2023-2024学年人教版物理九年级全一册同步教案：21.4　越来越宽的信息之路（表格式）

第4节　越来越宽的信息之路
教材解读 　本节课是继上一节课之后对信息传递方式的进一步展示,要求学生常识性地了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理,认识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。由于内容简单,可通过自学、互学、师生共同交流来处理本节课,教学中要注意运用教材中大量的图片以及多媒体影视画面,可适当通过视频方式展示各种通信方式的优点、缺点和改进方法,以提高学生的学习积极性。
教学目标 知识与技能 　1.常识性了解微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信。　2.了解光纤通信的原理和优点以及网络通信的发展过程和优点,掌握发电子邮件的方法。
过程与方法 　通过师生共同交流来探讨现代通信的变化,通过大量多媒体图片、影视画面使学生了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点及各自的基本原理。
情感、态度与价值观 　通过学习现代通信知识,了解科技为人类带来的便利,提高学习科学的兴趣。
重难点处理 　重点:常识性了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。由于这些知识比较简单,可以通过学生自己阅读教材或用课件展示的方式处理,让学生了解即可,没有必要深入分析。　难点:常识性了解光纤通信的原理和优点。光纤通信利用了光的反射原理,携带各种信息的光在光导纤维中反射传递,要通过演示实验的方式分析光的这种特点,激发学生的认知热情。
知识拓展 　光导纤维传递信息利用了光的全反射。光从玻璃斜射入空气中时,要发生折射现象,折射光线向界面偏折;当入射角逐渐增大时,折射角增大,当入射角增大到某个程度时,折射光线消失,光线全部反射回玻璃中,我们把这种现象叫做光的全反射。光导纤维就是利用这个原理制成的。
教学过程 教师札记
【新课引入】 【情景导入】
【新课推进】一、微波通信过渡设问:为什么要用微波通信 微波通信有什么好处 为什么要建立微波中继站 它的作用是什么 多媒体展示图片:
归纳:①微波的波长为10 m~1 mm。②微波的频率为30 MHz~3×105 MHz。③微波几乎沿直线传播,必须每隔50 km左右就要建一个微波中继站。④微波通信的优点:频率高、传递信息的容量大。二、卫星通信师:能否用月亮做中继站,实现微波通信呢 生:不行,距离太远!信号衰减、时间延迟,而且只有当两个通信点同时见到月亮时,才能完成这两点间的通信。师:那用什么方案可以解决呢 多媒体展示图片:卫星通信。多媒体播放视频文件:同步卫星全球通信。归纳:①同步通信卫星相对于地面是静止的,绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同,所以叫做“同步”卫星。②在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星,就可以实现全球通信。③卫星通信应用非常广泛,我国建立的北斗卫星定位系统,可以提供全天候的即时定位服务。④卫星通信的优点:通信范围大,只要卫星发射的电磁波束覆盖的范围均可进行通信;不易受陆地灾害影响;建设速度快;易于实现广播和多址通信。三、光纤通信过渡设问:你知道激光吗 光纤通信为什么要用激光 光纤通信有哪些优点呢 1.激光多媒体展示图片:激光。 教师指出微波通信的缺点:当遇到高山、大海等无法建设中继站时,微波通信就无法继续。可在此处结合我国北斗卫星导航系统的先进技术应用,进行爱国主义方面的教育。
　 探究归纳:①激光是频率单一、方向高度集中的一种光。②激光是比微波频率高得多的电磁波。③利用激光进行通信,频率更宽,“高速公路”更宽广,效果更好。2.光导纤维多媒体展示图片:演示实验:光沿着水流传播。(见教材P160)归纳:光导纤维是用来传递通信用的激光的一种特殊管道。3.光纤通信讲述:光纤通信技术是近几十年才发展起来的。1966年,华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理,提出了低损耗(20 db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念。1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20 db/km的石英光纤,它是一种理想的传输介质。1970年,贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器(LD)。从此,开始了光纤通信迅速发展的时代。归纳:光纤通信的优点:①传输频带极宽,通信容量很大。②光纤衰减小,无中继设备,传输距离远。③频率稳定,信号传输质量高。④光纤抗电磁干扰,保密性好。四、网络通信过渡设问:你知道电子邮件是怎么传递的吗 网络通信的好处有哪些 多媒体展示图片:探究归纳:①计算机可以高速处理各种信息,把计算机联在一起,可以进行网络通信。②通过因特网可以收发电子邮件,看到不断更新的新闻,查到所需的各种资料。 此实验趣味性强,学生比较感兴趣,若有条件,应尽量展示。教师提醒:光纤通信传播的不是电信号而是光信号。
五、四种现代通信方式的比较师生共同归纳四种通信方式的优缺点:微波通信的信息传输量很大,但需要大量的中继站进行信号转接,受地理条件限制;卫星通信覆盖区域大,通信距离远,不受地理条件限制,且通信容量大,信号稳定,可靠性高;光纤通信容量大、损耗小、不受电磁干扰、保密性好,可长距离传输而不失真;网络通信快捷、方便。课堂小结(略)　课堂练习(略)　布置作业(略)