§17.1信息与信息传播
[教学目标]
1、知识与技能
知道信息的定义，了解人类特有的信息有哪三种。
知道信息和信息传播活动经历的五次巨大变革，了解早期的信息传播工具，发现这些工具的优缺点。
2、过程与方法
通过大量的图片，生动活泼地展现知识
通过学生活动自制有线电报机和接收机让学生体验创新过程
3、情感、态度与价值观
培养学生的动手能力和创新意识，培养学生收集和处理信息的能力，进一步培养学生的信息素养。
[教学重点和难点]
信息和信息传播活动的五次巨大变革；自制有线电报机与接收机。
[课前准备]
大量的图片,活动17-1的实验器材,新华字典(注意版本)
[教学过程]
一、引入新课
放映一段录像（学生上课举手、汽车转向灯亮、电话铃声响、电视广告等）
问：在刚才的录像中你知道哪些信息？
对学生的回答给予肯定
问：你还能说出生活中一些例子来说明信息无处不在吗？
问：那什么叫信息呢？
学生观看并思考阅读“信息快递”且回答。
二、以学定教：
（一）信息传播
教师提问：1、你知道蜜蜂是怎样传递信息的吗？
2、你知道蚂蚁是怎样传递信息的吗？
3、人类是怎能样来传递信息的？
学生回答：1、是利用光、声进行信息的传递
2、是靠她那灵敏的触角来传递信息的
3、语言、手势、表情、颜色、符号、图像等
教师讲解：1、而人类区别于其它动物的特有的信息有三种：语言、符号、图像
2、在人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革
引导学生观看五幅图片讲解每一次的作用，学生思考这些图片的内在含义。
（二）早期的信息传播工具
教师提问：1、信息是各种事物发出的有意义的消息，是不是所有的信息都有实际意义呢？
2、那怎么才能让信息有实际意义呢？
3、早期的信息传播工具有哪些？
教师再介绍一些早期的传播工具：海军用的手旗、灯光、擂鼓、鸣金、风筝邮、以邮行与以次行
让学生阅读“生活、物理、社会”
（三）活动：自制有线电报机与接收机
设计：请同学们利用桌上的实验器材设计一个电路，分别在自己一方按下开关时，对方一侧的电灯就会发光。
指导完毕让学生看图17—6
问：请同学们判断一下这个图的设计是否符合设计要求
参照课本上的莫尔斯电码指导学生发“电报”
等学生发完后问：这种有线电报的优点是什么？缺点是什么？
问：请设想一下应该怎样传播信息才更加合理？
三、当堂检测：
使用《当堂反馈》
课后布置：1、完成《补充习题》相关内容。
2、预习电磁波及其传播。
教学反思：
§17.1信息与信息传播练习
鹤城中学 毛林红
1、信息是各种事物发出的 的消息，消息中包含的内容越多，信息量 。
2、 、 、 是人类特有的三种信息。
3、在人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革，分别是： 、
、 、 、 。
4、早期的信息传播工具有： 、 、 、 等。
5、1832年，美国发明家 受到 原理的启发，经十多年的努力，研制成了电报机；1876年， 研制成了最早的电话。
§17.2电磁波及其传播
教学目标
1.认识波的基本特征，知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。
了解振动的振幅、周期与频率，波长与波速的物理意义，知道它们是描述波的性质的物理量，知道波长，频率与波速的关系。了解电磁波的意义，体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特性，知道电磁波在真空中传播的速度。了解电磁屏蔽。
2.在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中，体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。
重点、难点
1.“了解电磁波”并知道电磁波的存在及其特性;
2.波的基本形态和特征的教学是本节的难点。
教具和学具
1.电动小汽车，线控电动小汽车，遥控电动小汽车各一辆。
2. 细麻绳一根，纵波演示仪一架。长橡筋绳（或用松紧带代替）若干根。
