2020春人教版九年级物理下册 第21章 全章教案

第1节现代顺风耳－电话教学目标：1、知识和技能了解电话是怎样把信息传递到远方的。了解电话交换机的用处。了解模拟信号和数字信号的区别。2、过程和方法通过观看录像、老师讲解，了解电话是如何传递。通过学生分析、讨论，说明电话交换机的作用。3、情感、态度、价值观通过了解贝尔发明电话的过程，激发学生不怕困难，积极探索精神，了解技术对人类社会的作用。通过学生讨论分析，培养合作精神。重、难点：电话的结构与原理。电话交换机的作用、数字、模拟信号。教学器材：电脑平台、电话机。教学课时：1时。教学过程：一、前提测评：无二、导学达标：引入课题：“烽火台”……古代信息的传递方式现代的信息传递方式有哪些？进行新课：1、电话的结构：贝尔发明了电话话筒：把声信号转化为电信号，结构与麦克风相同听筒：把电信号转化为声信号，结构象喇叭电话线：传递信号2、电话交换机：想想议议：完成课本的问题结果：利用电话交换机可以大量减少线路。电话交换机之间可以连接简述电话交换机的发展过程分析：占线的现象。3、模拟信号与数字信号：模拟信号：信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声信号的电信号。缺点：在传输、放大、加工的过程中易失真，从而使传递的信息发生变化。数字信号：利用数字的组合来代表信息的信号。特点：一般只有两个数字，在传输、放大、加工的过程中很稳定，容易编辑。3、达标练习：课本后“动手动脑学物理”完成物理套餐中的本节内容。小结：根据板书，总结本节内容，明确重、难点。课后活动：完成物理套餐中课堂未完成的内容。课本后练习：教学后记：1、大多数内容只要让学生了解就可以了。2、部分内容可以加入少量课外知识，但注意不要太多，太深，否则会起反效果。第1节现代顺风耳--电话•教学目标一、知识与技能.了解电话是如何把声音传递到远方的..了解电话交换机的用处..了解模拟通信和数字通信的基本区别.二、过程与方法.通过看录像、老师讲解，了解电话是如何传递信息的，提高学生观察、分析、概括能力..通过学生讨论和活动，说明电话交换机的作用和展示什么是数字通信，增强学生运用物理知识的观念和能力..通过学生讨论和活动，增强学生的学习主动性和合作意识.三、情感态度与价值观通过讲述贝尔发明电话的过程，激发学生不怕困难、积极探索的精神，了解技术改革对人类社会发展的作用，提高学生的学习兴趣.•教学重点.电话是怎样把信息传递到远方的及电话交换机的用处..模拟通信和数字通信的基本区别.教学难点了解电话交换机的应用.教学方法讨论法.教具准备微机、废旧电话机一部、电话挂图一幅.课时安排1.5课时•教学过程一、创设情境，引入新课请学生们看屏幕（微机播放电话的发明过程）.［师］电话是现代生活中的重要通讯工具，它为什么能传声呢？这节课我们就学习有关这方面的知识，你们想了解这方面的哪些内容？［生甲］电话基本构造是什么？［生乙］电话是怎样传声的？［师］看挂图，讨论得出答案.［生甲］电话由话筒和听筒组成.［生乙］话筒由金属盒、碳粒（碳精）、膜片构成.［生丙］人对话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地压挤碳粒，使金属盒的整体电阻忽大忽小，在电路里就产生了强弱按声音振动而变化的电流使声音转化为变化的电流［生丁］听筒由永磁铁、螺线管、薄铁片（膜片）构成.［生戊］当电路中忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管的时候，磁铁对听筒薄铁片的吸力就发生忽大忽小的变化，薄铁片在这种忽大忽小的力的作用下就振动起来，听筒薄铁片的振动情形跟话筒振动膜的振动情形是一样的，就听到与话筒前面的讲话相同的声音.它是使变化的电流转化为声音.［师］同学们回答得非常好，让我知道电话是怎样工作的，也知道是电流把声音传到远方二、进行新课第一节现代顺风耳——电话［板书］（一）电流把信息传到远方［板书］［师］思考下面问题，一个地区有5部电话，如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使这5部话机中的任意两部都能互相接通，要架设多少对电话线？（同学们都在画，并讨论）［生］要架设10对电话线.［师］你能否想出一个办法，要尽量减少线路的数量，但仍能保证5部电话中的任意两部可以相互通话？（二）电话交换机［板书］［生］装交换机，这样只需要5对电话线.［师］大家请看屏幕（微机播放交换机的发展），从片中我们了解了交换机的发展，是电话使人与人拉近.我们在生活中也常听到“模拟”和“数字”这两个词，电话分模拟和数字两种，你们知道什么是模拟通信和数字通信吗？（三）模拟通信和数字通信［板书］［生甲］在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号.［生乙］使用模拟信号的通信方式叫模拟通信.［生丙］用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号.［生丁］使用数字信号的通信方式叫数字通信.［师］数字通信是一种既现代又古老的通信方式，同学们可以分成几组，每组独立设计出一种数字通信的方式，进行信息传递的游戏.［生甲］我们组是用一面小镜子通过阳光传递数字信号.两个同学离远一些，然后转动小镜子使它反射阳光，射向对面的同学,其有光代表“1”，无光代表“0”，通过“0”“1”的不同排列传递信息.［生乙］我们组是通过举手来传递数字信号.两个同学离远一些，举手表示“1”，不举手表示“0”，通过“0”“1”的不同排列传递信息.［生丙］我们组用一面小旗，旗向上代表“0”，旗向下代表“1”.［师］模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一部分信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断.数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强.现代的电话已经全部都采用数字信号进行传输和处理.通过本节学习我们了解了电话，大家把所学内容进行小结.三、小结.电流把信息传到远方..电话交换机..模拟通信和数字通信.四、布置作业动手动脑学物理①、②、③、④.［参考答案］.电话的种类很多，学生能举出两、三种就可以了.录音电话机是一种和录音机结合在一起的电话机，这种电话机具有自动应答和录音功能，当录音电话机接收到呼叫时，若振铃数次无人摘机应答，它就向对方发送无人留言，并启动录音装置，记录对方讲话.投币电话机是一种具有投币控制和通话计费功能的电话机.另外还有移动电话机、无绳电话机、磁卡电话机..略.通过此项锻炼学生学以致用的能力.不要求他们记忆这些功能.程控电话具有很多功能，如来电显示，是指接到电话的一方，可以通过电话的显示屏幕看到打来电话的电话号码.三方通话就是办理了此项业务的用户，当与甲方通话时，如需第三者加入，可在不中断与甲方通话的情况下，拨叫第三者，实现三方共同通话或分别与两方通话.遇忙回叫，是当用户拨叫对方电话遇到忙音时，使用此业务，可不再拨号，等待对方电话空闲时，即能自动回叫接通.缩位拨号，是利用较短的缩位号码来代替原来的电话号码，进行拨号，这样既可以节省时间，又可以减少拨号错误..略五、板书设计第1节现代顺风耳——电话一、电流把信息传到远方二、电话交换机三、模拟通信和数字通信第2节电磁波的海洋教材分析本节内容在许多版本的旧教材中都是选学内容，所以在以往的教学中并没有引起足够的重视，新教材充分挖掘这一部分内容有利于培养学生的学习兴趣，从学生身边的事物讲起，让学生体会到了物理学确实与我们的生活息息相关，充分展示了物理学科的实用性、趣味性、实验性和科学性等特点，进而激发学生的兴趣，引起学生的思考。体现出从生活到物理、从物理到生活的思想。相比之下，旧教材注重知识的传授，在概念的引入上比较直截了当；新教材则更注重物理知识的探究过程和学生获得知识的过程。这种教学的理念更贴近于国外一些专家的教育观。在北美的一些国家里，从小学五年级起，学生们就会在“科学”这门课里接触到一些粗略的物理学上的知识。