無線電波和無線電通信(曾蕊)

1、8.4無線電波和無線電通信 的教學建議上海市建平實驗中學上海市建平實驗中學 曾蕊曾蕊一、教學內(nèi)容及 教學要求 （一）學習目標（一）學習目標知識與技能知識與技能（1）知道無線電波可以在真空中傳播，它）知道無線電波可以在真空中傳播，它的速度等于光速。知道無線電波的波長、頻的速度等于光速。知道無線電波的波長、頻率以及它們之間的定性關系。率以及它們之間的定性關系。（2）知道無線電波的幾個主要波段，它們）知道無線電波的幾個主要波段，它們的英文縮寫、傳播方式和主要用途。的英文縮寫、傳播方式和主要用途。（3）知道什么是模擬信號、調(diào)頻、調(diào)幅和）知道什么是模擬信號、調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)諧。調(diào)諧。過程與方法過程與方法（

2、1）通過演示實驗產(chǎn)生無線電波，增）通過演示實驗產(chǎn)生無線電波，增強學生的感性認識。強學生的感性認識。（2）通過對信息的收集、整理，增強）通過對信息的收集、整理，增強學生處理信息的能力。學生處理信息的能力。（3）在學習無線電通信傳輸過程時，）在學習無線電通信傳輸過程時，通過與飛機裝載貨物類比，認識通過與飛機裝載貨物類比，認識“類比類比”的科學方法。的科學方法。情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀（1）感悟物理學的重大發(fā)現(xiàn)對人類社會）感悟物理學的重大發(fā)現(xiàn)對人類社會產(chǎn)生的巨大影響，激發(fā)學習科學的積極性。產(chǎn)生的巨大影響，激發(fā)學習科學的積極性。（2）通過了解我國無線電通信、廣播電）通過了解我國無線電通信、廣播

3、電視事業(yè)的飛速發(fā)展，激發(fā)愛國熱忱。視事業(yè)的飛速發(fā)展，激發(fā)愛國熱忱。（二）教學重點：（二）教學重點： 無線電波的應用無線電波的應用 （三）教學難點：（三）教學難點： 無線電通信傳輸過程無線電通信傳輸過程 二、課時安排建議本部分建議安排本部分建議安排1課時：課時：三、 教學建議與設計參考（一）教學任務分析（一）教學任務分析 本節(jié)主要是現(xiàn)代科技內(nèi)容，學習的要求不高，因此可結本節(jié)主要是現(xiàn)代科技內(nèi)容，學習的要求不高，因此可結合教材中的圖片、錄像等資源，了解無線電波傳播的大致過合教材中的圖片、錄像等資源，了解無線電波傳播的大致過程，讓學生對此有一個大概的了解即可。在教學中要充分調(diào)程，讓學生對此有一個大概的

4、了解即可。在教學中要充分調(diào)動學生的學習興趣和積極性。動學生的學習興趣和積極性。 九年級的學生具備了一定的學習能力，掌握了一些的學九年級的學生具備了一定的學習能力，掌握了一些的學習方法，也有一些有關無線電波的生活常識，所以這一節(jié)的習方法，也有一些有關無線電波的生活常識，所以這一節(jié)的大部分知識可以通過學生的閱讀、討論，運用歸納、比較、大部分知識可以通過學生的閱讀、討論，運用歸納、比較、類比等方法自學得到。類比等方法自學得到。 要求通過本節(jié)的學習知道無線電波的相關概念；知道無要求通過本節(jié)的學習知道無線電波的相關概念；知道無線電波的應用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響；知道無線線電波的應用及其對人類生活

