课件7张PPT。第1节 现代顺风耳——电话1.电话
电话:1876年,_______发明了电话。电话主要由________和_______组成的,靠_______沿着导线把信息传到远方。
2.电话交换机
电话交换机的历史:为了提高线路的利用率,人们发明了____________。早期的电话交换机是依靠__________________手工操作,1891年出现了___________________,它通过__________________进行接线,现代的程控电话交换机利用了____________________技术。
3.模拟信号和数字信号
电话信号分类:电话信号分为_____________和____________。利用电流来模仿声音特性而生成的信号称为______________,用不同符号的不同组合表示的信号称为________________。贝尔话筒听筒电流电话交换机话务员自动电话交换机电磁继电器电子计算机模拟信号数字信号模拟信号数字信号知识点1 电话 1.(3分)电话机话筒里的膜片和炭粒相当于一个( )
A.开关 B.变阻器 C.电磁继电器 D.电磁铁
2.(3分)电话机听筒里有一个电磁铁,在通电话时,由于吸引薄铁片而发出声音,这是应用了电流的( )
A.热效应 B.磁效应
C.化学效应 D.声效应BB3.(4分)甲、乙两部电话接通时,正确的说法是( )
A.甲的听筒和话筒,乙的听筒和话筒分别串联在两个电路中
B.甲的听筒和话筒,乙的听筒和话筒串联在一个电路中
C.甲的听筒和乙的听筒串联,甲的话筒和乙的话筒串联
D.甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中,乙的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中
4.(4分)电话的发明人是________,最简单的电话是由话筒和听筒组成的,话筒将____信号转化成____信号,而听筒将电信号还原成____信号,这样我们就听到了对方的声音。D贝尔声电声知识点2 电话交换机 5.(4分)程控电话交换机在交换任务时是由( )
A.话务员手工操作 B.电磁继电器进行接线
C.电脑程序控制 D.交换机自己控制
6.(4分)武汉的小丽家里刚刚装上可视电话,她想给远在上海的爷爷打个电话问候节日快乐,可电话“占线”,请你帮她分析一下,下列哪种情况能造成这种现象( )
A.有人正在给小丽的爷爷家打电话
B.小丽的爷爷正在用电话
C.武汉和上海之间有太多的用户在通话
D.以上情况都有可能
7.(6分)不用交换机,两部电话机通话,需要____对电话线连通;3部电话机通话,需要____对电话线连通;4部电话机通话,需要____对电话线连通。CD一三六知识点3 模拟信号和数字信号 8.(4分)关于数字通信的优点,下列说法不正确的是( )
A.形式简单,抗干扰能力强
B.可以通过不同编码加密
C.可以方便地用电子计算机加工处理
D.信号易丢失,表现为图像、声音失真
9.(4分)关于模拟通信和数字通信的说法中,不正确的是( )
A.在模拟通信中,传递信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况一样
B.在数字通信中可用点“.”和画“-”或“0”、“1”组合代表各种信息
C.模拟信号在传输过程中不会失真
D.现代的电话已经全部采用数字信号进行传输和处理,只是在交换机和电话之间还使用模拟信号DC10.(4分)如图所示,甲是声音信号波形,乙和丙是通过处理后传递的电流信号,其中____是模拟信号,____是数字信号。乙丙课件14张PPT。第2节 电磁波的海洋1.电磁波的产生
一粒小石块投入平静的水中就会激起____________;打鼓时,鼓面的振动在空气中形成_________;导体中电流的迅速变化会在空间激起_______________。
2.电磁波的传播
电磁波的波速:电磁波在1 s内传播的距离叫电磁波的________;在真空中,电磁波的波速为___________m/s。
电磁波的频率(f)、波长(λ)和波速(c)三者之间的关系:c=______,频率(f)较大的电磁波的波长(λ)较__________。水波声波电磁波波速3×108λf小(或短)知识点1 电磁波的产生 1.(4分)关于电磁波的产生,下面说法中正确的是( )
A.导线中有电流,就可以在空间激起电磁波
B.导线中没有电流,就可以在空间激起电磁波
C.导线中有迅速变化的电流,就可以在空间激起电磁波
D.以上三种情况都可以产生电磁波
2.(4分)在下列几种情况下不可能产生电磁波的是( )
A.电灯打开时 B.天空中闪电时
C.电焊机电焊时 D.手电筒正常发光时CD3.(4分)下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.我们生活的空间里充满着电磁波
B.在房间内不打开电视机收看电视,房间内就不存在电磁波
C.光波不是一种电磁波
D.电磁波由电台传到用户,则变化的电流由电台传到用户
4.(4分)小明在家里看电视时发现:只要妈妈在电视机旁边使用电吹风,屏幕上就会出现很多“雪花”;电吹风一停,屏幕上的“雪花”也随即消失。这是因为电视机接收到了电吹风产生的( )