3. 大玻璃水槽一只，细竹竿一根。
4. 收音机一架，电池一节，电线一小段。
5. 电吹风一只，电视机一台。
6. 真空罩，抽气机一只，双频手机两只。
7. 纸盒、塑料盒、铁盒（或其他金属盒）各一只。
教学过程
一、新课导入：
认真观察实验，对三辆小汽车的运动，进行对比。
讨论后回答：第一辆 无法对行驶过程进行操纵。
第二辆 虽然可以操纵，但操纵距离很短。活动范围很小。
第三辆 可以远距离操纵。活动范围很大。
举例，各种利用电磁波进行工作的生活用品，家用电器。
让学生体会无线电（电磁波）可以传递信息。且传递距离远。培养学生观察和对比的能力
引导：同学们说得很好，这说明我们可以用电磁波实现信息的传递。从而操纵小汽车。大到宇宙飞船也是用电磁波来进行操纵的。今天我们要学习的就是第二节电磁波及其传播
二、新授课：
波的基本特征：
观察以下现象：
1.水波.（演示，实物投影）
问:哪儿是波源?它在怎样运动？
水波看上去有什么特点？
2.演示：绳子抖动时形成的波
问：看到了什么现象？
再利用课件播放视频，使学生能对现象有个长时间的再现。
找一找这二个波的共同点？（版书）
1.凹凸相间，向外传播
3.演示：悬挂着的弹簧受到撞击显示的情形（或视频）
问题：这个波的特点是什么相间？
好，我们再仔细的看一段课件。找出这种二种波的共同特征来。
（视频：横波和纵波的课件）
播放波形图的课件。
介绍波形图，引出波的特征物理量：（定义、字母、单位、）
设问：波源振动的平衡位置在哪里？图中所示振动的振幅是多大？
1.振幅：（A）表示振源偏离平衡位置的最大距离。单位：米（m）
2.周期：（T）振源振动一次所需要的时间单位：秒（s）
布置小实验
进行小实验：
利用手表计时，记录自己抖动橡筋二十次所需的时间。算出周期。
3.频率：（f）波源每秒内振动的次数。
单位：赫兹（Hz）
导出周期与频率的关系式：f=1/ T
5.波长：（λ）波在一个周期内传播的距离。单位：米（m）
指导学生从图形上认识波长。
6.波速：（v）波传播的速度。单位：米/秒（m/s）
波速的公式：v=λ/ T 或v =λf
练习：有一列波的频率是200Hz,波长为0.4m，这列波的传播速度是多大？
解：v =λf =0.4m×200Hz=80m/s
（二）了解电磁波
播放电磁波被预言和被证实的资料。
1.介绍：1864年麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在。1888年赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
观看电磁波的图片资料
电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。
2.活动：
验证电磁波的存在
实验一：在打开的电视机前方接通电吹风电源，观察到什么现象。
观察到电视画面出现雪花
实验二：⑴打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。
⑵取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机。将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。
⑶你从收音机里听到了什么？这是为什么？
变化的电流能产生电磁波
电磁波速：
例题：中央电视台第一套节目的波长为5.71m,频率为52.5MHz.试求电磁波的传播速度？（1MHz=106Hz）
解：v =λf =5.71×52.5×106m/x≈3.0×108m/s.
总结:电磁波速为3.0×108m/s.与光速是相同的。
介绍：根据麦克斯韦电磁场理论，光波属于电磁波。
引导：我们知道了我们周围存在着大量的电磁波，那么这些电磁波有些什么特点呢？
将学生的疑问写在黑板上。
1.电磁波能在真空中传播吗？
2.电磁波能被阻挡（屏蔽）吗？
针对学生的疑问引导其设计实验验证。
猜想与疑问：
1.电磁波能在真空中传播吗？
2.电磁波能被阻挡（屏蔽）吗？
针对同学们的设计开展实验。1.和2.
