第十五章怎样传递信息---通信技术

1、第一节 电磁波及其传播教学目标1.知识与技能：认识波的基本特征，知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。了解振动的振幅、周期与频率，波长与波速的物理意义，知道它们是描述波的性质的物理量，知道波长，频率与波速的关系。了解电磁波的意义，体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特性，知道电磁波在真空中传播的速度。了解电磁屏蔽。知道电磁波谱，了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。2.过程与方法：实验观察。在观察演示实验的现象的基础上，归纳出波的基本特征；了解电磁波的存在；电磁屏蔽等现象。阅读（或陈述）了解。对波的周期、频率，电磁波的意义及电磁波谱等物理知识采用阅读的方法

2、获取。图像意义分析。在学习波的特征的知识时，从对波形图的分析上入手，建立起振幅、波长等概念。3.情感、态度、价值观：引发学生对波动现象的好奇心。引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯，激发学生勇于探索的积极性。在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中，体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。对“科学技术是一把双刃剑”，电磁波在被广泛应用，对人类作出巨大贡献的同时也存在着副作用会产生电磁污染的现象引起关注。同时也是进行辩证法教育，让学生学会全面观察和看待问题。教学重、难点“了解电磁波”并知道电磁波的存在及其特性是本节的重点。波的基本形态和特征的教学是本节的难点。教具和学具1.

3、电动小汽车，线控电动小汽车，遥控电动小汽车各一辆。2. 细麻绳一根，纵波演示仪一架。长橡筋绳（或用松紧带代替）若干根。3. 大玻璃水槽一只，细竹竿一根。 4. 收音机一架，电池一节，电线一小段。5. 电吹风一只，电视机一台。6. 真空罩，抽气机一只，双频手机两只。7. 纸盒、塑料盒、铁盒（或其他金属盒）各一只。课前准备 收集、查阅有关电磁波的产生，传播，电磁波谱，电磁波的应用介绍。电磁污染等有关资料。教学过程教学阶段与时间分配教师主导学生主体点评一、引入新课（3分钟）同学们，老师这里有三辆电动小汽车，现在老师分别开一下，请同学们进行观察，对比后说出它们的特点。开动第一辆普通电池小汽车。开动第二

4、辆线操纵电动小汽车。开动第三辆遥控电动小汽车。引导：同学们说得很好，这说明我们可以用电磁波实现信息的传递。从而操纵小汽车。大到宇宙飞船也是用电磁波来进行操纵的。今天我们要学习的就是第二节电磁波及其传播版书标题：二、电磁波及其传播认真观察实验，对三辆小汽车的运动，进行对比。讨论后回答：第一辆 无法对行驶过程进行操纵。第二辆 虽然可以操纵，但操纵距离很短。活动范围很小。第三辆 可以远距离操纵。活动范围很大。举例，各种利用电磁波进行工作的生活用品，家用电器。让学生体会无线电（电磁波）可以传递信息。且传递距离远。培养学生观察和对比的能力。二、进行新课（32分钟）了解波的特点：了解波的特征物理量。第一课

5、时结束以下为第二课时了解电磁波了解电磁波谱。（一） 波的基本特征：观察以下现象：1.水波.（演示，实物投影）问:哪儿是波源?它在怎样运动？水波看上去有什么特点？2.演示：绳子抖动时形成的波问：看到了什么现象？再利用课件播放视频，使学生能对现象有个长时间的再现。找一找这二个波的共同点？（版书）1.凹凸相间，向外传播3.演示：悬挂着的弹簧受到撞击显示的情形（或视频）问题：这个波的特点是什么相间？好，我们再仔细的看一段课件。找出这种二种波的共同特征来。（视频：横波和纵波的课件）播放波形图的课件。介绍波形图，引出波的特征物理量：（定义、字母、单位、）设问：波源振动的平衡位置在哪里？图中所示振动的振幅是

6、多大？1.振幅：（A）表示振源偏离平衡位置的最大距离。单位：米（m）2.周期：（T）振源振动一次所需要的时间单位：秒（s）布置小实验3.频率：（f）波源每秒内振动的次数。单位：赫兹（Hz）导出周期与频率的关系式：f=1/ T5.波长：（）波在一个周期内传播的距离。单位：米（m）指导学生从图形上认识波长。6.波速：（v）波传播的速度。单位：米/秒（m/s）波速的公式：v=/ T 或v =f练习：有一列波的频率是200Hz,波长为0.4m，这列波的传播速度是多大？（二）了解电磁波播放电磁波被预言和被证实的资料。1.介绍：1864年麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在。1888年赫兹第一次用