教师在教学中会使用实物玩具这类的更直观的物品，让孩子们在直接地看、听，甚至是动手，引导学生在拆装、操作的过程中去感受事物，引起他们的好奇心，激发他们继续探索的兴趣，到了高年级再辅以深层的理论教学，更利于学生学习。他们把这样的教学方法称作“TrainingAids”（实践协助）。电磁波是一种看不见、摸不到的东西，农村的学生可能对“电磁波”这个名词还有些陌生，城市的学生虽然对“电磁波”不生疏，但也未必能深入体会到电磁波的存在。教材在安排本节内容时，注重让学生在学习的过程中，从“想一想”到“做一做”，从身边的知识、熟悉的事物中去感受到新的、未知的世界这一思想。在教学中布置学生课前探究活动，其中一项就是查阅相关资料，使他们对电磁波有初步了解。另外与旧教材相比，新课标要求学生对波长、频率和波速三者的关系有初步认识，并不要求学生深入掌握这三个物理量的定义。本节内容密切联系生活，与社会活动紧密结合，为学生学习无线电知识，做好了铺垫，课后将电磁波的危害作为作业练习，指导学生去搜集更多有关电磁波的材料，让学生进一步体会物理学与社会生活息息相关。有条件的学校还可以借助网络进行教学。教学目标知识与技能①了解电磁波的产生；②知道电磁波能在真空中传播；③了解电磁波在真空中传播速度；④会用c=fk求速度、波长或频率；⑤了解光是一种电磁波；⑥培养学生查阅资料的能力。过程与方法①通过实验知悉可以人为获得电磁波。培养学生想像与实践结合的科学的学习态度；②通过对信息的收集、整理，了解电磁波的大家族；③通过动手实验证明电磁波能在真空中传播。情感、态度与价值观①初步认识科学技术对社会发展的作用；②深入体会物理学与生活的密切联系，激发学生观察生活、思考生活的兴趣。重点与难点重点①电磁波的产生、传播和应用；②通过设计实验、动手实验等活动，使学生体会到物理就在他们身边。难点①使学生切切实实体验到电磁波的存在；②通过课堂教学活动，激发学生对物理学科、自然奥秘的探索的兴趣。教学准备电视塔图片、手机（两部）、收音机、真空罩、导线、电池、学生收集的资料、投影仪和课件。板书设计第二节电磁波的海洋一、电磁波的产生导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。二、电磁波的传播1．电磁波可在真空中传播2.波速：c=fk3．真空中电磁波传播速度：c=2.99792458x108m/s教学流程多媒体图片引入一课堂讨论交流一实验探究电磁波的产生一实验验证电磁波的传播可以不需要介质-电磁波传播速度一小结一作业。教学过程师：上课开始放1min中央台的电视节目或广播节目。师问：收音机、电视机里的节目从哪来的？生答：从电视台来。生答：从广播电台来。生答：……师：用多媒体放东方明珠电视塔的图片。师：这张图片是上海东方明珠电视塔，大家都知道电视塔是用来传递信号的。那我又有问题了。师问：收音机和电视机和电台、电视台之间没有线连着呀？这些节目是怎么样传来的呢？生答：电磁波。生答：无线电波。师：这堂课我们就到电磁波的海洋里去遨游一番吧。板书：第二节电磁波的海洋师问：什么是电磁波？根据课前查找的资料，各小组来介绍一下你们所了解的电磁波。A组：我们查到电磁波是变化的电场和变化的磁场交替出现而传向远方形成的波。B组：我们查到了电磁波广泛地应用于生活、生产以及国防，如电视、电话、雷达。C组：……师：通过各组的介绍，我们初步了解了电磁波，但你知道电磁波是怎么产生的吗？板书：一、电磁波的产生（演示实验：打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大。取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近。先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触。）师问：大家听到了什么声音？生答：咔咔声。师问：为什么会有这种现象？生答：有干扰。生答：产生了电磁波。生答：……师：让我们用已经学过的知识来解释一下，为什么会有这种现象。师：从理论上我们已经知道：变化的磁场周围存在电场，变化的电场周围存在磁场。这就是所谓的：动电生磁，动磁生电。实验中，导线与电池接触、断开的瞬间使电流迅速变化，这样，不断变化的电场和磁场交替出现就形成了电磁波。电磁波被收音机接收到就出现了这样的声音。虽然我们看不见摸不到它，但它确实在帮我们传递着信息。板书：导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。师问：我们上学期时学过声音的传播要靠固、液、气体等介质，那电磁波是怎样传播的呢？板书：二、电磁波的传播师问：电磁波的传播需要介质吗？生答：不需要。师：请各组分别设计实验，验证电磁波在液体中和真空中传播。生答：可以用一个真空罩，抽出空气后，放一部手机在里面（或将水槽里装上水，将手机用塑料袋密封后放入水槽中），然后用另一部手机给它打电话，如果还能收到信号就证明电磁波在真空中（或液体中）也能传播了。师问：可真空罩里是真空的，怎么能知道是不是收到了信号呢？生答：可以看有没有未接电话，或发短信息也能证明。师：大家觉得这个实验如何？生答：可以证明电磁波在真空中（或液体中）能够传播。师：请本组的同学上来演示一下吧。生：生走上台来将一部手机放入真空罩里，然后抽出空气，用另一部手机打来电话。大家没有听见铃声。然后将真空罩中的手机拿出来，发现有一个未接电话。正是第二部手机打来的。师问：还有其他的例子来证明这个结论吗？生答：宇航员在太空中因为没有空气，不能传递声音，他们就是通过电磁波来交流的。板书：1．电磁波可在真空中传播师：我们通过上学期的学习已经知道：声音在空气中的传播是有一定速度的，而且不同的温度。不同的介质传播的速度也不同。那电磁波的传播速度又是多大呢？它与哪些因素有关呢？（停一下）实验研究表明。真空中的电磁波的波速等于波长与频率的乘积。板书：波速：c=3x108m/s师问：2．大家觉得这个数熟悉吗？生答：熟悉，这个就是光在真空中的传播速度。板书：3．真空中电磁波传播速度：c=2.99792458x108m/s师：大家说得很对。其实光就是一种电磁波。电磁波是一个大家族。不同频率的电磁波产生的机理不同。我们课上所做的实验只是电磁波大家庭中的一种。我们通过书中提供的图表来看一看它的家庭成员。师：使用投影仪展示图9．2－3。师：这个图表我们从上到下来看是按照频率由高到低的顺序来的：最上面是我们在光现象中接触到的射线，它的频率高，所以它的波长小，只有10的负十次方，接下来的是紫外线，可见光、红外线，它们的频率是逐渐降低的。最下面的是中波、长波和短波。它们的波长在十米到一百米之间。这一部分的电磁波广泛应用于广播通讯中，我们通常称作无线电波。可见我们就像是生活在一个电磁波的海洋里。我们的周围到处充满着电磁波。师：电磁波除了应用于广播通信事业外，在我们的日常生活中还扮演了重要的角色。书中为我们介绍了微波炉的一些知识。我们一起来阅读一下，然后回答我的问题。师：将课件中的题目展示出来：1．为什么这种炉子会叫微波炉？2．微波炉是怎么使食物加热的？活动：师生共同阅读本段内容。巩固与小结师：通过本节的学习，我们知道了自己是生活在一个电磁波的海洋里。除此外你还学到了什么知识？谁来告诉大家？生甲：知道了电磁波是怎样产生的。生乙：知道了光也是一种电磁波。生丙：知道电磁波的传播不需要介质。生丁：知道了电磁波的大家庭成员有哪些。生：……课后作业师：1．查阅资料，了解电磁波对人的危害有哪些。2．查阅资料，了解隐形飞机机身的材料有什么特殊？3．课后做教材“动手动脑学物理”中的第一题。第2节电磁波的海洋•教学目标一、知识目标.了解电磁波的产生和传播..知道光速是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度..知道波长、频率和波速的关系.二、能力目标通过演示了解电磁波的产生，电磁波在真空中的传播，提高学生应用科学文化知识解决实际问题的能力和概括总结的能力.三、德育目标通过对电磁波的学习，激发学生敢于向科学挑战、热爱科学、掌握科学的情感.教学重点电磁波.教学难点通过演示了解电磁波的产生.教学方法演示法、讨论法.教具准备微机、收音机、无线寻呼机、真空罩、干电池.课时安排1课时教学过程一、复习提问，引入新课.声音在真空中的传播速度是多少？（声音在真空中不传播）.光在空气中的传播速度是多少？（3x105km/s）.