2021春人教版九年级物理下册-第21章-教学设计

第1节现代顺风耳—电话【教学目标】知识与技能1．了解电话是如何把声音传递到远方的；2．了解电话交换机的用处；3．了解模拟通信和数字通信的基本区别。过程与方法1．通过看录像、老师讲解，了解电话是如何传递信息的；

2．通过学生的讨论和活动，说明电话交换机的作用；通过学生活动展示什么是数字通信。情感、态度与价值观【教学重难点】重点：电话原理及模拟通信和数字通信的基本区别。难点：了解电话交换机的应用。【教学准备】或【实验准备】教师用（学生每组）：多媒体、演示电话机一部、视频资源【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、联系时事热点、创设情景，引入新课【时事热点创设问题情境、引入课题】2014年3月8日凌晨2点40分，马来西亚航空公司MH370航班一架载有239人、由吉隆坡飞往北京的波音777于万米高空突然消失,举世震惊。中、美、马等十一国联合搜救；多少国人牵肠挂肚、24小时守候手机期待搜救的最新消息……【揭示课题】古人是如何传递信息的？现代人事如何传递信息的？电话为什么能够传声呢？(设计意图：联系时事热点；类比古今人类传递信息的途径；引起学生的思考，激发学生的学习兴趣、求知欲。)为马航MH370失联祈福！古人：烽火狼烟；快骑驿站；鸿雁传书；鸡毛信……

现代人：手机；旗语、网络通信等……二、合作探究，建构知识（一）电流，把信息传到远方。（二）电话交换机（一）体验感受、互动研讨电话走进了千家万户，你知道电话是谁发明的吗？(设计意图：学生了解历史，崇尚科学。)【看一看】电话由那两部分组成？【议一议】人发出声信号经过电线传到了被叫的耳朵？打电话的时候你看到电话线在振动吗？话筒、听筒、电话线的作用是什么？【拆一拆】话筒、听筒的构造是怎样的？话筒是怎样将声信号转化为电信号的？听筒是怎样将电信号转化为声信号的？【归纳总结】1话筒由金属盒、碳粒（碳精）、膜片构成.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.2听筒由永磁铁、螺线管、薄铁片（膜片）构成.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，薄铁片就振动起来使变化的电流转化为声音.【练一练】(1)电话机听筒里发生的主要能量转化是()A．电能转化为机械能B．机械能转化为电能C．内能变成电能D．电能变成内能(2)电话的听筒主要应用了电流的()A．热效应B．化学效应C．磁效应D．三种效应都有在电话刚问世的时候，一部电话机要与多少部电话机通话，就要有多少对电话线与外部相连。请同学们画圆圈代表电话机，依次连接一下2部、3部、4部、5部、6部电话机两两相连，分别需用多少对电话线？你能找出n部电话需要电话线的对数吗？数量如此巨大的电话线太浪费材料了，而且话机太多数根本无法实现。该怎么办呢？【看一看】教师播放视频，学生看视频，了解“交换机”的作用。阅读课本内容，了解电话交换机在现实生活中的应用及其发展史教师活动：组织学生阅读课本内容，组内交流后回答下面的问题：问题展示：(用课件展示问题)①一个地区的所有电话都接到什么上？每部电话的号码都一样吗？②如何实现不同地区间的电话相互通话？③打电话时，如果出现“占线”现象，是否对方话机正在使用中？

④交换机的发展经过了哪几个阶段？程控电话有哪些功能？你对此了解多少？观看视频，了解贝尔及电话的发明1876年贝尔话筒；听筒学生讨论，电话线没有振动，传递的是声信号。话筒：声信号→电信号电话线：传递电信号听筒：电信号→声信号分组探究，去旧货市场淘旧电话机，学生自己拆解，了解话筒、听涛的狗仔。并自学阅读、分组讨论分析话筒和听筒的原理。(设计意图：话筒和听筒的构造，原理不是教师告知和播放视频课件，而是学生自己动手探究、思考分析。)（设计意图：计算电话线的对数，用到高中数学的数列知识，激发学生学习兴趣。)各小组讨论；得出计算公式；需要很强的数学功底啊！n（n-1）/2观看视频，叙述交换机的作用①仔细阅读课本相关内容，准确查找以上问题答案。②课本中有不懂的地方先作标记，阅读结束，有些问题会自行解决；如果确实解决不了，组内集中讨论。③对程控电话的多项功能，尝试作出解释。游戏一：由10名同学，排成一字长队，第一名同学按老师手中的一个成语或一句话，声情并茂地完成一套动作，只做给第二名同学看，第二名同学再只做给第三名同学看，依次做到第十名同学。最后请第一名和第十名同学同时做给同学们看，比较他们两个有没有差异。点拨：模拟信号就像刚才的游戏一样，当将声音转换成电流时，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”着声信号的“一举一动”。游戏二：由一名学生执笔，在黑板上任意写下五个汉字，同学们分别给每个字标定代码，写在汉字的下面(代码的标定是任意的，可以是各种形状的不同组合，也可以是不同颜色的组合，还可以是横与竖的不同组合等)。由10名同学，排成一字长队，第一名同学从黑板上的十个字的代码中，找出几组代码，能表达一定的意思为佳，只说给第二名同学听，第二名同学再把他所听到的只说给第三名同学听，依次直到第十名同学。请每一名和第十名同学同时在黑板上写出他们传递的代码，其他同学一起来对比两者有无差异。【归纳总结】①用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，这种通信方式叫做数字通信。②通常的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。另外，数字信号还可以通过不同的编码进行加密。介入游戏，激发兴趣；类比理解模拟通讯和数字通讯的实质。分组游戏，比对两组游戏的不同结果理解两种通讯的特点。（设计意图：游戏激发兴趣，借助类比迁移，理解概念。）了解数字信号的优点三、反馈练习见附件1师巡视检查完成反馈练习四、课堂小结：本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?颗粒归仓学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。五、布置作业出示思考题题目见附件2课后完成【板书设计】第一节现代的顺风耳—电话【教学反思】一、教案的“亮点”二、教学中易出现的问题附件1【反馈练习】1．电话机中听筒的作用是（