设计1：把手机放在真空罩子里，看手机能不能接收到信号。
2.同理，放在不同的盒子里，看能不能接收到信号。
观察实验现象，得出结论。
1.电磁波能在真空中传播，（或电磁波传播不需要介质）
2．金属容器能屏蔽电磁波。
设问：为什么在建筑物中或在电梯中，手机信号有时很不好呢？
转承语：刚才我们说过电磁波的速度和光速一样，还说了光波其实就是电磁波。那还有哪些也属于电磁波电磁波谱：
指导学生看书：69页图17-17电磁波谱，了解：
了解各谱段的名称。
了解各谱段的频率波长的依次变化情况。
针对示意图了解各谱段的电磁波的应用。
学生展示汇报收集的资料通过收集的资料举例举例。学生阅读书后信息库
和电磁波的应用。
师生互动：
适当介绍电磁波的一些应用。
介绍：电磁污染。
见书本P78《电磁波的危害》
课后布置
《补充习题》
教学资源 九下教学参考光盘中教学资源。
课时安排
本节内容可以安排2课时讲授。
第一课时：波的基本特征。
第二课时：了解电磁波、电磁波谱。
教学评析
本节内容抽象性强，在教学中，努力通过一些活动让学生去理解所学知识，使学习不会觉得枯燥。教学中运用了各种手段，注意教学手段的实施与教学目的之间的配合非常重要。使得各种教学手段能发挥最大的效能。
本节课对学生的观察，归纳，理解能力的要求都较高，老师要做必要的铺垫工作，才能使学生顺利向着学习的方向开展思维。
§17.3现代通信——走进信息时代
教学目标
了解卫星通信和光纤通信的原理，知道其优缺点。
了解互联网，知道互联网在现代通信中的应用。
了解互联网对人类生活和社会发展的影响。
通过上网查询和到图书馆收集相关资料，培养学生收集信息和处理信息的能力，进一步培养学生的信息素养。
重点难点
1. 现代通信方式的各种用途和特点
2. 光缆与电缆的优劣对比
3. 光缆中光传输的光路
教学过程
一、预习检测
1．光纤和电缆都能够传递信号，其中_______________传递信息的容量大；__________先被实用到信息传递中的。
2．现代的通信可以分为________________、 _______________、互联网等。
二、以学定教
1、信息高速公路
学生通过阅读课本第一节，结合自己的生活经验，相互讨论，完成以下问题。
（1）“信息高速公路”是 和 等高速、大容量信息传输通道的俗称。
（2）卫星通信是通过 实现的，它存在以下不足：一是 二是 三是 。
（3）光纤通信可弥补卫星通信的缺点，但它与卫星通信相比仍具有 、
等缺点。
（4）结合课本图17-20说说电子邮件如何漂洋过海传给对方的。
2、卫星通信
师：电磁波频率越高，能量越集中，传播信息能力越强。
师：微波是当前电磁波主要使用的频段，查阅书回答微波的频率范围。
生：微波一般是指频率在3×102MHz~3×105 MHz的电磁波。
师：微波传输定向性强，与光波相近,是直线传播途经，不能沿地球表面绕射,因此实现全球传送必需要有地面基站和通信卫星实现。
阅读课本并思考几个问题:
1、什么是卫星通信？
卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用，即把地球站发上来的电磁波放大后再返送回另一地球站。
2、什么是通信卫星?