A.超声波 B.次声波 C.噪声 D.电磁波AD知识点2 电磁波的传播 5.(4分)下列关于电磁波的说法中正确的是( )
A.电磁波的传播需要介质
B.电磁波的波长越长,频率越高
C.电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s
D.电磁波的频率越高,传播速度越快
6.(4分)关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.在真空中电磁波的传播速度不等于光速
B.红外线是一种电磁波,紫外线也是
C.超声波是一种电磁波,能在真空中传播
D.电磁波只能传播声音和图像,不能传播能量CB7.(4分)如图所示是一台收音机的屏板,当向右调指针(图中黑块)时,所接收的电磁波( )BA.频率变大,波长变大
B.频率变大,波长变小
C.频率变大,波长不变
D.频率变小,波长变大8.(3分)Wifi是一种可以将个人电脑、手机等终端设备以无线方式互相连接的技术。常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现。无线路由器是通过电磁波向四周有效范围内的终端传递信息,其传播速度________(填“大于”“等于”或“小于”)光速。等于9.(3分)如图所示,将手机置于封闭的玻璃罩内,把罩内的空气用抽气机抽走,使之成为真空,再拨打手机号码,发现手机屏幕上显示有来电,但却听不到提示音,这说明__________________________________________________________。声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播10.(6分)若中央人民广播电台发射的无线电波的频率为95.6 MHz,求它的波长是多少米?(1 MHz=106 Hz)11.下列说法中正确的是( )
A.平常我们打电话可通过直接拨号接通所要联系对方的电话,并不需要交换机进行转接
B.数字通信是一种现代的通信方式,以前没有出现过
C.现代电话在使用的过程中既运用到数字信号,也运用到模拟信号
D.数字通信在抗干扰方面没有模拟通信强
12.电磁波不需要介质也能向外传递能量,形成电磁辐射,电磁辐射会影响人体健康。以下活动中,几乎不会对人产生电磁辐射的是( )
A.使用手电筒 B.玩电脑游戏
C.接打手机 D.紧靠工作着的微波炉CA13.下列关于电磁波的叙述中,错误的是( )
A.微波炉是利用电磁波加热食品的
B.透视使用的X射线是一种电磁波
C.中央电视台与湖北电视台发射的电磁波的传播速度不同
D.我们生活的空间里充满着电磁波
14.关于超声波和电磁波,以下说法正确的是( )
A.都能在真空中传播
B.传播速度都是3×108 m/s
C.传播都需要介质
D.都能传递信息CD15.电磁波家族成员很多,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线,γ射线等,它们与人类生活息息相关。例如:用来辨别钞票真伪的验钞机就是利用__________来工作的。这些电磁波在真空中传播速度________(填“相等”或“不等”)。紫外线相等16.如图所示是某电磁波的波形图。观察此图可以知道该电磁波的周期是________________s;所以波形振动的频率是_____________Hz,在真空中此波传播的波长是____________m。0.4×10-32.5×1031.2×10517.2015年5月底,美国发布了最新的SR﹣72高超音速飞行器设想图。该飞行器速度可达6~7马赫(1马赫=1倍音速),号称1小时可到达地球任一地方,比常规导弹速度还要快。飞行器体表涂敷最新型材料,具有雷达隐形功能,但不具备红外隐形功能。
(1)若该飞行器以7马赫速度飞行,其速度为___________m/s。此时若有常规导弹从其正后方攻击,则导弹相对于飞行器是向____运动的。
(2)该飞行器具有雷达隐形功能,是因为体表形状及材料能有效减弱它对__________的反射;不具备红外隐形功能,是因为高速飞行时体表与空气摩擦将________能转化为____能,使飞行器表面温度升高的缘故。2380后电磁波机械内18.为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关,小明将一台袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下四步实验:A.将收音机(如图所示)放进一个铝锅内,发现声音明显变小,取出后又恢复了原来的音量。
B.将收音机放进一只木桶内,发现声音大小不变。
C.将收音机放进一只铁桶内,现象与A相似。
D.将收音机放进一只塑料桶内,现象与B相似。(1)根据以上实验,小明得到这样的结论:电磁波在传输的过程中,若遇到___________类物质,其强度会大大地减弱。
(2)请你根据以上信息,解释为什么电视机靠室内天线接收的信号效果不如用室外天线接收的信号效果好?
(3)根据以上实验,你能做出一种有用的设想吗?
