人教版九年级物理下册：第21章第4节 越来越宽的信息之路（教案）

第4节越来越宽的信息之路【教学目标】一、知识与技能1.常识性了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信.2.通过教学使学生了解:为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补.3.了解光纤通信的原理和优点.4.了解网络通信的发展过程和优点，掌握收发电子邮件的方法.二、过程与方法通过了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的知识，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力.三、情感、态度与价值观通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣.【教学重点】了解现代通信知识.【教学难点】微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理.【教具准备】8 多媒体课件、视频资源、光纤等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】®上节课我们学习了无线电广播和电视广播的工作过程，那么电视广播和无线电广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？大家请看屏幕（多媒体机播放视频）.生1电视广播的信息比无线电广播多.生2:电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息.M信息理论表明，作为载体的电磁波频率越高，运用的范围越宽泛，相同时间内传输的信息就越多.因此，几十年来，无线电通信，电视广播等所用的频率越来越高，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了.这就是我们今天所要讨论的课题.【进行新课】知识点1微波通信1.频率宽泛，容量大问题:为什么要用微波通信呢？8 大家阅读课本，回答问题.生:微波(microwave)的波长在l0m～1mm之间，频率在30MHZ～3×15MHz之间，比中波和短波的频率更高，它可以同时开通几千、几万路电话，所以传输的信息更多.2.直线传播损失大，需要中继站微波沿直线传播不能绕射，因此衰减很快，要使它传向远方，必须建设中继站，像接力赛那样，一站一站地向外传播.举例:移动、联通通信网络各自都有自己的中继塔，就是想让信号传递到人们活动的各个角落.问题:高山、大洋中无法建设中继站，怎么办呢？能不能利用地球的卫星——月亮进行微波中继通信呢？需要在高处悬挂一个中继站.月亮能做中继站，但是用月亮作为中继站不好.因为月亮可以反射微波，但它离我们太远了，信号衰减，时间延迟.况且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信.所以用月亮作为中继站，信号不好，还可能有时接收不到信号.现在，人类发明了人造卫星，实现了卫星通信的梦想.随堂演练教师引导学生做《状元成才路•创优作业》P35页“考点1微波通信”中的题目（教师可选取部分题目请学生在课堂上完成，并针对性地讲解部分题目.知识点2卫星通信1.问题:做中继站的卫星随便移动可以吗？8 卫星如果相对地球静止，这样的卫星叫做地球同步卫星.(做中继站的卫星是地球同步卫星，相对地球静止，不随便移动的.)大家看屏幕，多媒体播放视频:人造卫星.2.卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成.看书了解地面接收站的天线形状和朝向.3.全球通信只需要三颗卫星（如图）通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站.现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处.随堂演练教师引导学生做《状元成才路•创优作业》P35〜P36页“考点2卫星通信”中的题目（教师可选取部分题目请学生在课堂上完成，并针对性地讲解部分题目.知识点3光纤通信师8 人类自从用了电磁波这一宇宙中最快的速度进行通信以后，不断地向前发展.现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把这一信息之路修得越来越宽.我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高，如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍.这就是光纤通信，请看屏幕（用多媒体播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解.学生讨论，回答.教师总结:①所用的是激光.普通的光源夹杂许多不同波长（频率）的光，方向性差，如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚.1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光——激光（laser)，才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实.②在光导纤维(opticalfiber)里传播.通信用的激光一般在特殊的管道里传播，光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方.师光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输.光纤通信的通信容量大，通信质量高，保密性好.光能沿弯曲的玻璃丝传播，观察演示(如图).把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，在塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流中的光.生1：看到水从小孔流出时，光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑.8 生2：这个实验说明光可以沿弯弯的水流传播，也可以沿玻璃丝传播，不管玻璃丝怎样弯曲都可以传播.师光纤通信发展非常快，一些发达国家已经建立了跨越海底的光缆通信网络，我们国家也在大力发展光纤通信，已经建立了纵横大城市之间的光缆通信系统.知识点4网络通信师电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带来了巨大的变化.计算机与通信的结合将成为21世纪信息社会的基础.全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”.请大家看屏幕（多媒体播放网络通信），了解网络通信.1.世界上最大的计算机网络叫做因特网（Internet)，这样就能做到资源共享.2.在因特网上可以收发电子邮件（E-mail)，还可以查阅资料，看新闻、购物、和朋友聊天、进行远程教育、远程医疗等等.3.电子邮件的传递方式是【教师结束语】8 本节我们学习了微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信的知识.应用微波通信是因为它的频率比较宽泛，容量大，但传输时的损耗也快，需要建立中继站，而高山、大洋处中继站的建设很困难，于是人们就想到了卫星通信，在太空设立三颗同步卫星就能实现全球通信;光也是一种电磁波，它也能通信，专门用于通信用的光是激光，我们需要它在专门的光导纤维里通行，它损失小，保密性好，容量大，传输质量高，所以近年来的电话很少有占线现象，这都得益于光纤通信的发展;网络通信集合了通信的多种功能，让人们的生活更加丰富多彩了.课后作业完成本课时的练习.这节课的容量大，名词术语多，比较抽象，但所涉及的现象多与自己身边的事例有关，所以多结合自己身边的现象来分析，该课也不难理解了.1.利用手机讲微波.将身边用于微波通信用的高塔结合起来，学生就容易理解中继站的含义.2.将各地常见到的地面卫星接收天线能收到电视节目与卫星通信联系起来，学生也不难理解卫星通信.3.光导纤维也可以与日常生活相结合，让这些抽象、陌生的东西具体化，学生学起来就有兴趣了.4.讲述我国的通信技术的发展，增强学生的兴趣和爱国的热情.8 8