7、实验证实了电磁波的存在。电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。2.活动：验证电磁波的存在实验一：在打开的电视机前方接通电吹风电源，观察到什么现象。实验二：打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机。将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。你从收音机里听到了什么？这是为什么？电磁波速：例题：中央电视台第一套节目的波长为5.71m,频率为52.5MHz.试求电磁波的传播速度（1MHz=106Hz）介绍：根据麦克斯韦电磁场理论，光波属于电磁波。引导：我们知道了我们周围存在着大量的电磁波，那么这些电磁波有些什么

8、特点呢？将学生的疑问写在黑板上。1.电磁波能在真空中传播吗？2.电磁波能被阻挡（屏蔽）吗？针对学生的疑问引导其设计实验验证。针对同学们的设计开展实验。1.和2.结论：电磁波能在真空中传播。金属容器能屏蔽电磁波。设问：为什么在建筑物中或在电梯中，手机信号有时很不好呢？转承语：刚才我们说过电磁波的速度和光速一样，还说了光波其实就是电磁波。那还有哪些也属于电磁波电磁波谱：指导学生看书：69页图17-17电磁波谱，了解：各谱段的名称，和对应的频率波长情况。和电磁波的应用。师生互动：适当介绍电磁波的一些应用。介绍：电磁污染。见附件电磁波的危害在教师的引导下，进行有目的的观察，答：中心的竹竿，它在做原地上

9、下振动凹凸相间，向外扩散。小实验：在桌面上来回快速抖动长橡筋绳，观察波的形态及传播。答：抖动形成的凸起迅速的传到另一端。观察课件的图像回答感想：学生回答：1.凹凸相间，向外传播学生观察后回答。疏密相间，向另一端传播。都是传递周期性变化的运动形态。结合图形进行理解性记忆。学生回答：波形图中的平衡位置图中振动的振幅是“我”抖动橡筋是振幅大约是进行小实验：利用手表计时，记录自己抖动橡筋二十次所需的时间。算出周期。利用上面所算的周期再算出频率。从课件图中读出该波的波长。答：v =f =0.4m×200Hz=80m/s观看有关麦克斯韦和赫兹的图片及资料。观看电磁波的图片资料。答：观察到电视画面

10、出现雪花通过思考，得出变化的电流能产生电磁波的结论。解：v =f =5.71×52.5×106m/x3.0×108m/s.总结:电磁波速为3.0×108m/s.与光速是相同的。猜想与疑问：1.电磁波能在真空中传播吗？2.电磁波能被阻挡（屏蔽）吗？针对问题进行实验设计：设计1：把手机放在真空罩子里，看手机能不能接收到信号。2.同理，放在不同的盒子里，看能不能接收到信号。观察实验现象，得出结论。1.电磁波能在真空中传播，（或电磁波传播不需要介质）2金属容器能屏蔽电磁波。了解各谱段的名称。了解各谱段的频率波长的依次变化情况。针对示意图了解各谱段的电磁波的应用。

11、学生展示汇报收集的资料通过收集的资料举例举例。学生阅读书后信息库指导学生学会观察，知道观察的对象，对多个实验观察结果的共同点进行总结，训练语言描述能力。在给出了横波特点的基础之上，再引导学生认识纵波。引导学生：对质点运动的平衡位置引起关注，对位移的最大位置产生直觉引导学生关注图形在物理学中的意义。培养学生识图的能力。熟悉计算方法。通过物理学史，渗透思想教育发展空间想象力对疑问的提出和实验方案的设计，老师给予适当的点拨。从生活走向物理，从物理走向社会。结束新课课堂小结：略布置作业：评价手册九下第52页至54页课堂完成过程评价。课后完成巩固练习第二节广播和电视（一）教学目的常识性了解广播和电视的发

12、射与接收。（二）教具两只频率相同的音叉，半导体收音机。（三）教学过程1复习旧课引入新课复习提问：电磁波是如何产生的？你如何通过实验来间接观察它的存在？（电磁波是由振荡电流产生的；当打开日光灯时，会从附近的收音机中听到杂音，这杂音就是电路通断时，发出的电磁波被收音机接收而产生的。）什么是电磁波的频率与波长？电磁波在真空中的传播速度是多少？波速、频率、波长间有什么关系？（电磁波的频率等于振荡电流的频率；电流每振荡一次电磁波向前传播的距离表示电磁波的波长；电磁波在真空中的传播速度是3×108米/秒；波速=波长×频率。）复习提问后简要小结并告诉学生：由于电磁波的频率和波长可以各不同