解:(2)水泥墙内的钢筋网状结构对电视信号有屏蔽作用。 (3)电视信号传输线外层包有一层金属网状物,能够减弱其他电磁波信号对电视信号的干扰。(其他答案合理即可)金属课件8张PPT。第3节 广播、电视和移动通信1.广播、电视信号的发射和接收
广播信号的发射和接收:无线电广播信号的发射通常由___________完成,基本流程如下:话筒把播音员的声音信号转换成____信号,然后用__________把信号加载到_______________,再通过_________产生电磁波发射到空中;信号的接收由_____________来完成。
电视信号的发射和接收:电视台用__________同时传递图像信号和声音信号,电视机用____________还原图像,用___________还原声音。
2.移动通信
移动电话:移动电话既是无线电_______台又是无线电________台;它体积小,功率___________,通话时要靠固定的________转接。广播电台电调制器高频电流上天线收音机电磁波显示器扬声器发射接收不大(或小)基地台知识点1 广播、电视信号的发射和接收 1.(4分)无线电广播和电视台发射都是利用电磁波传输信号,关于它们的不同,下面说法正确的是( )
A.广播电台发射电磁波需要发射天线,而电视台发射电磁波不需要发射天线
B.广播电台发射的电磁波传播速度比电视台发射的电磁波传播速度小
C.广播电台发射的电磁波的频率比电视台发射的电磁波频率大
D.广播电台发射的电磁波只有声音信号,而电视台发射的电磁波既有图像信号,又有声音信号
2.(4分)用收音机收听无线电广播时,收音机中承担选台工作的是( )
A.接收天线 B.调谐器
C.检波器 D.扬声器DB3.(4分)用无线电波来传递信号的过程中,下列说法不正确的是( )
A.发射电磁波要有振荡器、调制器和天线
B.接收电磁波要有天线、调谐器等
C.用电磁波能传递图像
D.收音机、电视机、DVD都是电磁波的接收装置
4.(4分)广播电台使用调制器的作用是( )
A.将不同电流任意的混合起来
B.使声音和振荡电流混合起来
C.将高频电磁波加载到音频电信号(载波)上
D.将音频电信号加载到高频电磁波(载波)上DD5.(4分)2013年9月19日,中央电视台“黄石月·中华情”中秋晚会在黄石成功举办,晚会通过CCTV-1、CCTV-4、CCTV-9三大频道同时并机直播,观众在家中选择不同频率观看电视直播时,实际上是在改变( )
A.电视台发射的电磁波的波速
B.电视机接收的电磁波的波速
C.电视台发射的电磁波的频率
D.电视机接收的电磁波的频率D6.(4分)贾波特同学对如图所示的三水荷花世界电视录制和播放过程解释正确的是( )DA.摄像机是把电信号转化为光信号
B.话筒是把电能转化为声能
C.扬声器是把声信号转化为电信号
D.发射机发射电磁波把信号传给接收机知识点2 移动通信 7.(4分)关于移动电话,下列说法错误的是( )
A.移动电话的声音信息是由导线中的电流来传递的
B.声音信息是由空间的电磁波来传递的
C.两部移动电话之间通信是通过基地台转接的
D.移动电话跟有线电话通信靠电话交换机和基地台共同完成的
8.(4分)下列电器中,工作时既需要接收电磁波,又需要发射电磁波的是( )
A.手机 B.收音机
C.电视机 D.手电筒AA9.(8分)无绳电话很像普通电话机,但座机和手机之间没有_________________,无绳电话的座机和手机上各有一个__________,它们通过无线电波来沟通,座机接在市话网上,相当于一个_____________________,手机离座机的距离大约在_________________________________。电话线相连天线小型基地台几十米到几百米范围内课件13张PPT。第4节 越来越宽的信息之路1.微波通信和卫星通信
微波:波长为10 m~1 mm,频率为30MHz~3×105 MHz的电磁波
微波的特点:一是_________高,相同时间内传递的信息更多;二是大致沿_______传播,不能沿地球表面绕射,因此必须每隔______km左右就要建设一个微波中继站,而且信号传递的距离越____,需要的中继站越多。
卫星通信:用通信卫星做微波通信的中继站,可以实现卫星通信,从数学知识可以知道,在地球周围均匀地配置____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。
2.光迁通信和网络通信
光纤通信:在光纤通信中,用来传递信息的光应该是__________单一,方向高度_______的_______。
网络通信:计算机可以高速处理大量信息,把计算机联在一起,可以进行_______通信。目前人们通常使用的网络通信形式是____________。频率直线50远3频率集中激光网络电子邮件知识点1 微波通信和卫星通信 1.(3分)利用微波通信的原因是( )
A.因为微波比中波和短波的波长要长一些
B.因为微波比中波和短波负载的信息多
C.因为微波比中波和短波传播得远
D.因为利用微波通信的成本低
2.(4分)下列关于地球同步卫星的说法中,错误的是( )
A.同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样
B.同步卫星可作为传播微波的中转站
C.同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同