通信卫星，又名同步卫星，是作为无线电通信中继站的卫星。它像一个国际信使，把来自地面的各种“信件”带到天上，然后再“投递”到另一个地方的用户手里。
师：考虑一下，通信卫星应满足什么条件才能完成接收和发送电磁波的任务？
生：应与地球保持相对静止。
师：怎样才能保持相对静止？
生：1. 周期24h
赤道正上方。
师：同学们讲得很好，为了达到全球同步转播电磁波覆盖面必须能达到地球所有表面，因此必需有三颗互成120°的通信卫星，如图1所示：
师：请同学们相互讨论并总结一下卫星通信有哪些优缺点。
3、卫星通信的优缺点
优点：
(1)通信范围大，只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信。
(2)不易受陆地灾害影响。
(3)建设速度快。
(4)易于实现广播和多址通信。
(5)电路和话务量可灵活调整。
(6)同一信通可用于不同方向和不同区域。
缺点：
(1)由于两地球站向电磁波传播距离有72000Km，信号到达有延迟。
(2)10GHz以上频带受降雨雪的影响。
(3)天线受太阳噪声的影响。
4、卫星通信的实际应用
全球卫星定位系统（GPS）
巩固：利用卫星通信，可以使人们的通信更加的便捷。地球同步通信卫星在赤道平面上距地球表面高为3.6×107m的轨道上。一般只要有_____________颗互成____________度角的同步卫星，就可以覆盖几乎整个地球。卫星通信还有一个重要的实际应用是_______________________。
3、光纤通信
阅读课本并思考几个问题:
1、什么是光纤、光缆？
光纤：光纤是光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。它透明、纤细，虽比 头发丝还细，却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。
光缆：光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。 基本上都由缆芯、加强元件和护层三部分组成。
活动：研究光纤是怎样传输光信号的
看一看：（如课本图17-26）
想一想：光纤是怎样传输光信号的？
请看图2中光路情况。
当光由A处射入，经过多次反射，最后由B处射出，人眼只有接受光时才会感觉亮。
2、什么是光纤通信？
就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。
3、光纤通信的优点：
（1）通信容量大
（2）中继距离长
（3）保密性能好
（4）适应能力强
（5）体积小、重量轻、便于施工维护
(6)原材料来源丰富，潜在价格低廉
4、互联网
师：电脑已深入广泛地出现在我们生活中，各行各业都已离不开电脑，学生们讨论一下，电脑用途。（学生讨论）
生：1.查阅资料；
2.玩游戏；
3.发电子邮件；
4.网上大学；
5.远程录取；
6.上网聊天。
师：因特网是信息高速公路，充分应用因特网资源，发挥其功能而不要迷恋玩游戏和上网聊天。
课堂小结
今天你学到了什么？
1、“信息高速公路”的两大支柱是：
卫星通信、光纤通信
2、卫星通信是什么通信，光纤通信是什么通信？
卫星通信是微波通信，光纤通信是激光通信。
3、光纤是怎样传输光信号的？
光是经过多次反射从光纤的一端传播到另一端。
4、通信卫星需要几颗可以覆盖整个地球？
三颗
5、你是怎样利用网络学习的？
3、当堂检测：
1．下列属于第五次信息传播革命活动变革产物的是（ ）
A．文字的出现 B．计算机及互联网技术的广泛应用
C．无线电广播的出现 D．印刷术的诞生
1. B
2．发明电话的是（ ）
A．莫尔斯 B．爱迪生 C．贝尔 D．麦克斯韦
2. C
3．下列各种通信方式中，不属于现代通信的是（ ）
A．卫星通信 B．互联网（有线网络和无线网络）
C．在战场上的八百里加急 D．光纤通信
3. C
4．下列传播信息一次传得最远的是（ ）
A．互联网 B．通过语言传播 C．电磁波 D．局域网
4. A
5．下列是记录信息的载体，其中能够记录信息最多的载体是（ ）
A．一张A4纸 B．一张3.5寸软盘
C．一张VCD光盘 D．一卷竹简
5. C
6．在卫星通信中，至少要几颗卫星才能覆盖几乎整个地球？（ ）
A．1 B．3 C．5 D．6
6. B
7．利用互联网可以方便的进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到的是（ ）
A．远程教育 B．做饭 C．远程医疗会诊 D．打IP电话
7. B
8．如果某人利用网络聊天，他与远在3 000km外的网友讲了一句话，如果信息以光速传播，则他的网友要隔____________s才能收到他的话。
8. 0.01
4、课后布置
课本P75 1、2 复习本章基础知识
§17 电磁波与现代通信 复习
复习目标：