13、，所以用途也不同。电磁波可以用来进行无线电通信，其中与我们日常生活紧密相关的就是无线电广播和电视。有了无线电广播和电视，就把我国古代传说中的“千里眼”、“顺风耳”的神话变成了现实。那么，怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？2进行新课板书：<第二节广播和电视>教师浅显通俗地讲解利用鸽子传递信件的事例，说明人们利用鸽子传递信件（信息），鸽子是信息的“载体”。电磁波传得又快又远，无线电通信就是利用它做为“载体”来传递信息。进行无线电通信，首先应解决发射电磁波的问题。板书：<(1)电磁波的发射过程>用分层次“类比”的办法进行讲述：振荡器产生高频振荡电流（类似于可远飞的信鸽）；

14、用话筒把声音信号转变为变化的电流（类似于要发出的信件）；用调制器把两种电流迭加，获得高频调制电信号（类似于把信件绑在信鸽的身上）；高频调制电信号送到天线上，由天线发射电磁波（类似于信鸽的放飞）。板书：<高频振荡电流声音信号电流高频调制电信号发射无线电波。>展示课本上的图136发射过程的方框图，结合发射过程具体讲解振荡器、话筒、调制器、天线的作用。需要特别强调的是，发射的高频调制电信号的电流是频率很高而又随声音信号而改变的电流，所以由这个电流就能产生发射频率很高而又随声音信号而改变的电磁波。发射出的电磁波，必须要像回收信鸽一样地进行接收，才能完成信息传递的全过程。板书：<(2)

15、电磁波的接收>为了接收在空间传播的电磁波，必须使用天线进行接收。但由于天线能接收传播过来的所有电磁波而没有选择性，如把天线接收的电磁波全部变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清。为了从各种各样的电磁波中选择我们要接收的某一频率的电磁波，必须使用“调谐装置”。演示实验：取二只频率相同带音箱的音叉进行共鸣现象的演示。通过演示进行“类比”说明：在无线电技术中的调谐装置，就是使它选择接收的电磁波的频率和欲接收的某种电磁波的频率相同，从而产生“共鸣”。即调谐器的作用是选取我们所要接收的某一频率的电磁波。此时我们所接收到的电磁波的信号还是高频电信号，不能直接用耳机听到，所以还必须把高频电信号通过检

16、波器，把声音信号从高频电信号中“检”出来。把检出的声音信号电流通过耳机（或扬声器），就还原成声音了。板书：<接收无线电波调谐选择所要接收的电磁波检波获得声音信号电流耳机放音。>展示课本上图137接收过程的方框图。结合接收过程具体讲解天线、调谐器、检波器、耳机的作用。演示实验：用半导体收音机演示调谐过程。(3)用电磁波传递图象信号和传递声音一样，只是具体方法不同：具体介绍讲解摄像机、显像管的作用。(4)电磁波的发射工作由广播电台和电视台承担，接收工作是由收音机和电视机来完成的。4小结(1)回忆并对比电磁波的发射和接收过程。(2)调制器、调谐器是二个不同的装置，容易混淆，要注意区别它们

17、的不同作用。(3)知道无线电通信是利用电磁波来完成的。无线电广传递声音信号，电视传递图像（声音）信号。5布置作业阅读本节课文。第三节 现代通信技术及发展前景教学目标 1、知识与技能（1） 知道信息的定义，了解人类特有的信息有哪三种。（2） 知道信息和信息传播活动经历的五次巨大变革，了解早期的信息传播工具，发现这些工具的优缺点。2、过程与方法（1） 通过大量的图片，生动活泼地展现知识（2） 通过学生活动自制有线电报机和接收机让学生体验创新过程3、情感、态度与价值观 培养学生的动手能力和创新意识，培养学生收集和处理信息的能力，进一步培养学生的信息素养。教学重点和难点信息和信息传播活动的五次巨大变革

18、；自制有线电报机与接收机。教具和学具课前准备大量的图片,活动17-1的实验器材,新华字典(注意版本) 教学过程教学阶段与时间分配教师主导学生主体点评一、引入新课（5分钟）放映一段录像（学生上课举手、汽车转向灯亮、电话铃声响、电视广告等）问：在刚才的录像中你知道哪些信息？对学生的回答给予肯定问：你还能说出生活中一些例子来说明信息无处不在吗？问：那什么叫信息呢？观看并思考回答。回答阅读“信息快递”且回答从身边熟悉的情景引入更亲切，更能体现信息的无处不在二、信息传播（10分钟）问：你知道蜜蜂是怎样传递信息的吗？问：你知道蚂蚁是怎样传递信息的吗？问：人类是怎能样来传递信息的？讲：而人类区别于其它动物的特有的信息有三种：语言、符号、图像讲：在人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革引导学生观看五幅图片讲解每一次的作用是利用光、声进行信息的传递是靠她那灵敏的触角来传递信息的语言、手势、表情、颜色、符号、图像等阅读“课本图171”并且思考这些图片的内在含义在这里可以多