声音是如何产生的？（一切发声物体都在振动）.声音的传播是靠什么？〔声音的传播是靠介质（固体、液体、气体）〕［师］生活中我们收听广播、看电视节目，广播中的声音怎么能从很远的地方传到这里呢？看到的电视节目的图像是怎么从荧屏上得到的呢？［生甲］是电线传送的.［生乙］我们没有看到收音机、电视机有电线直接通向电台或电视台，所以这些都不是用电线来传播信号的.［生丙］是靠电磁波来传播信号的.［师］电磁波在信息的传递中扮演着十分重要的角色.那么电磁波是怎样产生的？怎样传播的？这节课我们就来学习这方面的知识.二、进行新课第二节电磁波的海洋［板书］一、电磁波是怎样产生的？［板书］［师］我们前面提到过水波、声波.用实验来说明什么是水波、声波.［生甲］手持木棍，让木棍下端接触水槽水面上，水面上有一圈一圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成水波.［生乙］两个音叉并排放置，并离得很近，敲击其中一个音叉，和另一个音叉接触的小珠被弹起•音叉振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波.声波看不见，摸不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉.［师］那么电磁波是怎样产生的？看演示.［演示］打开收音机的开关，将调谐旋钮旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一截导线，拿到收音机附近，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极相摩擦，使它们时断时续地接触，从收音机里听到什么？［生甲］在收音机里听到“喀喀”的杂音.［生乙］这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生了电磁波，收音机接收了这一电磁波，并把它放大转换成声音，这就是我们听到的“喀喀”声.［师］波是自然界普遍存在的现象.电磁波就是当导体中有快速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波.我们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？二、电磁波是怎样传播的？［板书］［师］我们想想如何做实验才能知道电磁波传播是否也需要介质？（启发：回忆声音的传播需要介质的实验）［生甲］把无线寻呼机放在塑料袋，再放入水槽中，打电话请寻呼台呼叫，寻呼机能够收到信号.［生乙］这个实验说明，电磁波在液体中能够传播.［生丙］把无线寻呼机放在密闭的木制（或铁制）的盒子里，呼叫，能够收到信号.［生丁］这个实验说明电磁波在固体中能传播.［生戊］把无线寻呼机放在真空罩中，呼叫，寻呼机能够收到信号.［生己］这个实验说明，电磁波在真空中能够传播.［师］月球上没有空气，声音无法传播.但是电磁波能够在真空中传播，所以宇航员在月球上可以用电磁波来通信.大家看屏幕（微机模拟不同形式的电磁波），观察到什么？［生甲］看到一圈一圈明暗相间的状态向外传播.［生乙］看到一圈一圈凸凹相间的状态向外传播.［师］凸凹相间说明有凸起部分和凹下部分，这样向上部分就形成像山峰似的浪尖，叫做波峰；向下部分就形成凹谷，叫做波谷.每上、下振动一次就形成一个波峰和波谷，若上、下振动若干次，那么这列水波就以波峰—波谷—波峰—波谷向外传播出去.相邻两个波峰（或波谷）间的距离是一定的，这个距离叫波长（3・波在1秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率（力.真空中电磁波的波速为c，它等于波长2和频率f的乘积：c=fc=2.99792458x108m/s=3x10skm/s电磁波频率的单位也是赫兹（Hz）,也可以用千赫（kHz）和兆赫（MHz）.电磁波是个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百赫的那一部分，叫做无线电波.日常生活中可以看到各种各样的天线，它们有的是发射电磁波的，有的是接收电磁波的，我们就生活在电磁波的海洋中.大家阅读科学世界“微波炉”.看完后小结本节内容.三、小结请同学们小结本节内容：电磁波是怎样产生的；电磁波是怎样传播的.四、布置作业动手动脑学物理：①、②、③、④,［参考答案］.此题要求学生知道波长、频率和速度关系，根据c=2，f得出此立体声广播的波长是3.08m..学生通过此题可以知道收音机选台指示盘上的数字、单位，了解其物理意义..雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备.电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的.波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此雷达用的是微波.利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军事目标，还可以用来为飞机、船只导航.“隐形飞机”是一种先进的军用飞机，可以防止雷达发现.隐形飞机用的主要是吸波材料，它的功能是通过吸收、散射和干涉等多种方式，使材料表面的电磁波能量转换成其他形式的能量，从而减少飞机对电磁波的反射，使雷达很难发现它..略五、板书设计2节电磁波的海洋一、电磁波是怎样产生的.二、电磁波是怎样传播的.3节广播、电视和移动通信电磁波是一个大家族，包括各种波长的波，其中用于广播、电视和移动通信的部分是频率在数百千赫到数百兆赫的那部分中波和长波，又叫做无线电波。在教学设计时，不必要求学生知道信号发射和接收的具体技术细节，如器件的结构等，只大致了解其工作过程即可。本节知识同社会生活实际紧密结合，我们的生活已经离不开广播、电视和移动通信，因此它们的工作过程对学生具有极大的吸引力，学生很有可能提出来自生活而非课本上的问题，因此要求教师对此要有相对广泛的知识储备，站在更高层次上深入浅出地指导学生对本节知识更好地理解。在对“无线电广播信号的发射和接收”讲授时，可先打开收音机，让学生听一段好节目，再观察收音机的周围没有长长的线与外界相连，使学生自己感受到确实是电磁波作为载体，把远方的好节目带到了我们身边。接着指导学生阅读相关内容，在提示性问题的指引下帮助学生理解广播信号的传递过程，另外流程图对理解传递过程有很大的帮助。有了“广播信号的发射和接收”为基础，“电视的发射和接收”环节，学习起来相对简单，只要通过阅读文字和流程图，找到两种传递的不同之处即可：一是电视信号传递的不止是声音信号还有图像信号；二是发射和接收的装置不一样。“移动电话”，本环节学习时，跟前两个环节一样，注重学生的探究性学习。由教师提出富有指导性的问题，带动学生走进课本，理解移动电话的信号传递过程。移动电话有其自身的独特性，体型越来越小，这得益于集成电路的应用，天线也由外置转为内置，样子越来越精致。手机自身的发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此通话时要靠基地台转接。也可以多搜集相关的图片或视频，帮助学生建立物理与生活的联系。收音机越来越精致，可以随身配戴耳机听节目，方便之余，也给听力以不小的威胁；电视节目频道越来越多，五花八门，给我们带来娱乐的同时也培养了一批又一批的近视患者；移动电话，确实是无处不在，贴身携带，可是它对我们的健康却存在不少潜在的威胁。指导学生辩证地认识“广播、电视和移动通信”，以期对我们的生活真正起到指导作用。教学重、难点：无线电信号的发射和接收过程。课时安排：1课时三维目标一、知识与技能1．了解无线电广播的大致工作过程；2．大致了解电视的工作过程；3．了解移动电话是怎样工作的。二、过程与方法通过了解广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响。三、情感态度与价值观通过学习广播、电视和移动通讯，体验现代应用科技的价值。课前准备多媒体课件、五部收音机，一部手机。教学设计［导入新课］温故求新，引入课题通过上节课的学习我们知道，电磁波是一个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。