）A.使电流直接转变为声音B.将声音转变为电阻C.使线圈的磁性随电流而变化,使膜片发生振动而产生声音D.碳粒电阻随声音强弱变化,使电流随声音强弱变化2.以下关于电话交换机的说法中，正确的是A.程控交换机是利用电脑按照输入的程序“见机行事”的B.一台程控交换机只能同时转接两部长途电话C.打电话“占线”说明对方的话机一定在通话中D.电话上的“来电显示”是由用户手机设定的，不需要程控交换机去完成3.下列关于“模拟信号”和“数字信号”说法正确的是A.“电报”信号属于模拟信号

B.数字信号比模拟信号抗干扰能力强C.模拟信号比数字信号抗干扰能力强

D.电子计算机是以模拟信号来工作的4.数字通信是一种既现代又古老的通信方式，现代电话已全部采用数字信号进行处理。若用“0”和“1”代表“开”和“关”这两个动作，组成一组数字信号，可以表达一句话。例如：“我相信你能行”的数字信号为“0、01、1、10、00”。开关动作开关开关开开关开表示数字01010010中文意义我你相信行能请参照此代码和上述例子，用另一组信号表达你想说的一句话：

，其数字信号为

。答案：1.答案：C

解析：听筒内部是一个电磁铁，变化的电流使电磁铁的磁性强弱变化，对膜片的作用也不同，使膜片振动发声，所以是将电信号转换为声信号。故C选项正确。2.答案：A3.答案：B4.答案：我相信我能行；0、01、0、10、00.附件2【课后作业】1.1876年_________发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一。、最简单的电话是由______、________和_______组成，它们是_______联在电路里。2.下列说法中错误的是（

）A.话筒的作用都是把声信号变成电信号B.听筒和扬声器都是把电信号变成声信号C.一般电话之间都是通过电话交换机来转接的D.数字信号就是只能用数字表示的信号3.当甲、乙两部电话接通后，小明与小虹就对课堂上所学习“电话”知识展开了讨论．以下说法中正确的是(

)A．甲的听筒和甲的话筒，乙的听筒和乙的话筒分别串联在两个不同的电路中B．甲电话的听筒和乙电话的听筒是串联连接的，甲电话的话筒和乙电话的话筒是串联连接的C．甲的听筒和话筒，乙的听筒和话筒都是串联在一个电路中使用D．甲电话的听筒和乙电话的话筒是串联在一个电路中，乙电话的听筒和甲电话的话筒是串联在另一个电路中4.下列叙述中，正确的是(

)A．话筒的作用是把声音直接传递到受话人的听筒B．话筒的作用是把忽强忽弱的电流信号转化成声音信号C．话筒的作用是把声音的振动转化为强弱变化的电流信号D．话筒的作用是把电流直接送到受话人的听筒5.在上海的小明家里刚刚装上电话，他想给北京的姑姑打个电话问候，可电话在“占线”。请你帮他分析一下，下列哪种情况能造成这种现象(

)A．有人正给小明打电话B．小明的姑姑正在用电话C．上海和北京之间有太多的用户在通话D．以上情况都有可能答案：1答案：贝尔；话筒；听筒；电话线；串2答案：D3答案：D4答案；C5答案：C第1节现代顺风耳--电话一、教学目标知识与技能1.了解电话是如何把声音传递到远方的。2.了解电话交换机的用处。3.了解模拟通信和数字通信的基本区别。过程与方法1.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。2.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。3.通过学生讨论和活动，增强学生的学习主动性和合作意识。情感、态度与价值观1、通过讲述贝尔发明电话的过程，培养学生不怕困难。积极探索的精神，了解技术改革对人类社会发展的作用。2、通过学生讨论和学生活动，培养学生的学习主动性及合作的意识。二、教材分析电话是现代家庭常见的通信工具，学生对其通信原理有着一定的了解。本节通过组合图的方式对通信发展进行回顾，使学生们对现代通信的快捷和便利有一个感性的认识。鉴于学生对于电话的内部结构、连接电话的网络不了解，教师可采用实物剖解、学生连图、多媒体、电话示教板演示等手段，教授相关知识。本节教学可以让学生参与游戏活动，了解数字通信和模拟通信的基本知识。三、重点与难点电话的工作原理和电话交换机的用处。四、教学方法：讨论法。五、教具准备：微机、课件。六、板书设计第一节：现代顺风耳──电话一、电流把信息传到远方1．话筒的作用：把声音信息转变为电流；2．听筒的作用：把电流信息转变为声音。二、电话交换机：三、模拟通信和数字通信：1、模拟通信：信号易失真，干扰能力弱。2、数字通信：信号不容易失真，抗干扰能力强。七、教学过程引入新课如果我们想了解远处的同学或朋友的近况，你可以怎样做？由此导出新课：电话。进行新课一、电话通过网页资料相同学介绍电话的发明过程。让学生列举生活中常见的电话。取两部手提电话让两名学生相互通话。剖析电话，让学生观察其结构，使学生了解电话的构造及各部分的组成。利用多媒体及电话教学示教板分别演示话筒怎样把声信号转变为电信号(微机播放话筒的原理),听筒怎样把电信号转变为声信号(微机播放收话机与播话机)。学生通过阅读课本的组合图的方式对通信发展进行回顾，使学生们对现代通信的快捷和便利有一个感性的认识。学生小结电话的结构和作用。二、电话交换机的作用教师利用多媒体演示五台电话，要求每一台电话都可以与其他电话通话，让学生连线，引导学生如何画出最少连接导线，引出交换机。让学生列举现代电话的功能。（微机播放交换机的发展）三、模拟通信和数字通信问题：声音转换成信号电流后是怎样传递的？教师让一组同学做一个游戏：（1）、第一位同学站起来后坐下，接着第二位同学模仿，第三个……这样最后一个同学就知道第一同学做了什么动作。（2）、在电脑屏幕上写好规则：男同学表示“任”，女同学表示“务”，男左女右表示“完成”，男右女左表示“失败”，安排学生分别表演：传递任务完成和任务失败的信息。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.老师引导学生小结本节课的内容。归纳总结、系统掌握在老师的引导下,让学生用清晰的语言对本节课所学知识进行归纳和总结,再次回顾本节的重点和难点,使学生形成完整的认知结构和知识体系.同时也培养了学生的语言表达能力。课后研讨、深化延展1、通过上网、查书等方式了解电话的种类和用途，并了解程控电话的各种功能。2、根据动手动脑自己制作一个电话。【设计意图】：通过上网查资料等手段拓展学生的知识面,调动学生主动学习的兴趣；培养学生不仅仅通过课堂，还可以通过其他途径学习的能力；及加强学生的动手能力的培养。第2节电磁波的海洋【教学目标】知识与技能1、简述电磁波的产生和传播