D.要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界,至少要有三颗同步卫星BC3.(4分)通信卫星消耗的能量来自( )
A.太阳能电池将太阳能转化成的电能
B.卫星上自备燃料燃烧转化成的电能
C.高能电池将化学能转化成的电能
D.人类用电磁波传递上去的电能
4.(4分)2015年3月,我国成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空,标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展。它与地面通信时利用的是( )
A.电磁波 B.紫外线
C.红外线 D.超声波AA知识点2 光迁通信和网络通信 5.(6分)激光与微波相比,_________的频率更高,可传送更多的信息。目前世界上规模最大、影响最广、用户最多、信息资源最丰富的互联网络是_________,它的最大优点是________________。
6.(8分)小明同学的电子邮箱地址:Xiaoming@server.com.cn,它表示该电子邮箱属于_________________________,邮箱服务器名叫_____________________其中“cn”是_________的简写,表示这个服务器是在________注册的。
7.(3分)1966年,华人物理学家高锟提出光纤通信的设想。光纤通信传输信息的载体是( )
A.电流 B.超声波 C.无线电波 D.光波激光因特网信息资源共享自称“Xiaoming”的人server.com.cnChina中国D8.(4分)下列关于光纤通信的说法中,不正确的是( )
A.光导纤维是很细的玻璃丝,通常数条光纤一起敷上保护层,制成光缆
B.光在光导纤维中传输损耗小,可长距离传输
C.光纤通信容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好
D.激光在光纤中被不断反射,曲折前进,所以能量损失较大
9.(4分)下面关于互联网络的说法中,错误的是( )
A.计算机进行网络通信最频繁的形式是电子邮件
B.网络通信是数字通信
C.计算机间的连接需要金属导线,不可以用光缆、通信卫星等手段
D.宽带网是指频率较高,能传输更多信息的网络DC10.下列设备工作时,接收但不发射电磁波的是( )
A.收音机 B.移动电话
C.通信卫星 D.倒车雷达
11.下列无线电波的接收过程,正确的是( )
A.接收无线电波——调谐所需要的电磁波——解调获得音频信号——扬声器
B.接收无线电波——解调获得音频信号——调谐所需要的电磁波——扬声器
C.接收无线电波——获得高频振荡电流——解调获得音频信号——扬声器
D.接收无线电波——获得高频振荡电流——解调选择电磁波——扬声器AA12.下列说法不正确的是( )
A.微波大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射,因此要建立微波中继站
B.我们可以把月亮作为一个微波中继站
C.卫星通信只需要三颗同步卫星就可以实现全球通信
D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的
13.2014年4月16日,我国在从北京飞往成都的CA4116航班上成功进行了全球首个4G地空宽带实验,在飞机上实现无线高速上网。这些信号从地面到空中是通过( )
A.电磁波传送 B.次声波传送
C.光纤传送 D.超声波传送BA14.我国自行研制的十号“神舟”载人飞船发射后于2013年6月26日安全返回。在飞船飞行过程中,测控部门在国内外布设了由13个地面测控站、测控船组成的庞大测控网。对它进行连续跟踪和测控。跟踪和测控利用的是( )
A.超声波 B.次声波
C.微波 D.X射线
15.初三(3)班的同学们上完信息课,从微机室中出来,大家议论纷纷,有以下几种说法,你认为不正确的是( )
A.利用上网可以查阅所需的各种资料,比资料室中要全多了
B.利用上网可以看到不断更新的新闻,比报纸更新快多了
C.利用上网可以发送电子邮件,把人们的空间距离缩短了
D.只有收件人的计算机打开时,我们才能向他发送电子邮件CD16.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、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D17.用电磁波传递电视信号大致过程如下:①利用摄像机拍摄画面和录音;②制作电视节目;③发射电视节目的视频信号和音频信号;④接收并还原电磁波的图像和声音信息,下列四幅图中对应③的是图____,对应④的是图____。电磁波____(填“能”或“不能”)在真空中传播。BD能18.随着人们生活水平的不断提高,电视已普及到城乡各家庭,成为人们获得信息和娱乐的一种不可缺少的电器。请利用学过的物理知识回答下列问题:(1)在农村经常看到如图所示的蝶形天线,它是用来接收什么传来的信号的?在城市,更多的用光缆来传输电视信号,请写出光缆通信的主要优点。
______________________________________________________________________________________________________________。碟形天线是用来接收来自通信卫星传来的信号的。光缆通信的主要优点:容量大、保密性好、抗干扰、传输损耗小(2)在看电视的时候,开、关电视机附近的日光灯时,会在电视机画面上出现短时间的雪花点,其原因是什么?