那么无线电波是如何完成广播、电视和移动电话信号传递的呢？本节课，我们来学习这部分内容。［推进新课］其实电磁波传递声音和图像信号就像鸽子送信一样，如右图所示。只要先将信号载在电磁波上，再把载有信号的电码磁波发射出去，到达接收处设法从电磁波上把信号提取出来一、无线电广播信号的发射和接收1．知识初探，小试牛刀教师活动：①组织学生阅读无线电广播信号的发射和接收”的相关内容，思考并回答以下问题。②投放相关问题。③提示学生针对不太确定答案的问题，要组内互相交换意见，以期得到较满意回答。④针对学生的回答，教师作指导性发言，点拨式提示。问题展示：①无线电广播信号的发射是由 完成的，信号的接收是由 完成的。②发射信号时，话筒的作用是把 转换成。发射信号时，是承载音频电信号的载体，它是由载波发生器发出的。如左下图所示是无线电信号发射塔。③ 把音频电信号加载到高频电流上，充当了装车工的角色。之后通过 发射到空中。无线电信号发射塔④收音机的 能接收到各种各样的电磁波。（教学说明：可能有的学生提出，为什么有的收音机没有天线？此时可以给学生展示几种款式的收音机图片，如右上图所示。并指明，随着科技的进步，现代收音机有很好的放大能力，天线可以隐藏在机壳内。）⑤转动收音机 的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。设想一下，如果没有转动这个旋钮，会出现什么情况？（教学说明：这个问题在处理时，可以指导学生把五台收音机分别置于不同的频道，同时同音量播放五个不同的节目。这样教室内势必一片嘈杂，什么节目也听不成，借机说明这就是没有调谐器的结果。）⑥收音机内的 把音频电信号取出来并送到扬声器，扬声器把 信号转换成 信号，我们就听到广播电台的节目了。学生活动：①阅读“无线电广播信号的发射和接收”的相关内容，并思考以上问题。②组内交流后，在课堂上发言。③教师指导后，由学生做相应的验证实验，并作总结发言。总结：（此环节，边看下图，边叙述发射和接收过程。）无线电广播的工作过程①发射过程：在广播电台，话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中。②接收过程：收音机的天线接收到各种各样的电磁波，转动收音机调谐器的旋钮，可以选出特定频率的信号，收音机里的电子线路再把音频电信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里，扬声器把音频电信号转换成声音，就可以听到电台的广播了。2．对比知识，加深理解提出问题：无线电广播信号的“发射”与“接收”，是一对互应的过程，有“发”有“收”，请同学们再进一步研究上图，看能不能找到类似这种互应的过程。学生仔细对比、研究、讨论后，能够找到如下几条：①话筒把声音信号转换成电信号；扬声器把电信号还原成声音信号。有声电信号的转换。②调制器把音频电信号加载到高频电流上；收音机内的电子线路把音频电信号从高频电流上取出来。③广播电台的天线用来发射无线电；收音机的天线用来接收无线电。3．即学即练(课件展示问题)(1)课外活动时，几位同学在一起谈论无线电广播信号的发射，他们有以下几种看法，你认为不正确的是( )A.话筒把声音信号转换成电信号向外发射电磁波B.载波发生器可以产生高频电磁波C.调制器把音频电信号加载到高频电磁波上D.电磁波的发射要通过天线(2)小冬等几位同学，在放学回家的路上，经过广播电视台，看到高高的发射天线，他们有以下几种说法，你认为不正确的是( )A.无线电波要通过天线向外发射到空中B.发射无线电信号时，要将音频电信号加载到高频电磁波上C.收音机的调谐器可以从电磁波中选出特定频率的信号D.收音机中的扬声器能把电磁波转换成声音答案：⑴A(2)D二、电视的发射和接收教师活动：①组织学生阅读“电视的发射和接收”的相关内容，思考并回答以下问题。②投放相关问题。③提示学生：“电视信号的发射和接收”过程与“无线电广播信号的发射和接收”过程十分相似，找出两个过程的相同和不同之处。④针对学生的回答，教师作指导性发言，点拨式提示。问题展示：①电视信号的发射是由完成的，接收是由完成的。如右图所不为电视信号发射天线。②发射时，电视信号包括信号和信号，前者是由转换成音频电信号，后者是由 转换成图像电信号，两种信号一起被 发射到空中。③接收时，电视机的把图像电信号还原成图像，把音频电信号还原成声音。学生活动：①阅读“电视信号的发射和接收”的相关内容，并思考相关问题。②组内交流后，在课堂上发言。总结：（此环节，边看下图，边叙述发射和接收过程。）电视广播的工作过程①发射过程：摄像机把图像变成电信号，话筒把声音变成电信号，由发射机把两种电信号一同加载到高频电流上，通过天线发射到空中。②接收过程：电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显像管把它还原成图像，由扬声器把音频电信号还原成声音。另外，在这个过程中，摄像机和显像管的作用是互逆的。即学即练(课件展示问题)(1)用无线电波来传递信号的过程中，下列说法不正确的是( )A.发射电磁波要有振荡器、调制器和天线B.接收电磁波要有天线、调谐器、检波器和耳机C.用电磁波能传递图像D.收音机、电视机、VCD都是电磁波的接收机(2)我国电视频道6频道的频率范围是167MHz到175MHz，这个频道的波长范围是m至Um。(3)电视广播的工作过程示意图如下图所示请你在示意图的方框内填上这些装置的名称。答案：⑴D(2)1.81.7(3)如下图所示三、移动电话教师活动：①展示图片，如右图，这是最早的移动电话，又叫大哥大；再展示两部不同样子的手机，一部手机有天线，另一部手机看不到天线。②组织学生阅读课本相关内容。③鼓励学生回答问题，鼓励学生提出自己的独特见解。问题展示：①通过刚才的展示，同学们可以看到，移动电话的发展趋势是越来越精致、小巧。移动电话中的声音信息是通过导线中的电流来传递的吗？②移动电话是如何工作的？③外表看不到天线的手机，是不是没有天线？④手机的体积可以做得那么小，通话质量如何得以保证？⑤无绳电话是怎样工作的，它跟手机有什么相似之处？学生活动：①阅读课本相关内容，寻找所提问题的答案。②组内同学积极讨论，得到相对满意的结论。③积极思考，提出自己独特的见解。总结：①移动电话是通过电磁波来传递信息的，移动电话机既是无线电发射台，又是无线电接收台。移动电话机体积较小，发射功率不大；天线也很简单，灵敏度不高。当它跟其他用户通话时，要靠较大的固定无线电台来转接，这种固定的电台叫基地台。②无绳电话外形很像普通的电话机，不过座机与手机之间没有电线相连，它们通过无线电波来沟通，座机与市话网相接，相当于一个小型基地台。使用时，手机不能离座机太远，大约在几十米到几百米的范围内。即学即练(课件展示问题)(1)小明、小红、小云、小月四位同学在一块儿议论移动电话的话题，他们有以下几种说法，你认为不正确的是( )A.每一个移动电话都是一个无线电台，可发射无线电波B.每一个移动电话都能接收空中的无线电波C.甲与乙可以直接通话，说明移动电话甲发射的无线电波直接传到了乙处D.移动电话就是我们平时说的手机（2）MP3、手机、录放机，是人们常用的娱乐和通讯工具，其中靠接收电磁波工作的是 。（3）有一天，小利同学用父亲的手机给同学打电话，打完电话后，他观察父亲的手机，发现上面并没有天线，于是心中产生了疑问：我们学习移动电话一节内容时，书上说一个移动电话既是发射台又是接收机，不论是发射还是接收，都要通过天线才能向外发射或接收电磁波，怎么手机上没有天线呢？请你请教有关人员，帮他解释这个问题。答案：（1）C⑵手机⑶手机既可以发射无线电波，也可以接收无线电波，因此任何一部手机都是有天线的，只不过有的是外置天线，可以看得见，而有的是内置天线，外面看不见而已。知识拓展：无线电通信的其他用途，如下图所示是车载数字新闻通讯车。车载数字新闻通讯车四、走近科学，反思生活教师活动：指导学生阅读“科学世界”和亭丁V栏目，并思考以下问题。问题展示：①什么是音频、视频、射频？②如何连接DVD与电视机？（这个问题最好是在电视机和DVD机上实际连接，以增强可操作性。）③我国的频道是如何划分的？④电视给我们带来了什么？