九年級物理下冊10.3改變世界的信息技術教案（新版）教科版 (1)

1、精選第3節(jié)改變世界的信息技術教學目標【知識與技能】1知道什么是衛(wèi)星通信和光纜通信2初步了解移動通信的基本原理【過程與方法】通過用激光筆和玻璃棒做小實驗，知道激光在玻璃棒中傳播的特點，加深對光纖通信的理解【情感、態(tài)度與價值觀】通過信息技術在生活生產(chǎn)中的應用的學習，使學生產(chǎn)生學好知識和技能，利用信息技術為國家社會服務的意識重點難點【重點】理解信息技術在社會生活中的作用【難點】對移動通信原理及數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的理解教學過程知識點一衛(wèi)星通信【自主學習】閱讀課本P3031，完成以下問題：1衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站，轉發(fā)電磁波進行通信的衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星端、地面端和用戶端三部分組成2同步通信衛(wèi)星相

2、對地面是靜止的，在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛(wèi)星，就可以幾乎覆蓋全部的地球表面，實現(xiàn)全球通信【合作探究】演示一衛(wèi)星通信1衛(wèi)星通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？答：衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星端、地面端和用戶端組成2用同步衛(wèi)星做微波通信的中繼站，能夠解決微波通信的缺陷利用同步衛(wèi)星做中繼站的優(yōu)點是？答：在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛(wèi)星(如下圖所示)，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或轉發(fā)給另一顆衛(wèi)星3今日的地球已經(jīng)被一張電磁波的大網(wǎng)嚴嚴實實地罩了起來，通過這個通信網(wǎng)絡，幾乎在地

3、球上任何一個地方都可以將信息即時發(fā)往世界各地，在一瞬間傳遍全球(如下圖所示)【教師點撥】1要實現(xiàn)全球通信，只需在地球的周圍均勻地分布三顆同步通信衛(wèi)星它們相當于幾個“太空中繼站”，負責接收和發(fā)射信號2通信衛(wèi)星的優(yōu)點：通信距離遠、通信容量大、不受大氣層的影響、安全性高、覆蓋面積廣【跟進訓練】目前衛(wèi)星通信是利用與地球同步運行的衛(wèi)星，作為微波通信的中繼站(信號的中轉)，實現(xiàn)全球的通信，也就是讓衛(wèi)星收發(fā)的電磁波覆蓋整個地球，則至少需要的衛(wèi)星數(shù)量是(B)A2顆B3顆C4顆 D5顆知識點二光纜通信【自主學習】閱讀課本P3132，完成以下問題：1光纜通信的原理是利用光的全反射特性，把光能限制在光纖內部，用光信

4、號取代傳統(tǒng)通信方式中的電信號，實現(xiàn)信息的傳遞2光纜通信的特點：由于光的頻率很高，在一定時間內可以傳輸大量信息，而且光在光導纖維中傳輸能量損耗小，可長距離傳輸信息，容量大，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質量高，保密性好.【合作探究】演示二光纜通信的認識光是電磁波大家族中的一員通過光，我們獲得了大量信息但光有兩個特點，一是在同種均勻介質中，光總是沿直線傳播；二是光源的發(fā)光往往是發(fā)散的，向四面八方傳播，無須離光源太遠，能量便消散殆盡，變得“暗淡無光”用什么辦法能把光限制在特定的“管道”中傳播，使它幾乎毫無損耗地到達遠方目的地呢？帶著這些問題思考并回答以下問題1如何理解光纖通信的“光”？答：1960年美

5、國科學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2普通光源的光，與光纖通信的“光”有什么區(qū)別？答：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3通信用的激光一般在哪里傳播？答：通信用的激光一般在特殊的管道光導纖維里傳播4光導纖維是由什么制成的？答：光導纖維是很細很細的玻璃絲，是用高純度的石英玻璃拉制成的(數(shù)條光纖并成一束再敷上保護層，可制成光纜)5光纖通信的原理是什么？答：光從光導纖維的一端射入，在內壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方(如下圖所示)演

