初中物理九年级上册第二十一章 信息的传递（单元解读课件）（人教版）

第二十一章信息的传递雄伟的长城，绵延万里，蜿蜒起伏，或翘首于峰巅之上，或俯身于峡谷之中。古代的士兵夏季顶着烈日，冬季冒着严寒，在古老的长城上抵御着敌人的侵略。遇到大规模的入侵时，士兵们常在“烽火台”上点起烟火，向远处的同伴们传递“敌人来犯”的消息。有时候，还可以传递更为确切的信息，如“寇不满五百，放烽一炬；五百以上，放三炬；千骑以上，放四炬”。古代人用烽火传递信息，我们现代人用哪些方法传递信息？你知道这些方法的基本原理吗？单元内容解读《课标》要求第二十一章信息的传递2.4.6

知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。知道波长、频率和波速。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。学习目标第1节现代顺风耳—电话1.了解电话是怎样把信息传递到远方的。2.了解知道电话交换机的作用。3.知道模拟通信和数字通信，了解它们的基本区别。第二十一章信息的传递学习目标第2节电磁波的海洋1.知道电磁波的产生和传播。2.知道波长、频率和波速。3.知道电磁波在真空中的传播速度。4.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。第二十一章信息的传递学习目标第3节广播、电视和移动通信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原理。3.了解移动电话是怎样工作的。第二十一章信息的传递学习目标第4节越来越宽的信息之路1.了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。2.通过学习现代通信知识，了解科技为人类生活带来的便利，提高学科学的兴趣。第二十一章信息的传递内容分析本章概述本章主要落实《课标》要求的“了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响”。作为电磁学这部分的最后一章，学生已经有了电磁感应等知识，并且学过了声波，这样学生了解电磁波的知识就有了一定的基础。教科书以信息的传递作为全章的线索，内容从有线通信到无线通信，从模拟通信到数字通信，从微波通信到光纤通信，重点讲述电磁波的产生和传播，无线电广播及电视信号的发射和接收过程，而电磁波在其他方面的应用则放在“科学世界”栏目中。第二十一章信息的传递内容分析本章概述教科书首先用组合图的方式对通信发展过程进行回顾，使学生了解通信在人类社会生活中的重要作用。关于通信的方式，教科书先讲有线通信，再讲无线通信。在第1节中介绍了电话，通过讲述电话的工作方式，使学生理解如何用电流把信息传递到远方。虽然现代电话的种类很多，但是老式电话的工作原理容易被学生理解，所以教科书通过对老式电话话筒和听筒的原理分析，让学生了解声信号和电信号是如何相互转化的。在此基础上介绍电话交换机的工作原理。第二十一章信息的传递内容分析本章概述数字通信是一种既古老又现代的通信方式，数字通信在现代通信中发挥着越来越重要的作用。教科书通过“电话信号分为模拟信号和数字信号两种”引入模拟通信和数字通信，并简要地介绍了模拟通信和数字通信，说明了数字通信的优势。第2节主要介绍电磁波的产生和传播。根据电磁波的波长和频率，通过图21.2-4展示了各种电磁波及它们的作用。由于电磁波看不见、摸不着，教科书通过演示实验说明电磁波是如何产生和传播的，并通过与水波的类比，给出了电磁波频率、波长和波速的概念。第二十一章信息的传递内容分析本章概述我们的生活中已经离不开广播和电视了，教材第3节通过框图的形式讲述了广播和电视的大致工作过程，并在第4节进一步介绍了微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信等，为学生展示了现代通信的发展方向。本章的章首图选用雄伟的万里长城，章首语讲述了古代中国用长城上的烽火(光信号）远距离传递信息，这一方面能引起学生对信息传递的兴趣，另一方面也让学生为我国的古老文明而感到自豪。通过问题“我们现代人用哪些方法传递信息？你知道这些方法的基本原理吗？”自然引出电磁波在信息传递上的应用。第二十一章信息的传递（1）内容：由“电流把信息传到远方”“电话交换机”“数字通信和模拟通信”三部分构成。（2）重点：电流把信息传到远方。（3）难点：数字通信和模拟通信。本章的章首图是万里长城，配文说明长城上通过烽火来传递信息，引起学生对信息传递的兴趣。教师也可以通过历史故事“烽火戏诸侯”说明古代人们是如何进行远距离信息传递的。为了让学生了解通信的基本原理，可以通过游戏，在轻松愉快的气氛中，使他们感觉到数字通信并不神秘。内容分析第1节现代顺风耳—电话第二十一章信息的传递（1）内容：由“电磁波是怎样产生的”和“电磁波是怎样传播的”两部分构成。（2）重点：电磁波的传播。（3）难点：电磁波的波长、波速和频率。突破教学难点的关键是与水波的波长、波速、频率进行类比。内容分析第2节电磁波的海洋第二十一章信息的传递《课标》对本节内容的要求很低，只要求学生了解无线电广播的大致工作过程，大致了解电视的工作过程，了解移动电话是怎样工作的，并不要求学生知道具体的技术细节（如器件的结构等）。我们生活中离不开的广播、电视和移动电话，它们是如何工作的？学生对这个问题很有兴趣，所以适合学生通过查阅资料等方式进行探究性学习。本节内容很好地体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”这一新课程理念。内容分析第3节广播、电视和移动通信第二十一章信息的传递（1）内容：由“微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信”四部分构成。