人教版初中物理九年级下册课时16 第二十一章信息的传递 第3节广播 电视和移动通信第二课时 教案

广播、电视和移动通信（二）教学设计执教者：广州市荔湾区聚贤中学龙笑梅教材分析生活走向物理，从物理走向社会”这一新课程理念。本节课从手机到基站到核心网的介绍，再到学生熟悉的通信大数据行程卡，对手机通信有初步的了解。本节课也算是一个科普课，让学生在了解移动通信发展史中知道科技发展的重要性。学情分析学生通过前面的电磁波学习，和在第一课时学习广播、电视大致工作过程，知道电视、热情和学习积极性。教学目标知识与技能1.初步了解手机通信过程，初步认识基站和核心网，知道手机是利用电磁波传递信息的2.知道移动通信技术的发展史，知道5G技术。过程与方法通过阅读、查找资料、看视频、实地了解等方式初步了解手机通信过程，知道手机是利用电磁波传递信息的，知道移动通信技术的发展史，知道5G技术。情感、态度与价值观1.培养学生“从生活走向物理，从物理走向社会”。2.让学生在了解移动通信发展史中知道科技发展的重要性，激发学生的爱国热情和学习积极性。重点：知道手机是利用电磁波传递信息的难点：了解手机通信过程教学方法：讲授法、谈话法、演示法、调查法、练习法、自主学习法实验器材：手机教学过程：同学们，大家好，我是龙笑梅老师。今天很高兴可以和大家一起学习广播、电视和移动通信（二）1/5成了必需品（图），手机常用的一个功能是打电话。手机有天线吗？天线在哪里？我们来看看。机的金属边框就是天线了，有兴趣的同学可以自己去了解一下。下面我们来阅读和思考：手机单端天线的长度为它所接收或发送的电磁波波长的1/4时,效果最好。如果电磁波波长越短，手机的单端天线长度怎样变化呢？学生回答：电磁波波长越短，手机的单端天线长度越短。对因为手机的天线发射功率小信号比较弱，电磁波信号跟声信号一样，距离远信号就会衰减，遇到障碍物的阻挡，手机信号会进一步减弱，手机信号要靠基地台进行接力传送（图）。基地台又叫基站。我们来看看基站传送手机信号A给BA向附近的基站11接收到2向手机B发射电磁波，手机B就会收到手机A的信息了。A给B打电话时，信息一般是经手机A-基站-核心网-基站传送到手机B上黑色的线，光缆通常埋在地下或海底，以保证全世界范围通信（图）。道基站靠天线接收信号。考考大家老师提问：右图中哪根是天线呢？1回答：天线应该是中间最高的那跟。2回答：不对吧，基站这么高要防雷的，最高那根应该是避雷针。老师回答：对，中间最高的是避雷针。（图）3回答：难道那些白色的板就是天线？老师回答：对，这些一块块的白板就是天线，天线环形分布，做到360度的信号覆盖。老师提问：基站建那么高的原因可能是什么呢？4回答：基站天线建的高，接收和发送信号才不会被山或者是高楼阻挡。2/5对。这样基站的覆盖范围大了，以最少的基站覆盖最大的范围，可以节约成本。者是杆状的基站。我们身边还有各种各样的基站，请有兴趣的同学实地了解一下。同学们，如果把天线建在珠穆朗玛峰上，那就是全世界最高的基站了，20205G（出图）同学们猜一下，图中红圈是什么？灯吗？不是，它是基站天线。基站来补充。上节课我们已经了解了基站的辐射都在安全范围内，不用担心辐射问题。某4G基站的覆盖半径约为电磁波，“没有信号”了。（图）老师提问：怎样解决“接收不到信号”呢？学生回答5：老师我知道，那就每隔一段距离建一个基站。老师回答：对。手机信号必须在基站间无缝交接，才能保证电话不会断开。（图）出示动画，我国目前建成的5G基站有一百多万个，4G基站有几百万个。当A给B打电话时，信息要传到B所在的基站，怎么知道B在那个基站呢？这要靠核心网。老师提问：核心网是怎么确定B手机在哪个位置呢？（动画）AA地基站把手机的位置AB地基站把手机的位置信息B前的位置，以便有人给用户打电话时，可以快速的把信息传到用户现在的位置。我们非常熟悉的通信大数据行程卡。我们一起来看看移动通信技术的发展史，（播放视频1：移动通信技术的发展史）。2G5G2G到5G2G相当于坐火箭，从2G到5G的网络速度变快，说明网络中电磁波的传播速度变快了吗？学生回答到5G波的传播速度相同。老师回答：对（出图）国家工信部向某运营商发放的2G到5G网络的部分频段，从数据可看到频段从2G网络的930-937MHz到现在5G网络的2G到5G网络所用的频段越来越高。6根据1MHz=10网络的频段为=(0.93-0.937)x102G到5G网络的频段都属于10Hz（出图）3/5老师提问：从2G到5G网络的电磁波波长与频率间有什么关系？电磁波波长怎样变化?学生回答7：由电磁波谱图可知，越往右波形图越密集，即电磁波频率越高波长越短，所以从2G到5G，网络所用的电磁波波长越来越短。对，图中频率标有数据，也可以直接从图中读出，往右频率越高老师问：基站覆盖半径与对应的通信网络频段有什么关系？学生回答8：通信网络频段越高，对应基站的覆盖半径越小。老师回答：对。按照这个数据，将来5G基站要比4G基站的数量更多。我们一起来看看目前5G技术，主要的三大应用场景。应用场景（一）海量机器类通信:5G网络每平方千米，可支持100万台设备，这让大规模物联网业务成为现实。请看视频：汽车物联网。（播放视频2：汽车物联网）4G的用户体验速率提高10口延时减少90%，足以支持远程协作、远程医疗等业务。请看视频：5G远程诊疗。（播放视频3：5G远程诊疗）应用场景（三）增强移动宽带，提供大带宽高速率的移动服务：5G技术的峰值速率，相比4G提高30100现实，云服务等应用可实现。请看视频：5G+VR（播放视频4：5G+VR）个小基站。手机与座机间的电磁波信号很弱，只能在几十米到几百米之间的范围使用。小结，本节课1.通过观看动画，初步了解手机通信过程，初步认识基站和核心网，知道2G到5G网络的电技术的发展，知道不同频率的电磁波在真空中传播的速度相同。课后调查下在生活中遇到的手机信号不好的场景，并分析一下是什么原因造成的？请上网查找资料，实地测试了解一下。课堂到此结束，谢谢大家的观看，再见！4/5以下是广播电视和移动通信（二）答疑什么是“蜂窝网络”？什么是“蜂窝网络”？中心，需要基站的数量最少，而覆盖面积最大。移动网络，又称为“蜂窝网络”，它是由于构成网络覆盖的通信基站，每个基站覆盖区域呈六边形，从而使整个网络像一个蜂窝一样而得名。课后调查解一下。不会有信号或者信号太弱。者电梯里会感觉到信号变得特别差。原因（三）：天气影响。下雨天，手机信号会