；2、说出电磁波在真空中的传播速度

；3、简述波长、频率和波速的关系；过程与方法通过演示了解电磁波的产生及电磁波在真空中的传播；情感、态度与价值观通过学习电磁波的知识，了解科技为人类带来的便利，养成主动学习科学的习惯；【教学重难点】重点：电磁波的产生与传播；难点：电磁波在真空中的传播；【教学准备】手机（两部）、收音机、真空罩、抽气机、导线、电池、多媒体课件。【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、创设情景，引入新课事件概况：2014年3月8日凌晨2点40分，一架马航波音777-200客机在起飞后2小时与苏邦空中交通管制台失去联系。机上共有239人，载有154名中国乘客。空中客机怎么会与地面失去联系呢？空中客机靠什么与地面建立联系？(设计意图：利用世人都观注的“马航客机失联”事件引入新课，引起学生的思考，激发学生的学习兴趣。)学生阅读教材，了解我们平时听广播、看电视节目，广播中的声音、电视节目的影像等等都是靠电磁波来传播信号的。二、合作探究，建构知识（一）电磁波是怎样产生的【提出问题】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？又是怎样传播的呢？【演示实验】体验感受电磁波的存在在打开的收音机的附近，让电池的负极与一根锉良好接触，正极连接一根导线，拿着导线头，让它们与锉接触，并在锉面上滑动。问题：为什么旁边的收音机会发出“喀喀”声？电磁波的产生：当导体或电路中的某处有迅速变化的电流时，在周围空间就会产生向外传播的电磁波。图片介绍：上海东方明珠广播电视塔，高468米，发射广播和电视信号的顶端天线长118米。广播电台、电视台及移动电话都是靠它们内部复杂的电子线路产生迅速变化的电流产生电磁波。（设计意图：通过演示实验，让学生感知电磁波的真实存在，创设物理情境,引起学生的学习欲望。）（二）电磁波是怎样传播的【提出问题】电视塔发射电磁波也像声音的传播那样，需要介质吗？【演示实验】把一个移动电话放入真空罩中，给这个电话打电话，这个电话能够收到此信号吗？结论：电磁波的传播不需要介质。月球上没有空气，声音无法传播。但是电磁波可以在真空中传播，所以宇航员在月球上用电磁波来通信。想想画画：木杆的上下振动,通过水使振动向外传播形成水波。教师讲述：跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速。（1）波长（λ）：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。单位：米（2）频率（f）：在1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。单位：赫兹（Hz）千赫（kHz）兆赫（MHz）（3）电磁波的波速（c）：科学测量表明，真空中电磁波的波速c=2.99792485×108m／s≈3×105km／s知识小结：各种振动与波的关系项目振动源波的形成水波木杆的上下振动通过水使振动向外传播形成水波声波发音体的往复振动通过空气使振动向外传播，形成声波电磁波导体中有方向、大小变化很快的电流可以在真空中或介质中通过变化的电场和变化的磁场相互激发，形成电磁波放飞思维：电磁波的传播跟光一样，不需要介质，可以在真空中传播，且传播的速度也是c=2.99792458×108m/s，是否有似曾相识的感觉?你能猜想得到什么？知识拓展：1、不同频率（或不同波长）的电磁波的传播速度都相同，同时电磁波的波长、频率和波速，满足：波速=波长×频率即:c=λf上图所示的电磁波，频率低，波长较长，下图所示的电磁波，频率高，波长较短2、电磁波是一个大家族，波长不同就有不同的作用。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，叫做无线电波日常生活中的各种天线，有的是发射电磁波，有的是接收电磁波，我们生活中电磁波的海洋中。（三）电磁波与我们的生活那同学们知道电磁波在生产和生活中可以为我们做哪些事情呢？媒体展示：电磁波与我们的生活电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们。微波炉：表面和内部同时加热（水分子共振）；将电磁波的能量转化为食物的内能。(设计意图：让学生充分利用网络，扩大知识面，培养自主学习，互动学习，分析信息，获取知识的能力。)教师演示学生用心观察，聆听教师：当在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生学生阅读教材，了解电磁波看不见，摸不到，但电磁波可以传递各种信息。学生观察实验现象真空罩内的手机屏幕闪亮说明真空罩中的移动电话收到罩外传给它的电磁波阅读教材，了解波的相关概念。在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷。每上下振次就完成一次全振动，就能形成一个波峰和一个波谷，相邻的两个波峰或者波谷的距离是一定的，这个距离称为波长。波在一秒内振动的次数，叫做频率。水波不停地向远处传播，用波速来描述波传播的快慢。学生大胆想象光其实就是一种电磁波！结合教材P152电磁波，了解不同频率的电磁波在生活中的应用向学生介绍电磁波谱，了解电磁波家族很大，可见光只是其中的一小部分。三、课堂小结这节课你学到了哪些知识？还有哪些疑惑?学生讨论发言四、课堂检测见附件1教师巡视、讲评完成检测题，五、课下作业见附件2【板书设计】第二节电磁波的海洋一、电磁波的产生电磁波是由变化的电流产生的二、电磁波的传播1．电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播。2．长、频率与波速的关系式为：c=λf。三、电磁波的应用1．微波炉；2．雷达。【教学反思】我们生活在电磁波的海洋里，学生对“电磁波”这一概念并不陌生，但是要把看不见、摸不着的电磁波讲的直观还是有一定难度的。本节亮点：1、利用世人都观注的“马航客机失联”事件引入本课，让学生切实感触电磁波就在我们身边，而且对人类生活带来及大的方便，很容易激发学生学习热情，也让学生初步理解电磁波的作用。2、通过水波讲电磁波，让学生更容易认识有关电磁波的几个概念，利用演示实验介绍电磁波是怎样产生的，电磁波是怎样传播的，使学生在实验中领略科学的气氛，使学生对陌生的知识产生亲切感。本节不足：1、电磁波的传播不需要介质，本节课只做了一个真空罩的实验，如果能多做一些能证明电磁波能在固体、液体中传播的实验，并通过生活的实例来说明电磁波的传播，会更让学生信服。2、对于电磁波的应用，比如微波炉、雷达知识，学生比较陌生，但对于家庭中普遍存在的电器――微波炉，在应用中的一些常识，比如为什么不能使用金属容器，微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃为什么要上有金属网，没有给学生作具体的介绍，只好让学生课下借助网络媒体来拓展知识，通过网络查寻，也是对本节内容一个很好的课外补充。附件1【课堂检测】1、目前，很多汽车的驾驶室里都装有GPS（全球卫星定位系统）接受装置，GPS接收器通过接受卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航，卫星向GPS接收器传送信息依靠的是（）A．激光