（教学说明：从多个角度进行反思，鼓励学生各抒己见，教师不要给出定论。）学生阅读课本并回答以上问题。［课堂总结］本节课我们学习了以下主要内容：1．无线电广播信号是由广播电台发射的；信号的接收是由收音机完成的。2．无论是广播、电视和移动通信的信号，发射和接收都需要天线。3．话筒把声音信号转换成电流信号，扬声器把音频电流还原成声音。4．摄像机把图像转换成电流信号，显像管把这种电流信号还原成图像。5．广播信号是由调制器把音频电信号加载到高频电流上，由收音机的电子线路把音频电信号从高频电流上取下来。6．电视信号是由发射机把图像电流和音频电信号加载到高频电流上发射到空中；由接收机把这两种信号取下来，分别还原成图像和声音。7．移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台。［布置作业］1．巩固复习本节内容；2．“动手动脑学物理”的第3题。板书设计三、广播、电视和移动通信电磁波的应用无线电广播不同点相同点发射时用到调制器，接收时用到解调器三者都是靠电磁波来传递信息的，电磁波的发射和接收都要用到天线电视发射时用到发射机，接收时用到接收机移动电话由于自身的发射和接收功率不大，需要靠基地台来转接设计反思本节课有三个知识点，即广播、电视和移动通信，它们是电磁波在现实生活中被我们应用的典型例子。可以说，现在的人们一刻也离不开“广播、电视和移动通信”，它已融入我们生活的方方面面，成为我们生活的一部分。正因如此，学生对“广播、电视和移动通信”的传递方式有极大的兴趣。指导学生学习三种信号的传递方式时，注重了“教为主导，学为主体”的教学策略，以问题的形式展示给学生，让他们带着问题，看着流程图来理解信号的传递，大有帮助。另外，注重了辩证主义思想的渗透，以期给学生及其家人以生活中的指导。参考资料有线数字电视将带给我们什么？有线数字电视广播相对于模拟电视广播是一场深刻的革命，同时，这场革命的意义不单是数字电视本身，而是它为任何数字信息的广播开辟了新的航线，通过这条航线，数字广播技术将在未来信息社会中占有重要的地位。首先，有线数字电视广播由于采用了先进的数字编码技术和图像压缩技术，可以在原来一个模拟电视频道上传送4〜8套数字电视节目，大大增加了频道传输能力，不但可以转播更多的国内、外数字卫星电视节目，还可以利用空余频道开展付费电视和NVOD准视频点播业务。除此之外，数据广播和借助上行通道实现的交互式业务是数字电视在信息服务方面的最大应用，主要包括：股票财经信息，包括实时行情接收、分时走势分析、专家股评资料、实时排行榜查询(成交量、涨跌幅等)、最新公告消息、上市公司资料、日、周、月、年K线图、历史资料等。多媒体新闻、电子报刊，足不出户可浏览全球信息。远程教育，包括小学、中学、高考以及TOFEL、GRE等考试服务及成人教育、职业教育节目等。本地化信息服务，如人才招聘市场服务、婚介服务、房屋租售、交通旅游、天气预报、政府、企业的政策法规发布等，一切让您“足不出门天下知”。高质量的数字音频节目广播业务，为音乐发烧友提供广阔的娱乐空间。INTERNET分类信息广播业务。电子节目指南(EPG)由于采用了数字传输方式，在有线网络上可传输几百套数字电视节目，大大增加了节目数量，这样通过传统的频道切换选择节目显然已不适用。电子节目指南以表格方式、期刊方式、图文声并茂，方便用户选择自己喜爱的节目。交互式电视点播：不同于传统电视，电视台播什么观众看什么，点播把主动权交给了观众，用户可以根据自己喜好点播电影、音乐、卡拉OK、新闻等任何视听节目。单是省却了去音像店、出租店的烦恼，就足以让人觉得“物有所值”，更别说数字视频效果给人带来的超值享受了。增强电视：就是在常规节目基础上，可以提供节目的相关信息，使节目得到增强。增强的形式可能是覆盖在画面上的文本、静态图像、对话、插话、图形。用户可以选择这些增强信息在画面上的布局等。例如播出一台电视剧，画面上出现女主角，根据文本可以查阅女主角的介绍，在看电视剧的同时你又想了解股市行情，可以在屏幕一角调出即时股票滚动行情。根据播出的行情，你要买卖股票，也可以进行网上交易。交互式娱乐娱乐是广播电视的基本功能之一，简单的交互式包括电视观众在家投票选举最佳男女主角演员、给演员评分等当晚即可评出。交互式娱乐还可应用于竞猜、视频游戏、多用户游戏等。通过流畅的宽带数据传输，将网络游戏的效果发挥至极致。交互式商务目录购物：是一种重要的零售模式。在交互电视的新环境中，零售商周期性地播出商品目录。目录中的产品介绍可以采用多种手段，包括视音频和三维模型。消费者如果对某商品感兴趣，可通过交互方式与售货员进一步了解商品情况，直接订购。另外利用电视宽带的优越性，商品目录还将以三维虚拟环境的方式出现，用户的三维替身还可以进入商场选购商品，各用户的替身还可以在虚拟商场环境中讨论购买商品事宜。关联推销：是电视商务的一种特殊形式，即在观看电视节目时，可以直接进入联机商店选购相关商品。如看一部电影，这个电影是某制片厂摄制，这个厂又有相关的日用品商场，你即可去这个商场购买所需的商品。利用有线电视得天独厚的宽带资源可以提供极高速率的上网，彻底解决了以往由于声音、图像等大容量文件的传输而引起的阻塞，同时，由于有线电视网络的带宽资源是现成的，其传输介质是共享的，因此通过有线电视上网还具有价格低廉的优势。第3节广播、电视和移动通信•教学目标一、知识目标.了解无线电广播的大致工作过程..大概了解电视的工作过程..了解移动电话是怎样工作的.二、能力目标通过了解无线电广播、电视和移动电话的工作过程，提高学生应用科学文化知识解决实际问题，概括总结的能力.三、德育目标通过了解广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响.教学重点了解无线电广播、电视和电话是怎样工作的.了解广播、电视和移动电话的工作过程.教学方法讲解法、讨论法.教具准备微机、投影仪、手机、无绳电话、VCD、电视机.课时安排1.5课时•教学过程一、复习提问，引入新课.电磁波是如何产生的？（当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波）.电磁波的波速怎么计算？（波速=波长X频率.c"f）.电磁波在真空中的传播速度是多少？（电磁波在真空中的传播速度是3x108m/s）［师］同学们回答得很好，我们知道c"f,由于电磁波的频率和波长可以各不相同，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、电视和移动电话.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.有了移动电话使通讯更加方便.那么怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？我们先想想人们原来是如何传递信息的？［生甲］烽火，人们在烽火台点燃火，用烟来传递战争（信息）.［生乙］人们用鸽子传递信件（信息）.［生丙］人们通过用马、火车、飞机等交通工具邮寄信件的方式来传递信息.［师］从回答中我们看出什么？［生甲］传递信息要有像烟、鸽子、马、火车、飞机等这些工具.［生乙］传递信息要有载体.［师］对，那么无线电通信的载体是什么？［生］是电磁波.［师］电磁波传递信息又快又远，无线电通信就是利用它作为“载体”来传递信息，进行无线电通信.它是怎样传递信息的呢？看屏幕（微机课件演示无线电广播的工作过程）.二、进行新课（一）无线电广播信号的发射和接收［板书］［生甲］（通过看和讨论回答出）无线电广播信号是由广播电台发射的.［生乙］话筒把声音的信号变成音频信号（就相当于写信的人把信写好），但音频电信号不能用来直接发射电磁波.［生丙］载波发生器产生高频振荡电流（相当于能够运载信件的信鸽、马、火车、飞机等交通工具），然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上（类似于把信件装在了信鸽、马、火车、飞机等交通工具上）.［生丁］由发射天线发射电磁波（类似于装载着信件的信鸽、马、火车、飞机出发）.［生戊］信号的接收由收音机完成，并且要使用天线（相当于各站点）.［生己］天线能接收传播过来的所有电磁波，而没有选择.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.