6、示三光沿著水流傳播如圖所示，把大塑料瓶底用不透光的紙包上，瓶的側壁開個小孔塑料瓶內盛水，水面上方放一個發(fā)光小燈泡觀察水流時的光1看到了什么現(xiàn)象？答：看到水從小孔流出時，光隨著彎彎的水流照到地面，在地面產(chǎn)生一個光斑2這個實驗說明了什么？答：說明了光可以沿彎彎的水流傳播也可以沿玻璃絲傳播，不管玻璃絲怎樣彎曲都可以傳播【教師點撥】1光導纖維的原理：光的全反射2光纖是傳輸光信號的介質3光纜通信中用的是激光，而不是普通的光因為普通光源發(fā)出的光中夾雜了許多頻率的光，不但難以加載信息，而且通信質量差激光亮度高，單色性好，方向性好，能量始終集中在傳播方向上，容易調制信號【跟進訓練】1光纖的主要用途是(D)A照

7、明B輸電B導熱 D通信2關于光纖通信，小明同學曾思考過這樣的問題：在漫長的線路上，光纖免不了要拐彎、纏繞，而光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，激光通信信號怎樣從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中，終于明白了：激光信號在光纖中(C)A就像水流沿彎曲水管流動那樣B就像電流沿彎曲導線傳播那樣C不斷地經(jīng)光纖壁反射而向前傳播D不斷地在光纖中折射而向前傳播知識點三移動通信【自主學習】閱讀課本P3233，完成以下問題：1移動通信中的蜂窩系統(tǒng)主要是由移動臺、基站、和移動交換中心組成2移動電話用微波通信與電話網(wǎng)絡聯(lián)系，手機不具有交換能力，必須通過基地臺和移動交換中心來轉接【合作探究】一、

8、移動通信系統(tǒng)當前最為普遍的手機通訊系統(tǒng)主要由移動臺、基站和移動交換中心組成，它們形成了一個數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(如下圖所示) 移動臺 基站 移動交換中心1什么是移動臺？它的主要作用是什么？答：移動臺就是手機或車載電話，它既能發(fā)射無線電波，也能接收無線電波2什么是基站？它的主要作用是什么？答：基站也稱為基地臺，它是一種固定的無線電臺，可以將收到的手機信號傳遞到移動通信網(wǎng)，也可以將信號從移動通信網(wǎng)傳遞到手機3為什么要設立基地臺？答：移動電話的體積很小，信號的發(fā)射和接收能力都非常有限，因此，它跟其他用戶的通話靠這種較大的固定無線電臺基地臺轉接4移動交換中心的作用是什么？答：它是整個移動通信網(wǎng)絡的核心，所有移

9、動臺發(fā)來的信息都要經(jīng)由它分揀、處理、傳遞還擔負著移動通信網(wǎng)絡與固定電話網(wǎng)(座機)，甚至是與互聯(lián)網(wǎng)的連接二、數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的組成如下圖所示【教師點撥】移動通信中的蜂窩系統(tǒng)主要由移動臺、基站和移動交換中心組成這三種設備良好銜接，相互配合，我們才可以使用手機通話、發(fā)短信、上網(wǎng)【跟進訓練】下列關于移動電話機的說法正確的是(C)A移動電話機只是無線電發(fā)射臺B移動電話機只是一個無線電接收臺C移動電話機既能發(fā)射信號，又能接收無線電信號D兩個移動電話機之間可以直接通話，不需要通過基地臺知識點四信息革命與人類文明【自主學習】閱讀課本P3335，完成以下問題：物質、能量與信息，是人類社會生存和發(fā)展不可缺少的三大支柱在人類文明的發(fā)展歷程中，信息的生成和傳播一直備受關注【合作探究】1我國古代信息傳遞的方式有哪些？答：有烽火臺、“八百里快馬”、信鴿2近代信息的傳遞的方式有哪些？答：(1)1835年，美國畫家莫爾斯經(jīng)過苦心研究發(fā)明了第一臺實用的有線電報機，使摒棄古老信息傳遞方式的曙光初現(xiàn)(2)1862年，偉大的物理學家麥克斯韋通過理論預言了電磁波的存在，20多年后，德國物理學家赫茲用實驗證實了麥克斯韋的預言，之后無線電報，電話、無線電廣播，電視，雷達等紛至沓來3現(xiàn)代信息傳遞的方式是什么