B．红外线

C．紫外线

D．电磁波2、2012年9月25日，“辽宁号”航空母舰成功完成舰载机起飞降落等各项训练任务。通过卫星电视，这一消息迅速传遍全国，给国人以振奋。就此事以下说法正确的是（）A.这一消息是通过超声波传播的B.这一现象说明电磁波可以传播声音和图像信号C.人们几乎同时知道这一消息，说明电磁波传播不需要时间D.电磁波的传播必须借助卫星3、在我们的生活中，3G手机通信业务已经非常普遍，使用3G手机不仅可以通话，还可以随时通过无线网络上网。下列说法正确的是（）A．电磁波和声波都是由物体的振动产生的

B．电磁波和声波在空气中的传播速度都是340m/sC．手机无线上网是利用电磁波传输信息D．电磁波和声波一样不能在真空中传播4、如图是一台收音机的屏板，当向左调指针(图中黑块)时，所接收的电磁波（）

A．频率变大，波长变大

B．频率变大，波长变小

C．频率变小，波长变小

D．频率变小，波长变大5、我市目前已全面开通了3G手机通信业务，广大用户可随时通过无线网络上网。这无线网络是利用

传输信号，它在真空中传播速度为

m/s。6、隐形飞机是一种先进的军用飞机，可以减小被雷达发现的几率。隐形飞机主要用的是材料，它能减少飞机对电磁波的，使雷达很难发现它。7、将正在放音的收音机放入一个金属网中，注意收音机的音量变化，你将观察到的现象是；若将正在放音的录音机放入金属网则（填“会”或“不会”）出现上述现象，其原因是。由于空间充满电磁波，常对某些精密仪器产生干扰，用什么方法可以消除？附件2【课下作业】1、查阅资料或错助媒体，了解电磁波对人的危害有哪些。