［生庚］为了从众多的电磁波中选取我们所需要的某一频率的电磁波，必须使用“调谐装置”来完成.［生辛］选出的特定频率的信号，通过收音机内的电子电路再把音频信号检出来，进行放大，送到扬声器.扬声器把音频电信号换成声音，我们就听到广播电台的节目.［师］通过同学们的回答，我们知道了无线电广播的工作过程.那么电视是如何工作的呢？看屏幕（微机课件演示电视工作过程）.（二）电视的发射和接收［板书］（学生看完讨论得出结论）［生甲］电视用电磁波传递图像信号和声音信号.［生乙］声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似.［生丙］图像信号的工作过程是：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上，通过天线发射出去.［生丁］电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出来并放大，由显像管把它还原成图像，所以从电视上就能看到图像.［师］我们知道怎么能看到电视的画面和听到它的声音，它们都要发射和接收不同的电磁波.移动电话和无绳电话又是怎样工作的（出示手机、无绳电话实物）？它们与固定电话有什么区别？（三）移动电话［板书］［生甲］移动电话没有电线，也就是移动电话的声音信号不是由导线中的电流来传递.［生乙］移动电话的声音信号是由空间的电磁波来传递的.［师］移动电话的声音信号由电磁波来传递，它的发射台和接收台在哪里呢？［生甲］移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台.［生乙］对手机讲话时，它用电磁波发射到空中；同时它又能从空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息.［师］手机的体积小，发射功率不大，它的天线也很简单（有内置天线和外置天线），灵敏度不高，它能直接发射高频电磁波和接收高频电磁波吗？［生甲］不能.［生乙］它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转播，如移动公司和联通公司的固定的电台，这些固定的电台叫做基地台.［师］我们知道了移动电话的工作过程.那么，（出示无绳电话机）无绳电话机是怎么工作的呢？［生甲］无绳电话机的主机和子机上各有一个天线，它们通过无线电波来沟通.［生乙］无绳电话的主机接在市话网上，相当于一个小型基地台.［师］同学们回答得非常好.现在大家阅读课本“科学世界”，了解什么是音频、视频、射频和频道，并在VCD和电视机上找出音频和视频的插孔，用线连起来.（教师巡回检查学生连接）［师］我们天天看电视，你们想过没有，电视给我们带来了什么？阅读课本，并说出你的看法.三、小结本节课我们了解了无线电广播、电视、移动电话的工作过程，结合投影中的图，小结本节内容.无电线广播的工作过程笔）|摄像行I号微口—f接,机像管传短大icl汾’2首 扳声器',电视广播的工作过程四、布置作业动手动脑学物理①、②、③、④［参考答案］1.略.如果电视机没有A、V字样的插孔，可以把VCD机或录像机送来的信号加到电视机后面的射频输入上..“audioin”指音频输入，“audioout”指音频输出，“videoin”指视频输入，“videoout”指视频输出..68频道的频道范围是950MHz~958MHz,根据c"f，可以计算出其波长范围是0.32m~0.31m.是分米数量级，所以68频道属于“分米波”.五、板书设计第2节广播、电视和移动通信一、无线电广播信号的发射和接收二、电视的发射和接收三、移动电话第4节越来越宽的信息之路信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越高，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了，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。“微波通信”和“卫星通信”，本环节要讲清楚什么是微波，它的波长和频率分别在哪个范围，可以和前面学过的电磁波家族图作比较，看一看微波是在哪个位置。微波具有什么性质，为弥补它的缺点，应该采取什么措施？为实现全球通信，又应该采取什么措施？“光纤通信”，首先要让学生明白，开发研究“光通信”的意义就在于光与微波相比有更高的频率，可以传输更多信息，容量更大。如果让光在固定的通道里传输，还可以避免外界条件对它的干扰，提高通信质量，于是光导纤维就应运而生了。对此学生可能感到疑惑：在以前的学习过程中讲到“光是沿直线传播的”，又怎么可以沿着人为设定的通道传播呢？为打消学生的疑虑，接着做“光沿水流传播”的演示实验。为拓宽学生的知识面，可以播放光导纤维的生产视频，如果条件允许，还可以带光导纤维的实物到课堂，让学生一睹为快。再引导学生阅读STS的小字部分，让学生为我国的光纤通信事业的发展而自豪的同时，从中了解光缆在通信中的重要作用，使学生自觉爱护光缆。“网络通信”，人们通过互联网可以得到各种各样的信息，电子邮件就是其中的一种。关于电子邮件的使用，一定要边讲边示范，需要讲清如何申请电子邮箱、如何发送、如何接收电子邮件等。计算机之间的连接，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。网络的作用当然也不只是收发邮件，还可以浏览新闻、查寻各种资料、视频聊天、网络电视、网络游戏等等多个方面。使学生辩证地看待网络，它是一面双刃剑，合理利用网络，其乐无穷，不合理利用，危害多多。教学重点与难点：了解现代通信知识。课时安排：1课时三维目标一、知识与技能常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。二、过程与方法通过微波通讯、卫星通讯、光纤通信和网络通信的学习，了解通讯的发展过程。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，提高学科学的兴趣，同时学习用辩证的观点看问题。课前准备多媒体课件、实物投影一台、光纤棒、激光手电、大可乐瓶子、水、试管、光源、塞子、细线、重物、不透明纸、胶带、可上网的电脑一台。教学设计［导入新课］方案1：提出问题：自古至今，人们传递信息的方式有许多种，并在不断地发展变化，影响着我们的生活。请各学习小组自备一张纸，写出你们所知道的信息传递方式，并从传播速度和信息容量两个方面分析对比一下，发生了什么样的变化？学生活动：各学习小组在纸片上写完后，用实物投影投放，并请该组学生发言。其他小组如有不同，再展示自己小组的纸片，并发言。总结：人们获取信息的途径越来越多，信息传递速度越来越快，且信息量也越来越大。信息理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传递的信息就越多。下面我们来学习几种信息传递的方式。方案2：温故知新，导入新课上节课，我们学习了广播、电视信号的发射与接收，那么请同学们思考，它们两者进行对比，哪种形式单位时间内传输的信息量更大呢？学生思考后回答。信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，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。这节课我们来学习其他传输信息的方式。［推进新课］一、微波通信和卫星通信教师活动：组织学生阅读课本“微波通信”部分，组内交流后，回答以下问题：问题展示：①微波的波长和频率分别在哪个范围？它的容量是多少？②对比前面学过的电磁波家族图，看一看微波与可见光是否很近。这就决定了它的性质更接近谁。③为克服微波的这一缺陷，需要怎么做？④我们知道地球表面决非只有平原，还有雪山、大洋，遇到这种地形时应该怎么克服呢？能不能利用地球的卫星——月球进行中继通信呢？为什么？⑤生活中，我们接收的哪些节目是通过卫星来传输的？⑥要想实现全球通信，需要几颗同步通信卫星？⑦通信卫星是借助于什么能量进行工作的？⑧地面上的蝶形天线是干什么用的？学生活动：①阅读课本，查找以上问题的答案，并力争独辟蹊径，说出自己对某一问题的看法。