九年級(jí)物理下（人教版）教案第21章第4節(jié) 越來(lái)越寬的信息之路

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1、 第4節(jié) 越來(lái)越寬的信息之路 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識(shí)目標(biāo)： 常識(shí)性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。 二、能力目標(biāo)： 通過(guò)了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的知識(shí)，提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 三、德育目標(biāo)： 通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類帶來(lái)的便利，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。 【教學(xué)重、難點(diǎn)】：了解現(xiàn)代通信知識(shí)。 【教學(xué)方法】： 采用問(wèn)題引導(dǎo)、對(duì)比觀察和實(shí)驗(yàn)探究、分析、講解法、討論法。 【教學(xué)準(zhǔn)備】：微機(jī)、光纖棒。 【教學(xué)過(guò)程】 主 要 教 學(xué) 過(guò) 程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教 師 活 動(dòng) 學(xué) 生 活 動(dòng) 情景創(chuàng)設(shè)

2、 提出課題 【情境創(chuàng)設(shè)】： 為什么新聞聯(lián)播伴隨著視頻播放？ 結(jié)合上節(jié)課我們學(xué)習(xí)的無(wú)線電廣播和電視的工作過(guò)程，你認(rèn)為電視廣播和聲音廣播相比，在相同的時(shí)間內(nèi)哪個(gè)傳輸?shù)男畔⒍啵? 信息理論表明：作為載體的電磁波，頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?，因此，幾十年以?lái)，無(wú)線電通信、電視廣播等所用的頻率越來(lái)越高，信息之路越來(lái)越寬了。 第4節(jié) 越來(lái)越寬的信息之路 交流： 電視廣播比聲音廣播傳遞的信息量多。 比如：看電視劇遠(yuǎn)比單單聽(tīng)講故事獲取的信息量更大一些。 （設(shè)計(jì)說(shuō)明：通過(guò)學(xué)生間的交流，意識(shí)到不同的信

3、息傳輸途徑，效率不同。） 新課探究 探究一： 微波通信 （指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容填空） 問(wèn)題1：為什么要用微波通信？微波通信有什么優(yōu)點(diǎn)？ 微波是頻率在 MHz至 MHz之間的電磁波。 優(yōu)點(diǎn)：容量大，一條微波線路可以同時(shí)開(kāi)幾千甚至幾萬(wàn)條電話線路 生答：因?yàn)槲⒉ǖ牟ㄩL(zhǎng)比中波和短波的波長(zhǎng)要短，頻率比它們的頻率要高，可以傳遞更多的信息。30 3×105 問(wèn)題2：微波通信有什么缺陷？如何解決？ 微波的性質(zhì)與　　更接近，大致也是沿　　傳播， 微波　　(選填“能”或“不能”)沿地球表面繞射，為此 需要____________，其作用是____________

4、____。 【點(diǎn)撥】：電磁波傳導(dǎo)距離太遠(yuǎn)就會(huì)減弱，微波中繼站用于放大加強(qiáng)電磁波信號(hào)，必須每隔50Km左右就要建立一個(gè)微波中繼站。 答案：光波； 直線； 不能； 建立微波中繼站； 把上一站傳來(lái)的信號(hào)處理后再發(fā)射到下一個(gè)站去。 問(wèn)題3：月亮能否作為中繼站,原因是什么? 【強(qiáng)調(diào)】： 月球離地球太遠(yuǎn)，信號(hào)衰減、時(shí)間表延遲、而且兩個(gè)通信點(diǎn)同時(shí)見(jiàn)到月亮?xí)r，才能完成這兩個(gè)點(diǎn)間的通信。 3.生：不能。 因?yàn)樵虑蛟谵D(zhuǎn)，月球相對(duì)于地球的位置是不確定的。轉(zhuǎn)到了地球的另一面，就無(wú)法通信了，況且月球的距離太遙遠(yuǎn) 。 探究二： 衛(wèi)星通信 問(wèn)題1：如何實(shí)現(xiàn)全球通信的？

5、 【說(shuō)明】：同步衛(wèi)星可以定點(diǎn)于地球赤道的某一點(diǎn)，信號(hào)穩(wěn)定。在地球周圍均勻配置了三顆通信衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了全球通信。 學(xué)生結(jié)合教材交流： 使用同步通信衛(wèi)星 問(wèn)題2：如何理解通信衛(wèi)星的“同步”？ 講解：地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對(duì)地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，星距離地球的高度約為36000 km，衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。在地球同步軌道上布設(shè)3顆通訊衛(wèi)星，即可實(shí)現(xiàn)

6、除兩極外的全球通訊。 答案： 同步衛(wèi)星相對(duì)地是靜止的 而相對(duì)地心是運(yùn)動(dòng)的 就是說(shuō)衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同 所以相對(duì)地面是靜 而實(shí)際上是在運(yùn)動(dòng)的 問(wèn)題3：通信衛(wèi)星的板狀兩翼有何功能？ 【點(diǎn)撥】：通信衛(wèi)星的板狀兩翼是太陽(yáng)能電池，它太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，供衛(wèi)星使用。 答案：為衛(wèi)星供電 探究三：光纖通信 問(wèn)題1： 什么是光纖通信？為什么要用光纖通信？ 光纖（玻璃絲） 數(shù)條光纖+保護(hù)層=光纜 【講解】：光纖即為光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，是激光的傳輸管道，一種極細(xì)的玻璃絲，數(shù)條光纖加上保護(hù)層組成光纜。 光纖通信是以光波作為信