2．查阅资料或错助媒体，了解隐形飞机机身的材料有什么特殊性？3、社会调查：现在家庭中使用的电器很多，如电冰箱、洗衣机、微波炉、空调，还有收音机、电视机、手机等，哪些会发出电磁波？有什么事实支持你的说法？附：课堂检测参考答案1、D2、B3、C4、D5、电磁波3×1086、吸波反射7、收音机的音量减弱不会金属网能屏蔽电磁波用金属网将精密仪器包起来或将精密仪器放在金属盒内。第2节电磁波的海洋课题第2节电磁波的海洋教学目标（一）知识与技能1．了解电磁波的产生和传播。2．知道光是电磁波，以及电磁波在真空中的传播速度。3．知道波长、频率和波速的关系。（二）过程与方法通过实验使学生了解电磁波产生的条件。（三）情感态度与价值观体验电磁波是一种真实存在的物质，感受电磁波对科技和生活的作用。重点难点1．教学重点：电磁波产生、传播、应用。2．教学难点：电磁波的产生条件。教学方法讲授、讨论、实验、归纳、对比。教具学具多媒体课件，电磁波产生条件演示仪、DVB手持移动电视。教学过程引入教师活动学生活动设计意图引入课题[用带DVB移动电视的手机播放电视节目，大屏幕投影]用手机看电视，这在多年前还是一个梦想，如今，这一梦想已经成为现实。移动电视信号的传播，离不开电磁波。电磁波是如何产生的，电磁波在传播过程有什么规律，电磁波有哪些应用？电磁波看不见、摸不着，下面就让我们“听听”电磁波。学生观察，思考老师提出的问题。学生倾听。通过DVB移动电视这一新生事物，激发学生的兴趣，让他们对电磁波的应用有一个初步的认识。肯定大家的想法，又指出问题，激发学生学习兴趣。激疑、提起学生学习的愿望。新课讲授教师活动学生活动设计意图新课讲授[板书]一、电磁波是怎样产生的[演示实验]电磁波的产生实验器材：干电池、小灯泡、钢锯条、直流电流表、收音机、导线等。在钢锯条的一面每间隔2cm左右粘上一段透明胶带，如下图。将收音机调至AM频段，用导线夹将钢锯条接入电路，小灯泡发光、电流表偏转。用夹子在粘有透明胶带的一面从左至右滑动，小灯泡明暗交替，一闪一闪；同时电流表指针往复摆动，收音机扬声器发出“喀喀”声。而在钢锯条未粘有透明胶条的一面滑动导线夹时，收音机未发出“喀喀”声。实验现象：小灯泡交替亮灭说明电流发生变化。收音机“喀喀”声说明产生了无线电信号。实验结论：[板书]1．变化的电流能在周围产生电磁波2．实质：电磁场能量由近及远的传播[提出问题]声波和电磁波都是波，声波可以在固体、液体和气体中传播，而真空则不能传声；那么电磁波传播途径是否和声波一样呢？[板书]二、电磁波的传播演示实验：①将一个手机置于空气中，拨打其号码，手机铃响。②将该手机放入泡沫盒中，再进行拨打，手机铃响。③再将手机用塑料袋密封好，并置于水中，第三次拨打手机，手机仍能够接通。④最后将手机放置在透明的真空罩中，抽空内部气体，再拨打手机，手机仍然能够接通。[板书]电磁波能在真空中传播2．电磁波的几个要素波峰波峰波谷波长波长（1）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。单位是米（m）。（2）频率：1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。单位是赫兹（Hz），千赫（kHz）和兆赫（MHz）。（3）波速：波传播的快慢。单位是米/秒（m/s）。3．电磁波的传播速度真空中c=2.99792458×108m/s空气中，接近真空光速。[电磁波发展简史]1．法拉第磁感线的概念2．麦克斯韦预言电磁波的存在3．赫兹证明电磁波的存在4．马可尼应用电磁波通信学生听老师介绍实验器材，观察小灯泡明暗、电流表的示数变化，听收音机的“喀喀”声，感受电磁波的产生和传播。和教师一起总结。听老师讲解。观察老师的实验操作。知道光是一种电磁波，以及电磁波传播的速度。让事实和现象说话，突破教学难点。培养归纳总结的能力。适当进行能量思想的渗透。用事实揭示电磁波可以在真空中传播。拓展人文知识，激发学生向科学家学习的愿望。阅读科学世界“微波炉”。学生阅读。培养自学能力。课堂小结教师活动学生活动设计意图1．变化的电流在周围产生电磁波。2．电磁波能在真空中传播。3．真空中电磁波传播速度：c=3×108m/s认真倾听，记录并记忆知识要点。梳理本节课的知识框架，掌握重点知识及相关计算公式。板书设计第2节电磁波的海洋一、电磁波的产生1．变化的电流能在周围产生电磁波2．实质：电磁场能量由近及远的传播二、电磁波的传播1．电磁波可在真空中传播2．波长、频率3．真空中电磁波传播速度：c=3×108m/s三、电磁波的应用：微波炉、雷达等课后反思第3节广播、电视和移动通信【教学目标】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、电视和移动通信，体验现代应用科技的价值。【教学重点】无线电信号的发射和接收过程。【教学难点】移动电话的工作过程。【教学准备】学生课前收集、整理的资料，收音机、电视机和移动电话各一台，教师用多媒体课件。【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动【创设情境激趣诱思】利用多媒体展示电磁波在生活中的应用,导入新课。[新课导入]课件展示图片导入语：电视、电话已经走进了千家万户，有了电视能让我们坐在家里了解世界，有了移动电话使通讯更加方便。那么它们是怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？【板书课题】21.3广播、电视和移动通信（设计意图：通过生活中常用的电视、手机等图片引入电磁波的广泛应用，通过问题激发学生的思考，激发学生的求知欲。）观看多媒体课件；意识到电磁波的应用很广泛，怎样用电磁波传递声音和图像信号，期待本节课的学习。【合作互动探究新知】无线电广播信号的发射和接收1.无线电广播信号的发射过程2.无线电广播信号的接收过程电视信号的发射和接收1.电视信号及其伴音的发送2.电视信号及其伴音的接收移动电话1.移动电话的工作原理2.无绳电话音频、视频、射频和频道1.