了無線電廣播和電視的工作過程。那么電視廣播和聲音廣播相比，在相同的時間內(nèi)哪個傳輸?shù)男畔⒍?？看屏幕（微機播放）?！旧稹侩娨晜鞑サ男畔⒈嚷曇魪V播多?！編煔w納】信息理論表明，作為載體的無線電波頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷?.2 新知介紹1、微波通訊1) 【師問】微波是什么？ 【生答】微波（microwave）的波長在10 m1mm之間，頻率在30 MHz3105MHz之間，比中波和短波的頻率更高，可以傳輸更多的信息。 【師歸納】微波的性質(zhì)更接近于光波，大致沿直線傳播，不能沿地面繞射，因此需每隔50 km左右就建一個微波中繼站。2) 【師問】微波中繼站可以把上一站傳來的微波信號經(jīng)過處理后，再發(fā)射到下一站，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，通過很多中繼站，可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。能否用月亮地球的衛(wèi)星作為中繼站，實現(xiàn)微波通信？大家討論。【生答】能，但是用月亮作為中繼站不好。因為月亮可以反射微波，但它離我們太遠(yuǎn)了，信號衰減，時間延遲。況且只有當(dāng)兩個通信點同時見到月亮?xí)r，才能完成這兩點間的通信。所以用月亮作為中繼站，信號不好，還可能有時接收不到信號。 【師問】那么人造衛(wèi)星做中繼站可以嗎？說出你了解的衛(wèi)星通信的知識。2、衛(wèi)星通信1) 【師歸納】衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)組成。在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現(xiàn)全球通信。通信衛(wèi)星就像一個無人值班的空中微波中繼站，它從一個地面站接收發(fā)射來的信號，經(jīng)過放大變頻后，再發(fā)送回另一個或幾個地面站。2) 【師問】衛(wèi)星通信有什么好處呢？3) 【生答】現(xiàn)在一個地方出現(xiàn)的突發(fā)事件，全世界的人們幾乎可以立刻看到現(xiàn)場的畫面，這就是通信衛(wèi)星帶來的好處?！編熤v解】人類自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進行通信 以后，不斷地向前發(fā)展?，F(xiàn)代信息社會中，我們需要交流越來越多的信息，這就需要把這一信息之路修得越來越寬。我們已經(jīng)知道，電磁波的傳播速度等于光速。實際上光也是一種電磁波。與微波相比，光的頻率更高，如果用光來通信，這條“高速公路”要比短波、微波的“公路”寬出百萬倍、千萬倍。但如何實現(xiàn)這一目的呢？看屏幕（微機播放光纖通信資料），通過討論說出你對光纖通信的了解。 3、 光纖通信1) 【引入】普通的光源夾雜許多不同波長（頻率）的光，方向性差。如果用它作載波，就像收音機同時接收到了許多頻率節(jié)目，聲音重疊在一起，讓人無法分辨清楚。2) 【師問】同學(xué)們知道光纖通訊的發(fā)展歷程嗎？3) 【生答】1960年美國科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產(chǎn)生單一頻率、方向高度集中的光激光（laser），才使光作為載波得以實現(xiàn)，用光進行通信成為現(xiàn)實。【師補充】通信用的激光一般在特殊的管道光導(dǎo)纖維（optical fiber）里傳播。光從光導(dǎo)纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠(yuǎn)方。光導(dǎo)纖維是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲，是用高純度的石英玻璃拉制成的。纜是數(shù)條光纖敷上保護層，制成多芯光纜。4) 【師問】光導(dǎo)纖維傳播有什么優(yōu)點呢？【生答】u 傳輸頻帶極寬，通信容量很大；u 光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)；u 頻率穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量高；u 光纖抗電磁干擾，保密性好。4）【實驗操作】光可以演水流傳播 【實驗器材】大塑料瓶1個、不透光的紙1個、大試管1個、小燈泡1個、學(xué)生電源1個、導(dǎo)線3根。 【實驗記錄】把大塑料瓶用不透光的紙包上，瓶的側(cè)壁開個小孔，塑料瓶內(nèi)盛水，水上面放一個發(fā)光的小燈泡。當(dāng)水從小孔流出時，你會看到光隨彎彎的小流照在地面，在地面產(chǎn)生一個光斑。 【實驗結(jié)果】光在水中多次反射，從另一端射出。4、 網(wǎng)絡(luò)通訊1）【師問】l 電子郵件是怎樣傳播的?l 怎樣來識別電子郵箱地址？l 計算機網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性是什么? 2） 【生答】世界上最大的計算機網(wǎng)絡(luò)叫做因特網(wǎng)（Internet），這樣就能做到資源共享。 【生答】在因特網(wǎng)上可以收發(fā)電子郵件（E-mail），還可以查閱資料，看新聞、購物、和朋友聊天、進行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等等。 【生答】電子郵件的傳遞方式是 3）【師歸納】計算機網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性：l 通過因特網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料。 l 隨著通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以在很短的時間內(nèi)傳送越來越大的信息量，信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面的需要，我們已經(jīng)可以輕松地在網(wǎng)上看電視了。6.3課堂小結(jié)u 電磁波頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。通信頻率越來越高，信息之路越來越寬。u 微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。6.4課堂練習(xí)1信息理論表明：作為載體的電磁波，頻率 越高，在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔?就越多2電視廣播的工作頻率一般為30 MHz3105MHz，聲