15.3 现代通信技术及发展前景 同步教案 初中物理北师大版九年级全一册（2022年）

15.3 现代通信技术及发展前景
教学目标
一、知识与技能
知道现代通信技术及发展前景。
二、过程与方法
通过了解现代通信知识，进一步联系实际生活，使知识得以内化。并通过联系实际向学生展示物理知识广泛的应用价值，使学生感受到物理知识处处有用，从而激发学生学好物理的积极性。
教学重难点
教学重点
了解现代通信知识。
教学难点
对分子动理论内容和物质三态的特征的理解。
教学过程
教学准备
光纤棒。
新课引入
［师］上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程。那么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？看屏幕（课件播放）。
（学生们讨论）
［生甲］（讨论得出）电视传播的信息比声音广播多。
［生乙］电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息。
［师］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。微波通信已走入了我们的生活，为什么要用微波通信？大家阅读课本，并回答问题。
新课讲解
现代通信技术及发展前景［板书］
移动通信［板书］
［师］移动电话有线连接吗？
［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。移动电话给我们带来了很大的方便，那么我们学生更喜欢玩的是什么？电脑。那么我们接下来就来学习电脑是怎么和世界联通的。
网络通信［板书］
［师］我们的计算机网络叫什么？是怎么工作的？
［生甲］世界上最大的计算机网络叫做因特网（Internet），这样就能做到资源共享。
［生乙］在因特网上可以收发电子邮件（E-mail），还可以查阅资料，看新闻、购物、和朋友聊天、进行远程教育、远程医疗等等。
［生丙］电子邮件的传递方式是
［师］电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带来了巨大的变化。计算机与通信的结合将成为21世纪信息社会的基础。全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”。看屏幕（微机播放网络通信）了解网络通信。
［师］网络通信在传播信息中越来越快捷方便。请同学们阅读科学世界“激光的应用”。
光纤通信［板书］
［师］为什么要发展光纤通信呢？它有哪些优点呢？
［生甲］普通的光源夹杂许多不同波长（频率）的光，方向性差。如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚。
［生乙］1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光——激光（laser），才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实。
［生丙］通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维（optical fiber）里传播。
［生丁］光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。
［生戊］光导纤维是很细很细的玻璃丝，是用高纯度的石英玻璃拉制成的。
［生己］光缆是数条光纤敷上保护层，制成多芯光缆。
［师］光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输。光纤通信，通信容量大，通信质量高，保密性好。光能沿弯曲的玻璃丝传播。
［师］光纤通信发展非常快，一些发达国家已经建立了跨越海底的光缆通信网络，我们国家也在大力发展光纤通信，已经建立了纵横大城市之间的光缆通信系统。请同学们阅读课本。
（学生们阅读、教师巡回并与学生探讨）
卫星中继通信［板书］
［师］卫星中继通信是怎么工作的呢？由什么组成的呢？
［生甲］卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。
［生乙］在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。
［生丙］通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。
［生丁］现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处。
［师］人类自从用了电磁波这一宇宙中最快的速度进行通信以后，不断地向前发展。现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把这一信息之路修得越来越宽。我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速。实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高，如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。但如何实现这一目的呢？看屏幕（微机播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解。
板书设计
现代通信技术及发展前景
移动通信
网络通信
光纤通信
卫星中继通信
教学反思
本节尝试采用了小组合作的方式进行学习，学生的活动多，学习的主动性高。教师将课堂的时间尽最大可能还给了学生，强调了学生的学习体验和学习过程。积极、主动的学习情感有助于学生的学习。
在各环节的教学中，力图通过一系列的问题，启发学生思考、讨论、交流，促使学生自己去发现、自己去总结，主动地去建构知识。
在教学中有意识地渗透研究问题的方法，如控制变量法、转换法等。在每个概念建立起来以后，都再次组织了引导学生举例、讨论的活动，进一步联系实际生活，使知识得以内化。并通过联系实际向学生展示了物理知识广泛的应用价值，使学生感受到物理知识处处有用，从而激发学生学好物理的积极性。
为了突出能量转化的思想，使学生加深对动能和势能之间相互转化的理解，教师在教学的最后组织学生结合教材“你知道吗？”栏目的内容，交流对风能水能的认识，既开阔了学生的知识面，又丰富了学生的感性认识，也体现了从生活走向了物理，从物理走向社会的教育理念。
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