②针对课本中的内容和图片，提出你还想知道有关它们的哪方面信息，又该如何获取呢？总结：①微波是指波长在10m〜1mm之间，频率在30MHz〜3x105MHz之间。因为它的频率很高，所以信息容量很大，一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。②从电磁波家族图上可以看出，微波距离可见光很近，因此微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地面绕射。为克服微波的这一缺陷，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，像接力棒一样，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去。③遇有雪山、大洋无法建立中继站时，需要借助于卫星进行转接。地球的卫星——月亮，是不能作微波中继站的，因为距离太远，信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时看到月亮时，才能完成这两点的通信。④随着科技的发展，人们已经能够发射人造卫星了，通信用的卫星大多是相对地球静止不动的。如果在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。⑤2008年5月12日的汶川大地震，给四川人民带巨大的损失，有关的时况转播就是通过通信卫星来传输到全国乃至全世界，让关心灾区人民的人们及时了解当时的情况。另外，通过卫星传输的还有新闻连线、比赛时况等。⑥通信卫星板状的两翼是太阳电池板，它把太阳能转化成电能，供卫星使用。地面上的蝶形天线是用来接收来自卫星的信号。即学即练(课件展示问题)(1)“嫦娥一号”月球探测卫星，成功地向地球回传了搭载的奥运志愿者歌曲《微笑北京》，《微笑北京》是通过 传播到地球的。(2)微波的性质更接近于( )A.光波B.电磁波C声波D.电流(3)可以作微波通信中继站的有( )A.月球 B.人造卫星 C电视台D.广播电台(4)2008年北京奥运会比赛实况全球转播，至少需要多少颗地球同步卫星()A.2颗 B.3颗C5颗 D.8颗答案：(1)电磁波(2)A(3)B(4)B二、光纤通信1．创设情境，引出光纤通信展示材料：教师拿出光纤棒，打开开关，把散开的光纤部分对着同学们。设问：同学们玩过这种光纤棒吗？那么光为什么可以沿弯曲的线传播呢？此问题引起学生的认识冲突，因为前面的学习中学生知道光是沿直线传播的。就此引发学生对本知识板块的好奇心。2．阅读教材，探求新知教师活动：①指导学生阅读课本，回答以下问题。②学生回答问题后，及时作出点评。③组织学生做好演示实验。④对实验现象进行解释，并补充有关全反射的知识。(教学说明：全反射的知识，学生以前没有接触到，需要教师做补充性讲解。讲解时要考虑到学生已有的知识基础，即他们已经知道光的反射规律，反射角等于入射角，当入射角增大时，反射角也增大。当光从水或玻璃中斜射向空气时，既发生反射也发生折射，当入射角增大到某一角度时，就只发生反射而不再发生折射，这时就叫做发生了全反射。如下图所示。)⑤投放有关光导纤维丝的制作材料、制作过程，以拓宽学生的视野。⑥组织学生阅读STS部分，让学生为我国的光纤通信事业的发展而自豪的同时，从中了解光缆在通信中的重要作用，使学生自觉爱护光缆。问题展示：①既然微波承载的信息量那么大，为什么还要开发新的传输方式？②普通光的频率比微波还高，能够携带更多的信息，自然也就进入了科学家的视野，请分析能不能用普通光来传输信息呢。③实际应用于通信的激光是在特殊的管道——光导纤维里传播的，那么光为什么可以在任意弯曲的管道里传输呢？④实验时，需要观察的实验现象是什么？⑤光导纤维的结构是怎样的？光是如何通过光导纤维把信息传递到远方的？⑥请总结光纤通信的优点。学生活动：①阅读课本“光纤通信”部分，思考并回答以上问题。②在教师的指导下完成“光沿水流传播”的演示实验装置的装配，并成功完成实验。③阅读STS部分，了解我国光纤事业的发展史，了解光缆在通信中的重要作用，以后的生活和社会活动中，自觉爱护光缆。总结：①微波通信确实可以传输大量的信息，不过在传输过程中容易受到电磁干扰，还易遭雷击，导致信号传递不够稳定，且距离越远，时间延迟，会导致声音和图像不同步。为提高通信质量，有必要研究开发一种新的信号传输方式。②普通的光源夹杂了许多不同波长的光，如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率的节目，各种声音重叠在一起，让人无法分辨清楚。因此，要让光来传输信息，这种光必须是频率单一、方向高度集中才可以。于是“激光”在人们的企盼中诞生了。③实验中发现光沿着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑，表明光可以沿着弯曲的水流传播。那么光也可以沿着弯曲的玻璃丝传播。这是光纤通信的实验基础。④光从光导纤维的一端射入，在内壁上经过多次反射，从另一端射出，从而可以把信息传到远方。光导纤维由内芯和外套两部分组成，内芯是由很细很细的石英玻璃丝做成的。⑤光纤通信的优点：一是不受外界条件干扰，使激光通信能传播很远，并且能提高通信质量；二是容量大。即学即练(课件展示问题)(1)光纤是一种非常细的玻璃丝，它由和 两部分组成，光从光纤的一端射入，在内壁上，从「另一端射出，这样就将它携带的信息传到了远方。(2)下列应用激光的几种情况中，错误的是( )A.利用激光进行通信 B.利用激光进行照明C.利用激光加工坚硬的材料 D.利用激光进行长距离精确测量(3)关于光纤通信，小明同学曾思考这样的问题：在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎能从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中( )A.就像水流沿弯曲水管流动那样 B.就像电流沿弯曲导线传播那样C.不断地经光纤壁反射而向前传播 D.不断地在光纤中折射而向前传播答案：(1)内芯外套多次反射(2)B(3)C三、网络通信设问：同学们，谁有电子信箱？谁有QQ号码？谁有自己的blog?请说出它们各自有什么用处，你的电子信箱是如何获得的？学生针对自己知道的有关网络的事情，畅所欲言。教师活动：①指导学生阅读课本有关“网络通信”的内容，并回答以下问题。②针对学生的回答，作出适当点评。③通过教室内能够上网的计算机，演示如何申请电子信箱，如何发送邮件，又是如何接收邮件的?(教学说明：此环节也可以请十分熟悉电脑的学生代为演示，一方面增强演示者的自信心，另一方面演示者可能成为其他同学的偶像，促其更加热爱电脑。)④组织学生进行总结。问题展示：①目前，人们最常用的网络通信形式是什么？②电子信箱地址由哪几部分构成？每一部分分别是什么意思？③获取电子信箱的方式有哪些？电子邮件的优点是什么？④世界上最大的计算机网络叫什么？计算机之间的联结，用到哪些通信手段?学生活动：①阅读课本，并回答以上问题。②组内学生互换意见，交流有关问题的答案。总结：①目前人们最常用的网络通信形式是电子邮件(email)。②电子信箱由两部分组成，一个是邮箱的归属人名称，另一个是服务器名称，中间用符号“@”连接，这是电子信箱的标致性符号。比如，某电子信箱的地址是：xiaolin@,这表示信箱属于一个自称，加@01山”的人，他的服务器名叫“”。③有许多方式可以获取电子信箱，我们常用的有“126”的，有“163”的，有“sina”的等等。电子邮件跟电话一样快捷，和信件一样方便，还可以在任意一台联网的计算机上查看，它除了传递文字以外，还可以传递照片、语言及任何信息。④世界上最大的计算机网络，叫做因特网。计算机之间的联结，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。即学即练(1)目前使用的最频繁的网络通信形式是( )A.电话 B.发帖 C.电子邮件 D.下载(2)世界上凡是计算机集中的地方，例如：企业、机关、学校等等，大都已经把自己的计算机连在一起了。这些网络又互相连接，成为世界上最大的计算机网络，叫做 ，这样就可以做到 的共享。(3)计算机可以高速处理大量信息，把计算机 ，可以进行网络通信。