无线电广播信号的发射过程——广播电台[自学提纲]通过阅读课本154页，完成课件展示的内容：（时间3min）1.无线电广播信号的发射和接收分别由________和________来完成。2.用________传递声音信号，需要把声音信号转变为电信号加载到________上，再把载有这种信号的电磁波向外界发射出去，在接收处需要把加载在电磁波上的信号取出并放大，然后还原为________。[精讲点拨]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。发射电磁波是为了利用它作为传递信号的载体，正如放飞信鸽是为了用信鸽来传送信件一样。无线广播的信号由广播电台以电磁波的形式向外发射。如图所示是无线电广播的发射过程。在电台，播音员的声音首先通过话筒转化成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中，传向各地。这就如同将信缚到了鸽子身上，飞鸽携带信息飞向各地相似。这里无线电广播传递的是声音。在电台先要把声音变成电信号，如同家鸽只能缚上信纸而不能携带口信（人可传话）。但电信号较弱不能直接用来发射，所以要加到高频（载波）上，这样才能传播得远。2.无线电广播信号的接收过程——收音机[精讲点拨]如图是无线电广播的接收过程。收音机的天线，是接收电磁波的。收到各种各样的电磁波都变化成声音是嘈杂的，所以收音机要选台接听，转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。收音机内的电子线路再把“声音信号”从中取出，如同摘下飞鸽身上的信件，然后进行放大，送到扬声器里。扬声器把音频电信号转换成声音，这样我们就真正接收到了声音的信息。（设计意图：通过课件展示图片对比，把发射和接收无线电信号比喻成信鸽送信，类比可以让抽象的知识更加具体，学生更容易理解。）[自学提纲]通过阅读课本155页，完成课件展示的内容：电视信号的发射和接收，分别由________和________来完成。电视用________同时把________信号发射到四周空间，电视机的接收天线把高频电视信号接收下来，通过电视机把图像信号和声音信号取出并放大，然后把它还原成图像和声音。[精讲点拨]1.电视信号及其伴音的发送——电视台电视台与广播电台相类似，是负责发射信号的，但是电视台的发射不仅有声音信号，而且还多了图像信号，因此电视台的发射装置多了摄像机，摄像机就是将图像信号变成电信号的装置。2.电视信号及其伴音的接收——电视机电视机与收音机相似，它是负责接收信息的装置，是接收声音与图像信息的装置，因此电视机比收音机先进。电视机的接收天线把接收到的信号接收下来，声音由收音部分完成转换，图像部分由显像管还原成图像。1.移动电话的工作原理移动电话，我们俗称"大哥大"，是目前最先进的个人无线通讯设备。每一个移动电话都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。无线电波可以遍布空间的任何角落，所以可以随地接收。手持电话由于体积很小，发射及接收的功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台，跟电话交换机相连。靠基地台的帮助能把移动电话的微弱的信号放大，从而再与外界进行联系。为保证通话的质量，必须建立较多的无线电台进行信号的传递。这种基地台经常要建在高处，因此城市中高大建筑上常常见到它的身影。2.无绳电话还有一种可以移动的电话，叫做无绳电话。无绳电话是普通电话和移动电话结合的产物，它的主机和手机（子机）上各有一个天线，它们之间通过无线电波来沟通。主机相当于一个小型基地台，手机如同移动电话，但基地台功率太小，所以离的不能太远，只能在主机附近大约几十米到几百米的范围内工作。[自学阅读]课本“科学世界”1．什么是音频、视频、射频和频道？2．在VCD和电视机上找出音频和视频的插孔，练习用线将其连接起来。阅读课本内容并填空：1.广播电台、收音机2.无线电波、电磁波、声音信号。归纳总结：1．音频信号就相当于写信的人把信写好；2．高频振荡电流就相当于能够运载信件的信鸽、马、火车、飞机等交通工具；3．调制器的调制过程就相当于把信件装在了信鸽、马、火车、飞机等交通工具上。观看多媒体并听讲解：高频载波携带信息传出是第一步，我们在家里打开收音机收听是第二步．信号的接收是由收音机完成。飞鸽飞到的目的地如同收音机，但仍要有人将信从飞鸽脚上取下，并读出来。【类比】1．天线接收是把所有的送信使者都接了下来；2．选台就是看到带有你所需要信件的使者；3．解调就是把信件从使者身上解下来；4．扬声器就是把开信件打开了，我们了解了相关信息。阅读并填空：1.电视台、电视机2.电磁波、图像信号和声音理解电视信号的发射过程：摄像机把图像变成电信号，话筒把声信号变成电信号并经音频放大器放大，这两种信号电流进入发射机加载在高频振荡电流上调制为高频视信号和声信号振荡电流，然后进入发射天线，发射出载有视信号和声信号的高频电磁波。理解电视信号的接收过程：电视机的接收天线接收电磁波，经接收机——选台(调谐器)把载有视信号和声信号的高频电磁波变成电流、并解调(检波器)检取出视频电流和音频电流，视频电流由显像管经视频放大器放大然后还原成图像，音频电流经音频放大器放大由扬声器转换成声音．学生说出固定电话和移动电话的区别：两种电话的工作原理基本一样，只是声音信息的传递方式不同，固定电话靠电流来传递，而无线电话（移动）靠空间的电磁波来传递。从声音信号传播的途径来看，手持移动电话、固定电话、无绳电话、小灵通这几种通信工具有什么区别?两部手持移动电话之间通话，声音信号完全由电磁波作信号载体；固定电话之间通话，则完全由导体中的电流来作声音信号的载体；两部无线电话或小灵通之间通话，信号载体先是电磁波，再是电流，最后又是电磁波。若是不同的通信工具之间通信，则情况可能更复杂。学生看书后回答【盘点收获】引导学生总结收获。学生交流讨论自己的收获和困惑。【课堂检测】教师巡视点评完成检测题（见附件1）【家庭作业】完成课本157页“动手动脑学物理”1、2题课后完成【板书设计】21.3广播、电视和移动通信