5、和社會發(fā)展的影響；知道無線電通信的主要過程，感悟無線電通信在文明進步、現(xiàn)代社會電通信的主要過程，感悟無線電通信在文明進步、現(xiàn)代社會中重要的應用價值。中重要的應用價值。（二）教學設計思路（二）教學設計思路 無線電波是一種看不見、摸不到的東西，城市的無線電波是一種看不見、摸不到的東西，城市的學生雖然對學生雖然對“無線電波無線電波”不生疏，但也未必能深入體不生疏，但也未必能深入體會到無線電波的存在。在教學設計上，注重讓學生在會到無線電波的存在。在教學設計上，注重讓學生在學習的過程中，從學習的過程中，從“想一想想一想”到到“做一做做一做”，從身邊，從身邊的知識、熟悉的事物中去感受到新的、未知的世界這的

6、知識、熟悉的事物中去感受到新的、未知的世界這一思想。一思想。 本節(jié)設計了幾個演示小實驗，用以說明無線電波本節(jié)設計了幾個演示小實驗，用以說明無線電波的存在；無線電波可以在真空中傳播；調(diào)諧器的作用。的存在；無線電波可以在真空中傳播；調(diào)諧器的作用。通過演示實驗，抽象的無線電波、無線電波的傳播變通過演示實驗，抽象的無線電波、無線電波的傳播變得具體可見，容易理解。得具體可見，容易理解。 本節(jié)教學，學生的討論、交流占了課堂的主體，本節(jié)教學，學生的討論、交流占了課堂的主體，在討論交流中逐步理解物理規(guī)律的由來及對人類、對在討論交流中逐步理解物理規(guī)律的由來及對人類、對社會產(chǎn)生的影響，逐步思考人類應該怎樣應用科學

7、技社會產(chǎn)生的影響，逐步思考人類應該怎樣應用科學技術，并培養(yǎng)學生獨立思考和解決實際問題的能力。術，并培養(yǎng)學生獨立思考和解決實際問題的能力。 （三）（三）教學主要環(huán)節(jié)教學主要環(huán)節(jié)1、創(chuàng)設情景、創(chuàng)設情景 提出問題提出問題打開收音機收到幾個節(jié)目打開收音機收到幾個節(jié)目 ，提出以下問題：收，提出以下問題：收音機、電視機和廣播電臺、電視臺之間并沒有音機、電視機和廣播電臺、電視臺之間并沒有連著線，那它們是怎樣收到聲音和圖像的呢？連著線，那它們是怎樣收到聲音和圖像的呢？通過學生身邊熟悉的事物引出要講的內(nèi)通過學生身邊熟悉的事物引出要講的內(nèi)容，讓學生更容易理解無線電波的用途容，讓學生更容易理解無線電波的用途2、演示

8、實驗、演示實驗 感性認識無線電波感性認識無線電波演示實驗演示實驗1：打開一臺收音機，取一節(jié)干電池和一根導線，打開一臺收音機，取一節(jié)干電池和一根導線，拿到收音機附近。將導線的一端與電池的負極相連，再拿到收音機附近。將導線的一端與電池的負極相連，再將導線的另一端與正極摩擦，驗證無線電波的存在。將導線的另一端與正極摩擦，驗證無線電波的存在。 有了對聲音的感受，再講無線電波時就有了對聲音的感受，再講無線電波時就不那么抽象了。同時也可以讓學生體驗到無不那么抽象了。同時也可以讓學生體驗到無線電波真真切切地存在于我們生活的世界中。線電波真真切切地存在于我們生活的世界中。 演示實驗演示實驗2：由聲音的傳播類比

9、：由聲音的傳播類比無線電波無線電波的的傳播，引出問題，讓學生自己設計實驗，證明傳播，引出問題，讓學生自己設計實驗，證明無無線電波線電波可以在真空中傳播。可以在真空中傳播。學生可以使用教師準備的手機、真空罩等用學生可以使用教師準備的手機、真空罩等用具到臺上來邊說邊做這個實驗。具到臺上來邊說邊做這個實驗。3、閱讀教材、閱讀教材 得出無線電波的相關概念得出無線電波的相關概念在真空中的傳播速度：在真空中的傳播速度：3.0108m/s頻率越高，波長越短頻率越高，波長越短 這兩個教學環(huán)節(jié)主要由學生來承擔。學生通過這兩個教學環(huán)節(jié)主要由學生來承擔。學生通過閱讀教材和材料，利用歸納、比較的方法，在課堂閱讀教材和