7、息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。 光是一種比微波頻率更高的電磁波，帶寬要寬出千百萬(wàn)倍，可以傳輸更多信息。 結(jié)合教材，了解關(guān)于光纖的知識(shí)。 問(wèn)題2： 光纖通訊為什么用激光？ 普通的光源夾雜了許多不同頻率的光，難攜帶信息。激光則是頻率　　 ，方向 的光． 答案：?jiǎn)我弧⒏叨燃? 問(wèn)題3：激光在光導(dǎo)纖維里是如何傳播的？ 【視頻播放】： 表明：光沿著水流傳播 光在光導(dǎo)纖維里傳播 經(jīng)過(guò)多次反射 探究四： 網(wǎng)絡(luò)通信 【問(wèn)題導(dǎo)入】： Em

8、ail是什么意思？ 師：網(wǎng)絡(luò)對(duì)我們的生活有著十分重要的影響，你通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送或接收郵件以及聊天時(shí)，信息是怎樣傳遞的？ 【課件展示】：閱讀教材，了解以下信息： 1. 電子郵件是怎樣傳播的? 2. 怎樣來(lái)識(shí)別電子郵箱地址? 3. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性是什么? 生：電子郵件 結(jié)合教材交流完成以下內(nèi)容： ①、計(jì)算機(jī)可以高速處理大量信息，把計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起，可以進(jìn)行_網(wǎng)絡(luò)通信_(tái)。 ②、目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是_電子郵件_。 ③、把網(wǎng)絡(luò)又互相聯(lián)結(jié)，成為世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，叫_因特網(wǎng)，這樣就能做到信息資源的_共享_。 科學(xué)世界 【過(guò)

9、渡語(yǔ)】：激光除了本節(jié)課上學(xué)習(xí)的通信外，你還知道有哪些應(yīng)用？ 【課件展示】： 激光舞 激光手術(shù) 激光武器 激光測(cè)距 學(xué)生閱讀材料：激光的應(yīng)用 并結(jié)合生活中所見(jiàn)所聞交流： ?激光除了在通信方面有著不小的用途，在其他方面也有廣闊的應(yīng)用前景，。 課堂小結(jié) 回顧本節(jié)課“你學(xué)到了什么？” （活動(dòng)方式：學(xué)生相互補(bǔ)充，梳理本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)。） 課堂檢測(cè) 附件 （操作方式：小組比賽完成，搶答。） 布置作業(yè) 完成相關(guān)助學(xué)內(nèi)容（課下完成） 板書(shū)設(shè)計(jì) 第4節(jié) 越來(lái)越寬的信息之路 一：微波通信----

10、借助“微波”和“微波中繼站” 二：光纖通信---利用“激光”在“光纖”里傳播 三：衛(wèi)星通信---使用3顆同步衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)全球通信。 四：網(wǎng)絡(luò)通信---電子郵件 教學(xué)反思 本節(jié)主要內(nèi)容是了解應(yīng)用微波通信是因?yàn)樗念l率比較寬泛，容量大，但傳輸時(shí)的損耗也快，需要建立中繼站，而高山、大洋處建中繼站很困難，于是人們就想到了衛(wèi)星通信，在太空設(shè)立三顆衛(wèi)星就能實(shí)現(xiàn)全球通信；光也是一種電磁波，它也能通信，專門(mén)用于通信用的光是激光，我們需要它在專門(mén)的光導(dǎo)纖維里通行，它和損失小，保密性好，容量大，傳輸質(zhì)量高，所以近年來(lái)的電話很少有占線現(xiàn)象，這都得益于光纖通信的發(fā)展；網(wǎng)絡(luò)通信集合了通信的多種功能，讓人們的生活

11、更加豐富多彩了。 對(duì)于本節(jié)的整體設(shè)計(jì)我是以問(wèn)題誘思為手段，同時(shí)借用多媒體課件的展示來(lái)引導(dǎo)幫助學(xué)生理解信息傳遞的不同方式以及特點(diǎn)。同時(shí)，也加強(qiáng)了與生活實(shí)際的聯(lián)系，盡可能地讓學(xué)生感受科技并不遙遠(yuǎn)，生活處處與物理相關(guān)。 附件------課堂檢測(cè)題 1．信息理論表明：作為載體的電磁波，　___　越高，在相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)摹__就越多． 2．電視廣播的工作頻率一般為30 MHz～3×105MHz，聲音廣播的工作頻率一般為102 kHz～30MHz，由此可知在相同時(shí)間內(nèi)　　廣播比　　廣播要傳輸更多的信息． 3．現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使人們實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星通信之夢(mèng)．衛(wèi)星通信就是利用　　做

12、微波通信的中繼站． 4．在地球上空均勻配置　　顆　　衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，從而實(shí)現(xiàn)了 。 5．光也是一種比微波頻率更高的電磁波，而激光則是頻率　___　，方向 ________的光． 6．下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說(shuō)法中不正確的是( ) A．同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和地球自轉(zhuǎn)的周期一樣 B．同步衛(wèi)星可作為轉(zhuǎn)播微波的中轉(zhuǎn)站 C．同步衛(wèi)星的速度與電磁波的傳播速度相同 D．要使世界上任何一個(gè)地方的電視節(jié)目都可以傳送到全世界，至少要有三顆同步衛(wèi)星 7．關(guān)于應(yīng)用激光的下列描述中錯(cuò)誤的是( ) A．利用激光進(jìn)行通信 B．利用激光進(jìn)行長(zhǎng)距離精確測(cè)量 C．利用激光加工堅(jiān)硬材料 D．利用激光進(jìn)行普通的室內(nèi)照明 答案： 1： 頻率； 信息； 2： 電視； 聲音； 3： 衛(wèi)星； 4： 3； 同步通信； 全球通信； 5： 單一；高度集中； 6： C； 7： D