2019年春九年級物理全冊 第二十一章 第4節(jié) 越來越寬的信息之路教案 （新版）新人教版.doc

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第4節(jié) 越來越寬的信息之路 教學(xué)目標(biāo) 一、知識與技能 常識性了解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。 二、過程與方法 通過自主合作學(xué)習(xí)本節(jié)知識，培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表自己見解的意識,提高學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。 三、情感、態(tài)度與價值觀 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,使學(xué)生養(yǎng)成關(guān)心科學(xué)前沿的意識。 教學(xué)重點 了解現(xiàn)代通信知識。 教學(xué)難點 了解現(xiàn)代通信知識。 教具準(zhǔn)備 多媒體課件。 教學(xué)過程 新課引入 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(jī)播放）。 學(xué)生們交流、討論后說：電視傳播的信息比聲音廣播多。電視除能通過聲音得到信息，還可以看到它的周圍環(huán)境、色彩、天氣等等信息。 教師歸納總結(jié)：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?。因此，幾十年來，無線電通信，電視廣播等所用的頻率越來越高，我們可以形象地說，信息之路越來越寬了。那我們今天就來學(xué)習(xí)相關(guān)的知識。 合作探究 探究點一 微波通信 活動1：為什么要用微波通信？大家閱讀課本，討論交、流后并回答問題。 學(xué)生討論、交流后回答：微波（microwave）的波長在10 m~1mm之間，頻率在30 MHz~3105MHz之間，比中波和短波的頻率更高，可以傳輸更多的信息。 活動2： 微波具有哪些性質(zhì)？大家閱讀課本，討論交、流后并回答問題。 學(xué)生討論、交流后回答：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。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。 活動3：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。 學(xué)生討論、交流后回答：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。 探究點二 衛(wèi)星通信 活動1：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。 （看屏幕，微機(jī)播放內(nèi)容：人造衛(wèi)星）讓同學(xué)們討論、交流說出自己的見解。 教師歸納總結(jié)：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。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。 探究點三 光纖通信 活動1：人類自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進(jìn)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(jī)播放光纖通信資料），通過討論說出你對光纖通信的了解。 同學(xué)們交流討論后回答：（1）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(jī)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）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(jìn)行通信成為現(xiàn)實。 （3）通信用的激光一般在特殊的管道——光導(dǎo)纖維（optical fiber）里傳播。（4）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。 （5）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。（6）光纜是數(shù)條光纖敷上保護(hù)層，制成多芯光纜。 活動2：光在光導(dǎo)纖維中傳輸損耗小，可長距離傳輸。光纖通信，通信容量大，通信質(zhì)量高，保密性好。光能沿彎曲的玻璃絲傳播，觀察演示，看到了什么？這個實驗說明了什么。實驗：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)盛滿水，水中有一個光源，觀察水流時的光。 同學(xué)們交流討論后回答：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。這個實驗說明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。 探究點四 網(wǎng)絡(luò)通信 :電子計算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來了巨大的變化。計算機(jī)與通信的結(jié)合將成為21世紀(jì)信息社會的基礎(chǔ)。全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過一臺聯(lián)網(wǎng)的電腦，只要輕輕點擊鼠標(biāo)，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”?？雌聊唬ㄎC(jī)播放網(wǎng)絡(luò)通信）了解網(wǎng)絡(luò)通信。交流討論你知道了哪些新的知識。 同學(xué)們交流討論后說:世界上最大的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)叫做因特網(wǎng)（Internet），這樣就能做到資源共享。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(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等等。 電子郵件的傳遞方式是 活動2：網(wǎng)絡(luò)通信在傳播信息中越來越快捷方便。請同學(xué)們閱讀科學(xué)世界“激光的應(yīng)用”。 板書設(shè)計 第4節(jié) 越來越寬的信息之路 （1）微波通信 （2）衛(wèi)星通信 （3）光纖通信 （4）網(wǎng)絡(luò)通信 教學(xué)反思 這節(jié)課的容量比較大，名詞術(shù)語多，也是比較抽象的，涉及到很多與我們身邊的示例。所以多結(jié)合自己身邊的現(xiàn)象來分析，這節(jié)課就不難理解。 1．利用手機(jī)講解微波。將身邊用于微波通信用的高塔結(jié)合七里啊，學(xué)生就容易理解中繼站的含義。 2．將各地常見到的地面衛(wèi)星接收天線能收到電視節(jié)目與衛(wèi)星通信聯(lián)系起來，學(xué)生頁不難理解衛(wèi)星通信 3．光導(dǎo)纖維和家中的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，讓學(xué)生深切感受到這些東西，學(xué)生學(xué)起來就更有興趣。 4．講述我國的通信技術(shù)的發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生的興趣和愛好。