某电子邮箱的地址是“wangsheng@"，这表示信箱属于一个叫的人，他的服务器名叫，其中“cn”是的简写，表示这个服务器是在 注册的。(4)将计算机联在一起形成网络，将网络又互相 ，成为世界上最大的计算机网络，就是 ，这样就能使信息资源 。利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到 ，查到所需的 。答案：⑴C(2)因特网信息资源(3)联在一起wangshengChina中国(4)联结因特网共享不断更新的新闻各种资料［课堂总结］本节课学到了四种通信方式：1．微波通信：微波具有较高的频率，可以携带大量的信息，不过它的性质接近光波，大致沿直线传播，要实现长距离传播需要每隔50km建立一个微波中继站。遇有雪山、大洋时，只能靠卫星通信来转接。2．卫星通信：通信用卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，只要在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。3．光纤通信：微波通信有时会受到外界的干扰，使信号不稳定。使激光携带着信息在光导纤维中传播，就避免了以上问题，可以大大提高通信质量。而且激光的频率更高，可以携带更多的信息。4．网络通信：要想使用网络通信，首先要申请一个电子信箱，就可以使用电子邮件进行通信了。电子邮件具有电话一样的快捷，信件一样的方便，还可以在任意一台联网的计算机上查看，它除了传递文字以外，还可以传递照片、语言及任何信息。［布置作业］1．巩固复习本节内容，“动手动脑学物理”的第1题。2．课下搜集有关网络的资料，择时举办一个题为“网络带给我们什么？”的

辩论会。正方观点：网络带给我们好处。反方观点：网络带给我们坏处。板书设计四、越来越宽的信息之路f优点；容量大，•条徽陂线路可以同时开通几已几万路电话趣来腾宽的信息之路"仅■曲信L缺点,必须每隔50km建微波中继站,信号衰减一网问延迟趣来腾宽的信息之路用卫星做微波通悟的中雒站卫星通信：用一一颗同小卫星实现全球通信,弥补r微波通信的缺陷光纤通侑：容量极大t不怕雷击、不受电磁「扰，通信质量高，保密性好，方式：电广邮件网络通信优点:俅电话一样快,像信件一样方便.且可以随时查看T同时।可以传递文字Jki.录音等任何-后且设计反思本节课一开始就抓住了学生的思维动向，让其写出已知的通信方式，并寻找它们之间的变化趋势，继而讲授了四种形式的通信方式。卫星通信也可以归到微波通信上，它们之间是有联系的，卫星通信是微波通信的延伸，设计时，把这两种通信放到一起进行了学习。光纤通信，是优于微波通信的另一种通信形式，它出现得较晚，设计本课时提到了这种通信形式的产生原因，使学生对此有所了解，从而更容易接受多种通信形式的变化趋势。关于激光通信的原理，补充了全反射的有关知识，点到为止，能够使学生理解光之所以沿着弯弯曲曲的光导纤维传播，这与光的直线传播并不矛盾。关于网络通信，是采用开放的形式进行讲授的，因为现在的学生对于网络知道的很多，课堂上不妨给他们提供一个平台，给他们一个展示才能的机会，同时注意对学生上网的正确引导。参考资料一、什么是宽带宽带目前还没有一个公认的定义，从一般的角度理解，它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽，因此它也是一个动态的、发展的概念。目前的宽带对家庭用户而言是指传输速率超过1M，可以实现24小时连接的非拨号接入的网络基础设施及其服务。普通电话线路的非对称数字用户环路技术(ADSL)、基于光纤IP网的以太网技术、有线电视的CableModem技术和基于卫星通信的DirectPC技术等都是宽带技术的典型。宽带能带来什么呢？主要的就是高速上网。现在一些宽带接入小区的住户们已经发现，宽带不仅有普通网络的浏览、收发电子邮件等功能，而且可以满足语音、图像等大量信息传递的需求，实现VOD视频点播、网络电话、在家炒股、远程教育等功能。二、激光的特点：高亮度、高方向性、高单色性和高相干性激光的高亮度：固体激光器的亮度更高可达1011W/cm2Sr。不仅如此，具有高亮度的激光束经透镜聚焦后，能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温，这就使其可能加工几乎所有的材料。激光的高方向性：激光的高方向性使其能在有效地传递较长的距离的同时，还能保证聚焦得到极高的功率密度，这两点都是激光加工的重要条件。激光的高单色性：由于激光的单色性极高，从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上，得到很高的功率密度。激光的高相干性：相干性主要描述光波各个部分的相位关系。正是激光具有如上所述的奇异特性，因此，在工业加工中得到了广泛的应用。目前，激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。三、网络对青少年的不良影响1．网络对青少年形成正确的人生观、价值观和世界观存有潜在威胁网络是一张无边无际的“网”，内容庞杂、良莠不齐，青少年在互联网上频繁接触西方国家的宣传论调、文化思想等，这就使他们头脑中的中国传统文化、观念和我国的主流意识形态形成冲突，使青少年的人生观、价值观和世界观产生倾斜，甚至盲从西方，长此以往，对我国青少年的思想意识形态必将起到潜移默化的作用，对社会安定形成一种潜在威胁。2．互联网使许多青少年沉溺于虚拟世界，脱离现实，使一些青少年荒废学业与现实社会不同，青少年在网上面对的是一个虚拟的世界，它不仅满足了青少年占有各种信息的需要，也给人际交往留下了广阔的想象空间。以一个不断改变包装了的新形象去聊天、交友和参与网络游戏等，从而更易获得成功和受别人的关注，随意发表言论，又不受任何法规和法律的约束，并且不必承担现实生活中的压力和责任，虚拟世界的这些特点，使得不少青少年宁可整夜整日沉溺于虚幻的环境中而不愿面对现实生活。而无限制地泡在网上对他们的日常学习、生活产生很大的影响，轻者视力下降，精神萎靡不振，学习成绩下滑，重者荒废学业。3．互联网中的不良信息和网络犯罪对青少年的身心健康和安全构成了危害当前，网络对青少年的危害主要集中到两点，一是某些人实施诸如诈骗或性侵害之类的犯罪，二是黄色垃圾对青少年的毒害。据有关专家调查，互联网上非学术性信息中，有47%与色情有关，网络使色情内容更容易传播。据不完全统计，60%的青少年虽然是在无意中接触到网上黄色信息的，但自制力较弱，青少年往往出于好奇或冲动而进一步寻找类似信息，而深陷其中。网络的迅速发展，给不法商人带来了可钻的空子。不少的色情、暴力、赌博等不良网站应运而生。其次，网络带来了人与人之间的许多纷争。因为对于网络，政府出台的政策不够完善，所以有许多关于知识产权的问题在源源不断地产生。4．网络带给人们的不仅是思想上无形的伤害，对于许多网民的健康也造成不可忽视的伤害。在电视上我们就曾经多次看到这样的报道：某某青少年由于上网玩游戏时间过长，造成下身忽然瘫痪、不能动弹，严重的还有休克昏迷的例子。由于电脑对于人体的辐射，如果人长时间地坐在电脑前不活动，就极容易造成种种难以预期的身体上的伤害。最显著的就是对于视力的损害。网络上的信息储量和翻新速度虽有极大的优势，但恰恰因为此处的优势，人们需要另外花费一些成本来进行挑选甄别，以便寻到自己所需要的东西，以至于额外地支付了许多时间和精力，不仅如此，人们常常流连于某些垃圾和无用的信息上却没有得到足够的益处。网络的最大用处在于沟通、搜索和娱乐，当你抱怨上网的时间过多的时候，应该警醒了，网络通常只是充当浅尝的境地，不可指望于此成就你的美好梦想，包括大量的阅读和持之以恒的学习。光阴从来匆迫，务请适时关机。四、卫星通信的发展历程卫星通信是利用位于高空36000千米并与地球同步运转的通信卫星作为中继，使各地地面接收站间得以实现双向通信。地面接收站装有抛物天线，对准高空轨道的同步卫星，卫星上天线和转发器起作用，好像一条微波线路的中继站。卫星通讯是20世纪60年代开始的，迄今已接连发射了几代国际通讯卫星。在地球高空轨道安放3个同步卫星，就可覆盖全球的地面，实现全球国际通信和电视节目传输。卫星通讯只需在两地各设地面站就能相互通信，因此在地面崎岖地区，线路建设比较容易。由于卫星通讯各方