10、材料，利用歸納、比較的方法，在課堂進行討論交流。進行討論交流。4、閱讀教材及有關資料，討論交流無線電的種類、特點及應用、閱讀教材及有關資料，討論交流無線電的種類、特點及應用 特點特點 應用應用長波長波中波中波短波短波微波微波5、解讀無線電波的傳播過程圖，初步了解調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)諧。、解讀無線電波的傳播過程圖，初步了解調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)諧。(1) 無線電波的發(fā)射過程無線電波的發(fā)射過程用分層次用分層次“類比類比” 的辦法進行講述：的辦法進行講述：振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩電流（類似于飛機）；振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩電流（類似于飛機）；用話筒把聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾娏鳎愃朴谝\輸?shù)呢浳铮?；用話筒把聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓?/p>

11、電流（類似于要運輸?shù)呢浳铮?；用調(diào)制器把兩種電流迭加，獲得高頻調(diào)制電信號（類似于把貨物用調(diào)制器把兩種電流迭加，獲得高頻調(diào)制電信號（類似于把貨物裝載在飛機上）；裝載在飛機上）；高頻調(diào)制電信號送到天線上，由天線發(fā)射無線電波（類似于飛機高頻調(diào)制電信號送到天線上，由天線發(fā)射無線電波（類似于飛機起飛）。起飛）。展示課本上的圖展示課本上的圖8-4-5發(fā)射過程的方框圖，結合發(fā)射發(fā)射過程的方框圖，結合發(fā)射過程具體講解振蕩器、話筒、調(diào)制器、天線的作用。過程具體講解振蕩器、話筒、調(diào)制器、天線的作用。（2）無線電波的接收過程）無線電波的接收過程發(fā)射出的無線電波，必須要像飛機運輸貨物到目的地一樣地發(fā)射出的無線電波，必須

12、要像飛機運輸貨物到目的地一樣地進行接收，才能完成信息傳遞的全過程。進行接收，才能完成信息傳遞的全過程。為了接收在空間傳播的無線電波，必須使用天線進行為了接收在空間傳播的無線電波，必須使用天線進行接收。但由于天線能接收傳播過來的所有無線電波而沒有選擇性接收。但由于天線能接收傳播過來的所有無線電波而沒有選擇性，如把天線接收的無線電波全部變成聲音，那只是一片嘈雜聲，如把天線接收的無線電波全部變成聲音，那只是一片嘈雜聲，什么也聽不清。什么也聽不清。為了從各種各樣的無線電波中選擇我們要接收的某一為了從各種各樣的無線電波中選擇我們要接收的某一頻率的無線電波，必須使用頻率的無線電波，必須使用“調(diào)諧器調(diào)諧器”

13、。演示實驗：取二只頻率相同帶音箱的音叉進行共鳴現(xiàn)象演示實驗：取二只頻率相同帶音箱的音叉進行共鳴現(xiàn)象的演示。的演示。通過演示進行通過演示進行“類比類比”說明：在無線電技術中的調(diào)諧裝說明：在無線電技術中的調(diào)諧裝置，就是使它選擇接收的電磁波的頻率和欲接收的某種電磁波的置，就是使它選擇接收的電磁波的頻率和欲接收的某種電磁波的頻率相同，從而產(chǎn)生頻率相同，從而產(chǎn)生“共鳴共鳴”。即調(diào)諧器的作用是選取我們所要。即調(diào)諧器的作用是選取我們所要接收的某一頻率的無線電波。接收的某一頻率的無線電波。此時我們所接收到的無線電波的信號還是高頻電此時我們所接收到的無線電波的信號還是高頻電信號，不能直接用耳機聽到，所以還必須把