（2）重点：以大量的图片、视频介绍本节所讲的各种通信方式的优点、缺点、改进方法，结合学生日常生活接触到的信息，加深对信息之路越来越宽的理解。本节的意图在于让学生认识到人类已经进入信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各个领域，信息技术的发展给人类的生活方式带来了翻天覆地的变化。通过学生学习，了解科技为人类带来的便利，从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心科学发展前沿的意识，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。内容分析第4节越来越宽的信息之路第二十一章信息的传递内容结构电流把信息传到远方电话电话交换机数字通信模拟通信引出电磁波的产生（演示实验：变化的电流产生电磁波）微波通信、卫星通信光纤通信、网络通信电磁波的传播；电磁波的速度；电磁波的频率应用应用无线电广播、电视信号的发射和接收移动电话应用第二十一章信息的传递教学重点本单元教学重点与难点1.电磁波的产生和传播。2.无线电广播及电视信号的发射和接收过程。3.电磁波的应用。第二十一章信息的传递教学难点本单元教学重点与难点1.数字通信和模拟通信。2.电磁波的波长、波速和频率。3.广播和电视信号的发射与接收。4.光纤通信的原理。第二十一章信息的传递教学策略内容策略（一）简洁生动地介绍各种通信形式及其原理本章内容涵盖了人类通信发展的过程和跨度很大的通信技术。为了使学生更好地了解这些内容，教科书用深入浅出的语言简洁生动地介绍了各种通信形式及其基本原理，没有在通信技术的细节上过多地展开。通过设计各种活动，让学生饶有兴趣地参与活动和讨论。如通过第1节的“想想议议”让学生理解电话交换机的基本原理和作用；通过“想想做做”用数字通信做小游戏，让学生感觉到数字通信并不神秘；通过讨论可否用地球的卫星——月亮进行微波中继通信，激发学生展开丰富的想象，使学生对卫星通信更容易理解。一、现代顺风耳—电话第二十一章信息的传递教学策略内容策略为了让学生能够理解光纤通信，教科书设计了光沿着弯曲的水流传播的演示实验，通过演示，学生知道光不但能够沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播，进而使学生了解光也能沿着光纤传播。不管光纤怎样弯曲，从它一端射入的光都会沿着它传播，再从另一端射出，从而可以用光传递大量的信息。二、光纤通信第二十一章信息的传递教学策略内容策略（二）形象地展示电磁波是怎样产生和传播的电磁波是很抽象的，学生缺乏对它的直接感知。教科书通过演示实验“时断时续的电流能够产生电磁波”，让学生感知电磁波的真实存在。电磁波产生的机理很复杂，教科书只讲到迅速变化的电流能产生电磁波。前面章节中讲了声波，所以教科书用水波、声波类比电磁波，使其形象化，更容易被学生理解。电磁波的波长和频率也是类比水波的波长、频率、波速给出的。三、电磁波第二十一章信息的传递教学策略内容策略通过声波的传递需要介质，引出问题——电磁波的传递是否需要介质。然后通过演示放在真空罩中的移动电话可以收到罩外传给它的电磁波，说明电磁波在真空中也可以传播。教科书利用电磁波波谱图给出了电磁波各波段的名称、波长范围及其应用，这很直观。波长范围都是大概值，只要学生有个大致的了解就行。第二十一章信息的传递三、电磁波教学策略内容策略（三）重点展示无线电广播信号的发射和接收广播、电视和移动通信的工作过程都涉及电磁波的发射和接收。所以，教科书把这些内容放在了同一节中。发射电磁波的目的是利用它作为传递信号的载体。教科书利用图21.3-1讲解无线电广播的工作过程，可以帮助学生理解全过程。这部分内容没有涉及具体的技术细节，如器件的结构、原理等。教科书增加了“扩展性实验电磁波的发射与接收”，利用计算机可以显示出接收到的调制的电磁波的波形，并且可以通过改变发射电磁波的频率，让学生直观地看到波形随着频率的变化而变化。这个实验不作要求，供有条件的学校选做。四、无线电广播信号的发射和接收第二十一章信息的传递教学策略内容策略“科学世界音频、视频、射频和频道”的内容扩展了学生的知识面，使学生对生活中常听到的音频、视频、射频和频道这样的名词有一个初步了解。了解电视频道根据频率或波长来划分，知道不同电视频道有相应的射频范围。四、无线电广播信号的发射和接收第二十一章信息的传递教学策略内容策略（四）以传播信息的频率越来越高为线索形象说明信息之路越来越宽信息理论表明，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。因此，教科书以传播信息的频率越来越高为线索，从无线电通信、微波通信到光纤通信，所用的频率越来越高了，并类比交通运输与道路的关系，形象地说明，信息之路越来越宽了。五、越来越宽的信息之路第二十一章信息的传递教学策略内容策略现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把信息的通路修得越来越宽。例如，微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。我们知道，光也是一种电磁波，而且频率很高。如果用光来通信，其容量要高出短波、微波百万倍、千万倍。光纤也可以像电缆一样做成多芯的光缆。光纤通信与有线电通信相似。以电话为例，在发送端，说话的声音通过电话机变成强弱变化的电信号，电信号进入激光发射机，经能量转换后，辐射出相应的强弱变化的光信号。光信号沿着光导纤维传输到光接收机，再转化成相应的电信号，受话机又把电信号复原成声音，我们就可以听到对方讲话了。五、越来越宽的信息之路第二十一章信息的传递教学策略内容策略计算机与通信的结合成为信息社