了解电磁波的产生和传播
知道波长、频率与波速的关系
知道光是电磁波，记住电磁波在真空中的传播速度
初步了解卫星通信与光线通信
复习重难点：
电磁波在真空中的传播速度
波长、频率与波速的关系，会用公式进行简单计算
教学过程：
前提测评
描述波的性质的四个物理量：
振幅A:波源偏离平衡位置的最大 ，单位为
周期T: 波源振动一次所需要的 ，单位为
频率f：波源每秒振动的 ，单位为
波长λ：波在一个周期内传播的 ，单位为
四个物理量之间的关系：
3. 电磁波是在空间传播的 性变化的电磁场。电磁波在真空中的传播速度是
m/s，光 （属于/不属于）电磁波。电磁波不能穿过 。
4. 现代通信主要有三种形式： 通信、 通信和互联网。
二、以学定教
典型例题:
例1： （济宁市课改区）下列说法不正确的是 ( )
A. 声、光和电磁波都能够传递信息
B．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
C．微波炉是利用电磁波来加热食品的
D. 根据电磁波在真空中的传播速度公式c=λf,可以推断频率越高的电磁波，波长越短
例2 （南京市）下列关于电磁波的一些说法中正确的是（ ）
A．电磁波在真空中不能传播
B．电磁波在空气中的传播速度约为340m／s
C．红外线属于电磁波
D．电热水壶是利用电磁波来工作的
例3 （浙江省）下列电器中不是利用电磁波工作的是( )
A．电饭锅 B．微波炉 C．收音机 D．手机
例4 北京电视台第一套节目发射电磁波的波长是1.7~1.8m，则电磁波的频率为_ ______________兆赫到_______________兆赫。
．例5 移动电话是目前使用非常广泛的通信工具，移动电话机既是无线电发射台又是_______________。当你讲话时，它用电磁波把信息_______________；同时它又_______________，得到对方讲话的信息。小李的移动电话的接收频率是150MHz，这种电磁波的波长是_______________m。
堂上练习
1、小灵通是一种移动通讯工具，使用小灵通时，声音信息搭载在 波上进行传播。
2、下列有关家用电器性能及使用的判断，其中正确的是 ( )
A．空调机和电风扇都可以降低室内温度
B．微波炉产生的微波和声波是本质上相同的波
C．电视机和收音机都能接收电磁波
D．电冰箱的门打开后，室内温度会不断降低
3、以下关于电磁波的说法不正确的是（ ）
A．无线通信是用电磁波进行传播
B．医院B超发出的超声波是电磁波
C．遥控器发出的红外线是电磁波
D．透视使用的X射线是电磁波
4、关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是
A．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信
B．光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点
C．电磁波可以在真空中传播
D．电磁波的频率越高，在空气中传播的速度越大
5、.下列设备不是利用电磁波来传递信息的是
A.无线电广播 B.电视 C.手机 D.有线电话
6、 阅读材料
3G移动通信正在向我们走来
手机发展到现在大致可以概括为三代：第一代是模拟制式的手机，也就是所谓“大哥大”；第二代是以语音通信为主的数字制式手机；第三代是能够语音通信和多媒体通信相结合的新一代手机，通常把第三代手机简称为3G（the third generation）。
3G手机与现在使用的手机相比，有更多的优越性。3G手机不但能进行语音通信和多媒体通信，用户还可以用3G手机直接上网，用带摄像头的3G手机照相，可以在3G手机的触摸屏上直接写字、画图，并将文字、图画和照片等传送给另一台手机。
3G手机的数据传输速度极高，它可能达到的数据传输速度为每秒2M字节，比第二代手机的数据传输速度要快200倍左右。
请回答：
（1）3G手机的特点是___________________________，______________________________________________，_______________________________________________。
（2）3G手机的数据传输速度是第二代手机的_______________倍。
当堂测试：
1. 在每年除夕夜，为了使世界各地的华人及时观看到中国春节联欢晚会的节目，那么至少需要几颗同步通信卫星 （ ）
A．1颗 B．2颗 C．3颗 D．4颗
2. 波长为12cm的电磁波的频率是多少？
3. 长波、中波、短波中，在真空中传播速度最快的是 （ ）
A． 短波 B．中波 C．长波 D．一样快
4．无线电广播电台使用的电磁波中波频率范围是535～1605，求：
⑴最高频率是最低频率的多少倍？
⑵最低频率的无线电波波长是多少米？