14、高頻電信號，不能直接用耳機聽到，所以還必須把高頻電信號通過檢波器，把聲音信號從高頻電信號中信號通過檢波器，把聲音信號從高頻電信號中“檢檢”出來。出來。把檢出的聲音信號電流通過耳機（或揚聲器），把檢出的聲音信號電流通過耳機（或揚聲器），就還原成聲音了。就還原成聲音了。演示實驗：用半導體收音機演示調(diào)諧過程。演示實驗：用半導體收音機演示調(diào)諧過程。展示課本上圖展示課本上圖8-4-5接收過程的方框圖。結合接收過程的方框圖。結合接收過程具體講解天線、調(diào)諧器、檢波器、耳接收過程具體講解天線、調(diào)諧器、檢波器、耳機的作用。機的作用。無線電波的發(fā)射無線電波的接收無線電波的海洋無線電波的海洋名稱名稱頻率頻率波長波長

15、主要用途主要用途長波長波10kHz 100kHz超遠程通信超遠程通信中波中波100kHz 1500kHz 無線電廣播無線電廣播 電報電報短波短波6 MHz 30MHz微波微波30MHz300 kMHz電視電視,宇航通信宇航通信n長波：沿著地球表面?zhèn)鞑?，穩(wěn)定性和抗干擾性好，長波：沿著地球表面?zhèn)鞑ィ€(wěn)定性和抗干擾性好，可用于潛艇和遠洋航行的通信；可用于潛艇和遠洋航行的通信；n中波（中波（MW）和短波）和短波(SW)：白天主要沿地表近距離：白天主要沿地表近距離傳播，夜間還可以靠電離層反射傳播，所以晝夜信傳播，夜間還可以靠電離層反射傳播，所以晝夜信號強度差別比較大。用于無線電廣播；號強度差別比較大。用

16、于無線電廣播；n短波：依靠大氣層上部電離層反射傳播，可以遠距短波：依靠大氣層上部電離層反射傳播，可以遠距離廣播和通信；離廣播和通信；n微波：能像光一樣傳播，且能穿過電離層，在幾十微波：能像光一樣傳播，且能穿過電離層，在幾十千米范圍內(nèi)，微波發(fā)射他都建得很高。但是微波遇千米范圍內(nèi)，微波發(fā)射他都建得很高。但是微波遇到障礙物會發(fā)生反射，所以需建立中繼站。廣泛用到障礙物會發(fā)生反射，所以需建立中繼站。廣泛用于給食物加熱（微波爐使用切忌微波輻射），移動于給食物加熱（微波爐使用切忌微波輻射），移動通信、雷達、導航等方面。通信、雷達、導航等方面。無線電通信無線電通信無線電波的傳播和傳遞考考你考考你1.短波短波,

17、中波中波,長波這三種電磁波長波這三種電磁波,在真空中傳播速在真空中傳播速度最快的是度最快的是( ) A.短波短波 B.中波中波 C.長波長波 D.三者一樣三者一樣2.短波短波,中波中波,長波這三種電磁波長波這三種電磁波,頻率最大的是頻率最大的是( ) A.短波短波 B.中波中波 C.長波長波 D.三者一樣三者一樣 電磁波譜電磁波譜電磁波的利與弊人類生活在電磁波的海洋之中人類生活在電磁波的海洋之中,電磁波給人類帶電磁波給人類帶來了新的世界來了新的世界,但也給人類災難：但也給人類災難：n我國每年出生我國每年出生2000萬兒童中萬兒童中,有有35萬為缺陷兒萬為缺陷兒,其其中中25萬為智力缺陷萬為智力缺陷.有關專家認為有關專家認為,電磁波電磁波的的污染威污染威脅最大。脅最大。n美國馬里蘭州美國馬里蘭州1969-1982年間年間,有有951名男子死于名男子死于腦瘤腦瘤,死者多數(shù)為電子工程師和死者多數(shù)為電子工程師和”手機手機”頻繁使用頻繁使用者