一、无线电广播信号的发射和接收

1．发射；2．接收。

二、电视的发射和接收

1．发射；2．接收。三、移动电话

1．基地台；2．无绳电话。【教学反思】一、案例中的“亮点”电磁波本身看不见、摸不着，比较抽象，而低频电流、高频电流、调制、解调等名词专业性较强，教师讲不明白，学生也听不明白，利用类比的方法把广播的过程中用送信的情景能很好地帮助学生建立电磁波传送信息的模型。二、教学中易出现的问题教学中如果直接讲解广播电视发射和接收原理学生会一头雾水，听不懂，要从生活中听广播、打电话学生知道的生活现象着手，通过类比渗透其工作原理，这样接受会自然、顺畅。附件1：达标检测1.下列有关广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程，以下说法不正确的是()A．它们都是靠电磁波传递信息的B．它们的发射、接收过程类似C．在发射过程中，都要把电信号加载到频率很高的电磁波上D．移动电话和收音机、电视机一样只有接收功能，没有发射功能2.能把声信号和图像转化为电信号的装置是（）A．扬声器和摄像机B.话筒和摄像机C.话筒和显像管D.扬声器和显像管3．转动收音机调谐器的旋钮()A．选定某一频率的电台信号B．调节收音机的音量C．把音频信号转换成声音D．把声音信号从高频调制信号中检出来4.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5.我国是手机使用人数最多的国家，手机之间通过_________进行通讯；在真空中它的传播速度是_______________m/s。答案：1.D2.B3.A4.C5.

电磁波；3×108。第4节越来越宽的信息之路【教学目标】一、知识目标：常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。二、能力目标：通过了解卫星通信、光纤通信、网络通信的知识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。三、德育目标：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、难点】：了解现代通信知识。【教学方法】：采用问题引导、对比观察和实验探究、分析、讲解法、讨论法。【教学准备】：微机、光纤棒。【教学过程】主要教学过程教学环节教师活动学生活动情景创设提出课题【情境创设】：为什么新闻联播伴随着视频播放？结合上节课我们学习的无线电广播和电视的工作过程，你认为电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多，因此，几十年以来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息之路越来越宽了。第4节越来越宽的信息之路交流：电视广播比声音广播传递的信息量多。比如：看电视剧远比单单听讲故事获取的信息量更大一些。（设计说明：通过学生间的交流，意识到不同的信息传输途径，效率不同。）新课探究探究一：微波通信（指导学生根据教材内容填空）问题1：为什么要用微波通信？微波通信有什么优点？微波是频率在MHz至MHz之间的电磁波。优点：容量大，一条微波线路可以同时开几千甚至几万条电话线路生答：因为微波的波长比中波和短波的波长要短，频率比它们的频率要高，可以传递更多的信息。303×105问题2：微波通信有什么缺陷？如何解决？微波的性质与更接近，大致也是沿传播，微波(选填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，为此需要____________，其作用是________________。【点拨】：电磁波传导距离太远就会减弱，微波中继站用于放大加强电磁波信号，必须每隔50Km左右就要建立一个微波中继站。答案：光波；直线；不能；建立微波中继站；把上一站传来的信号处理后再发射到下一个站去。问题3：月亮能否作为中继站,原因是什么?【强调】：月球离地球太远，信号衰减、时间表延迟、而且两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两个点间的通信。3.生：不能。因为月球在转，月球相对于地球的位置是不确定的。转到了地球的另一面，就无法通信了，况且月球的距离太遥远。探究二：卫星通信问题1：如何实现全球通信的？【说明】：同步卫星可以定点于地球赤道的某一点，信号稳定。在地球周围均匀配置了三颗通信卫星，实现了全球通信。学生结合教材交流：使用同步通信卫星问题2：如何理解通信卫星的“同步”？讲解：地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，星距离地球的高度约为36000km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度。在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯。答案：同步卫星相对地是静止的而相对地心是运动的就是说卫星和地球自转的角速度相同所以相对地面是静而实际上是在运动的问题3：通信卫星的板状两翼有何功能？【点拨】：通信卫星的板状两翼是太阳能电池，它太阳能转化为电能，供卫星使用。答案：为卫星供电探究三：光纤通信问题1：什么是光纤通信？为什么要用光纤通信？光纤（玻璃丝）数条光纤+保护层=光缆【讲解】：光纤即为光导纤维的简称，是激光的传输管道，一种极细的玻璃丝，数条光纤加上保护层组成光缆。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。光是一种比微波频率更高的电磁波，带宽要宽出千百万倍，可以传输更多信息。结合教材，了解关于光纤的知识。问题2：光纤通讯为什么用激光？普通的光源夹杂了许多不同频率的光，难携带信息。激光则是频率，方向的光．答案：单一、高度集中问题3：激光在光导纤维里是如何传播的？【视频播放】：表明：光沿着水流传播光在光导纤维里传播经过多次反射探究四：网络通信【问题导入】：Email是什么意思？师：网络对我们的生活有着十分重要的影响，你通过网络发送或接收邮件以及聊天时，信息是怎样传递的？【课件展示】：阅读教材，了解以下信息：1.电子邮件是怎样传播的?2.怎样来识别电子邮箱地址?3.计算机网络的优越性是什么?生：电子邮件结合教材交流完成以下内容：①、计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行_网络通信_。②、目前使用最频繁的网络通信形式是_电子邮件_。③、把网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫_因特网，这样就能做到信息资源的_共享_。科学世界【过渡语】：激光除了本节课上学习的通信外，你还知道有哪些应用？【课件展示】：激光舞激光手术激光武器激光测距学生阅读材料：激光的应用并结合生活中所见所闻交流：

