《越來越寬的信息之路》的優秀教案

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　　課題

《越來越寬的信息之路》的優秀教案

　　第九章：信息的傳遞第四節：越來越寬的信息之路

　　學習

　　目標

　　知識目標：常識性了解衛星通信、光纖通信、網絡通信。

　　過程方法：通過了解衛星通信、光纖通信、網絡通信的知識，提高學生應用物理知識解決實際問題的能力。

　　情感目標：通過學習現代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學生學習科學的興趣。

　　學習重點

　　了解現代通信知識

　　學習難點

　　了解現代通信知識

　　教學方式

　　講解法、討論法

　　課型

　　體驗、探究

　　教具與媒體

　　微機、光纖棒、視頻資源

　　教學程序

　　內容與教師活動

　　學生活動

　　設計依據

　　一、創設情境，引入新課(5min)

　　〖師〗上節課我們學習了無線電廣播和電視的工作過程，那么電視廣播和聲音廣播相比，在相同的時間內哪個傳輸的信息多？

　　大家請看屏幕（微機播放）。

　　電視傳播的信息比聲音廣播多，電視除能通過聲音得到信息，還可以看到它的周圍環境、色彩、天氣等等信息。信息理論表明，作為載體的無線電波頻率越高，擁有的范圍越寬泛，相同時間內傳輸的信息就越多。因此，幾十年來，無線電通信，電視廣播等所用的頻率越來越高，我們可以形象地說，信息之路越來越寬了。這就是我們今天所要討論的課題。(板書課題)

　　二、進入新課，科學探究

　　（一）微波通信(8min)

　　1、頻率寬泛，容量大

　　【問題】為什么要用微波通信呢？

　　大家閱讀課本，回答問題。

　　［學生］微波（microwave）的波長在10 m～1mm之間，頻率在30 MHz～3×105MHz之間，比中波和短波的頻率更高，它可以同時開通幾千、幾萬路電話，所以傳輸的信息更多。

　　2、直線傳播損失大，需要中繼

　　學生回答：電視

　　師生討論

　　學生回答

　　為信息化社會信息量大打下基礎

　　頻率寬泛是微波的主要特征

　　微波沿直線傳播不能繞射，因此衰減很快，要使它傳向遠方，必須建設中繼站，像接力賽那樣，一站一站地向外傳播。

　　舉例：移動、聯通通信網絡各自都有自己的中繼塔，就是想讓信號傳遞到人們活動的各個角落。

　　【問題】高山、大洋中無法建設中繼站，怎么辦呢？

　　需要在高處懸掛一個中繼站，這就要靠衛星來實現。

　　（二）衛星通信(8min)

　　1、【問題】衛星做中繼站隨便移動可以嗎？

　　衛星應該與地面保持固定對應，這樣的衛星叫做地球同步衛星。

　　（看屏幕，微機播放內容：人造衛星）

　　2、衛星通信系統由通信衛星、地面站和傳輸系統組成。

　　看書了解地面接收站的天線形狀和朝向。

　　3、全球通信只需要三顆

　　通信衛星就像一個無人值班的空中微波中繼站，它從一個地面站接收發射來的信號，經過放大變頻后，再發送回另一個或幾個地面站。

　　現在一個地方出現的突發事件，全世界的人們幾乎可以立刻看到現場的畫面，這就是通信衛星帶來的好處。

　　4、月亮能做中繼站通信嗎？

　　（三）光纖通信(10min)

　　〖師〗人類自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進行通信以后，不斷地向前發展。現代信息社會中，我們需要交流越來越多的信息，這就需要把這一信息之路修得越來越寬。我們已經知道，電磁波的傳播速度等于光速，實際上光也是一種電磁波，與微波相比，光的頻率更高，如果用光來通信，這條“高速公路”要比短波、微波的“公路”寬出百萬倍、千萬倍。這就是光纖通信，請看屏幕（播放光纖通信資料），通過討論說出你對光纖通信的了解。

　　1、所用的是激光：普通的光源夾雜許多不同波長（頻率）的光，方向性差，如果用它作載波，就像收音機同時接收到了許多頻率節目，聲音重疊在一起，讓人無法分辨清楚。

　　1960年美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產生單一頻率、方向高度集中的光──激光（laser)，才使光作為載波得以實現，用光進行通信成為現實。

　　2、在光導纖維（optical fiber)里傳播：通信用的激光一般在特殊的管道里傳播，光從光導纖維的一端射入，在內壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。

　　3、【演示】光在光導纖維里傳播：把大塑料瓶用不透光的紙包上，瓶的側壁開個小孔，塑料瓶內盛滿水，水中有一個光源，觀察水流時的光隨著彎彎的水流照到地面，在地面產生一個光斑。

　　4、我國光纖通信的發展

　　請同學們閱讀STS“我國光纜通信的發展”。了解我們周圍哪些地方有重要的光纜標志，請同學們注意保護。

　　（四）網絡通信(6min)

　　〖師〗電子計算機的發明和應用給人們的工作、學習、生活帶來了巨大的變化。計算機與通信的結合將成為21世紀信息社會的基礎。全球信息網的建立，使人們通過一臺聯網的電腦，只要輕輕點擊鼠標，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”。看屏幕（微機播放網絡通信）了解網絡通信。

　　1、世界上最大的計算機網絡叫做因特網（Internet），這樣就能做到資源共享。

　　2、在因特網上可以收發電子郵件（E-mail），還可以查閱資料，看新聞、購物、和朋友聊天、進行遠程教育、遠程醫療等等。

　　3、電子郵件的傳遞方式是

　　(五)閱讀材料：激光的應用(5min)

　　［師］激光除了在通信方面有著不小的用途，在其他方面也有廣闊的應用前景，請同學們閱讀科學世界“激光的應用”。

　　師生討論

　　學生回答

　　師生交流

　　學生舉例

　　學生回答：不能

　　師生交流

　　師生討論

　　學生觀察

　　學生看書閱讀

　　學生回答

　　學生自學

　　利用學生身邊的現象服務于物理教學

　　仍需要利用學生身邊的現象

　　光也是一種微波，也可以用來通信，培養學生廣闊的思維方式

　　這是個近似光在光導纖維里傳播的實驗，需要教師詳解一下

　　學生知道得可能更多，讓他們多談看法也很好

　　小節

　　本節我們學習了微波通信、衛星通信、光纖通信和網絡通信的知識。

　　應用微波通信是因為它的頻率比較寬泛，容量大，但傳輸時的損耗也快，需要建立中繼站，而高山、大洋處中繼站的很困難，于是人們就想到了衛星通信，在太空設立三顆衛星就能實現全球通信；光也是一種電磁波，它也能通信，專門用于通信用的光是激光，我們需要它在專門的光導纖維里通行，它和損失小，保密性好，容量大，傳輸質量高，所以近年來的電話很少有占線現象，這都得益于光纖通信的發展；網絡通信集合了通信的多種功能，讓人們的生活更加豐富多彩了。

　　作業

　　略

　　教學流程

　　板書設計

　　第四節：越來越寬的信息之路

　　一、微波通信

　　1、容量大；2、需要中繼。

　　二、衛星通信

　　衛星是中繼。

　　三、光纖通信

　　1、所用的是激光；2、在光纖維里進行。

　　四、網絡通信