激光除了在通信方面有着不小的用途，在其他方面也有广阔的应用前景，。课堂小结回顾本节课“你学到了什么？”（活动方式：学生相互补充，梳理本节知识要点。）课堂检测附件（操作方式：小组比赛完成，抢答。）布置作业完成相关助学内容（课下完成）板书设计第4节越来越宽的信息之路一：微波通信----借助“微波”和“微波中继站”二：光纤通信---利用“激光”在“光纤”里传播三：卫星通信---使用3颗同步卫星，实现全球通信。四：网络通信---电子邮件教学反思本节主要内容是了解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、大洋处建中继站很困难，于是人们就想到了卫星通信，在太空设立三颗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，它和损失小，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。对于本节的整体设计我是以问题诱思为手段，同时借用多媒体课件的展示来引导帮助学生理解信息传递的不同方式以及特点。同时，也加强了与生活实际的联系，尽可能地让学生感受科技并不遥远，生活处处与物理相关。附件------课堂检测题1．信息理论表明：作为载体的电磁波，越高，在相同时间内传输的___就越多．2．电视广播的工作频率一般为30MHz～3×105MHz，声音广播的工作频率一般为102kHz～30MHz，由此可知在相同时间内广播比广播要传输更多的信息．3．现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信之梦．卫星通信就是利用做微波通信的中继站．4．在地球上空均匀配置颗卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，从而实现了。5．光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是频率，方向________的光．6．下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是()A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样B．同步卫星可作为转播微波的中转站C．同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同D．要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，至少要有三颗同步卫星7．关于应用激光的下列描述中错误的是()A．利用激光进行通信B．利用激光进行长距离精确测量C．利用激光加工坚硬材料D．利用激光进行普通的室内照明答案：1：频率；信息；2：电视；声音；3：卫星；4：3；同步通信；全球通信；5：单一；高度集中；6：C；7：D第4节越来越宽的信息之路【学习目标】1.常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。2.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。【基础知识精讲】随着社会的进步，人类传递的信息量越来越大，由无线广播发展到电视，增加了图像的信息，但如同人类的进步无法停止，信息的传递继续发展。信息传输的多少与什么有关呢？信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。根据电磁波家族成员特点：c＝λf可知，波长越短的电磁波，频率越高。相对无线电波，（长波、中波、短波）微波的波长更短、频率更高，因此可以传输更多的信息。我们可以形象地比喻为——信息之路越来越宽了。1微波通信同无线电波相比，微波的波长更短，在1mm至10m之间，频率更高，在30MHz至3×105MHz之间，一条微波线路可以传输更多的信息，因此可在上面通行几千、几万路电话。但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形。微波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。所以在每传播一定距离后需将微波向地面引，如图9－7所示。根据实际情况必须每隔大约50km左右就要建设一个微波中继站。而且传播的越远中继站需要的越多。图9－7微波通信受到挑战是因为必须建设中继站，并且在遇到雪山，大洋根本无法建设，这样就受到限制。如何解决这一问题呢？开始有人想利用月球做中继站，但由于月球离我们太远，没有足够能量的微波无法到达月球，更无从谈到携带信息反射回地面。后来人们想在天空中人造一个卫星做中继站，现在已经实现了，这得益于人造卫星的发展。2卫星通信航天事业的发展使人类已飞出地球，在太空中建立太空站，可以发射人造卫星为我们服务，用地球同步卫星做微波中继站，很好地解决了地面中继站的弊端，实现无障碍中继，覆盖整个地球（360°）只需三颗通讯卫星如图9－8。卫星通讯标志着信息已可全球化。图9－83光纤通信依然根据c＝λf。比微波频率更高的电磁波是光波。能否运用光波传送信息呢？如果用光波传送信息，这条“信息高速路”要比短波、微波宽出百万倍、千万倍。但发展光波通讯遇到这样一个问题，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息或无法从光波中分离出信息。要想解决问题得制造一种单一且方向高度集中的光，作为载体才行。1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种单一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将信息分离出来。图9－9激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程，光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射出。如图9－9所示。光导纤维内心是空的，外面敷上保护层。由于光的频率很高，所以可以同时传递声音、图像等信息。4网络通信信息的发送和接收都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的问题，计算机可以处理大量的信息，而且速度快。把计算机同信息网络连在一起，就叫做网络通信。网络通信的优越性是很明显的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代。目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。如图9－10所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相连，这就是平常说的上网。如同邮局与寄信人和收信人的关系。甲、乙计算机相当于收（寄）信人，而服务器相当于邮局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到B储存起来。一旦乙上网，他就能从自己的服务器B得到这个邮件。每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置。图9－10网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载体的优点，他是导线、光缆、微波…的组合体。有时还运用通信卫星等各种通信手段。随着通信技术的发展，网络技术智能化程