___________________________________________________________________________________________________________________________________。开、关电视机附近的日光灯时,通过日光灯的电流迅速变化而激起电磁波,此电磁波干扰正常的电视信号,所以会在电视机画面上出现雪花点课件9张PPT。易错盘点易错点一:电磁波与声波相混淆
易错现象:
1.误认为电磁波的传播速度与声速相同。
2.对声波和电磁波传播是否需要介质相混淆,不能分清声波的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。【例1】如图为我国第一航天英雄杨利伟在太空(宇宙飞船中)与家人(在北京)进行视频通话时的情境,对此过程,下列说法正确的是( )
A.通话时声音通过声波传播,图像通过电磁波传播
B.通话时声音和图像都是通过光导纤维传播
C.通话时声音和图像都是通过电磁波传播
D.通话时声音和图像分别通过次声波和超声波传播错解:A、B
错因分析:误认为声音是通过声波传播,而没考虑到太空是真空,真空不能传声,所以A错;光导纤维传递信息,是运用激光在光导纤维中多次反射,向前输送信息的,所以B错。举一反三:
1.在我们的生活中,3G手机通信业务已经非常普遍,使用3G手机不仅可以通话,还可以随时通过无线网络上网。下列说法正确的是( )
A.电磁波和声波都是由物体的振动产生的
B.电磁波和声波在空气中的传播速度都是340 m/s
C.手机无线上网是利用电磁波传输信息
D.电磁波和声波一样不能在真空中传播C易错点二:波速、波长、频率三者之间的关系不理解
易错现象:
1.电磁波的波速是一定值,不理解。不同频率的电磁波在真空中的传播速度都是相同的,波速与光速相同,c=3×108 m/s=3×105 km/s,光也是一种电磁波。
2.波长与频率之间的关系理解错误。误认为波长越长,频率越高。c=λf中,c一定,λ与f成反比,即:频率越高,波长越短;频率越低,波长越长。
【例2】(多选)下列说法中正确的是( )
A.雷达在搜寻目标时,接收到回波所用的时间为1.0×10-4 s,则此目标距雷达30 km
B.电磁波一个周期传播的距离为一个波长
C.电磁波的频率越大,周期越小
D.电磁波频率越高,波长越长错解:A、D
错因分析:雷达是通过发射电磁波和接收经目标物体反射后的电磁波来对目标物体定位的,所以当雷达接收回波时,电磁波已经在雷达和物体之间走了个来回,可以得出目标与雷达的距离,A项错。电磁波一个周期传播的距离恰为一个波长,它的周期与频率互为倒数,频率大则周期小,B、C项正确。电磁波在真空中传播的速度是不变的,由波长、波速和频率的关系公式c=λf,可知波长与频率成反比,频率高,波长短。举一反三:
2.空中电磁波的波长λ微波>λ红外线>λ紫外线,则它们的频率( )
A.f微波=f红外线=f紫外线
B.f微波>f红外线>f紫外线
C.f微波<f红外线<f紫外线
D.f紫外线<f微波<f红外线
3.如图所示是甲、乙两种不同电磁波的传播图像,下列说法正确的是( )CAA.甲电磁波振动的波长较长
B.甲、乙两种电磁波的振动频率相同
C.甲电磁波的传播速度较快
D.甲电磁波振动的频率较大易错点三:调制器、调谐器相混淆
易错现象:误认为调制器、调谐器一样,对其作用相混淆。
【例3】下列说法中正确的是( )
A.广播电台发射的电磁波是靠调谐器把音频电信号加载到载波上完成的
B.收音机上的调制器用来选定某一频率的电磁波
C.天线有两种作用,可用来发射电磁波,也可用来接收电磁波
D.以上说法都不对错解:A、B
错因分析:对调制器、调谐器二者相混淆。广播电台发射的电磁波中有音频电信号,这些音频电信号加载到高频电磁波上是由调制器来完成的,所以A错;收音机上装有调谐器而不是调制器,调谐器的作用是从接收到的众多频率的无线电波中选出某一频率的电磁波,所以B错。举一反三:
4.广播台电磁波的发射装置是由( )
A.天线、话筒、调谐器、耳机组成
B.天线、话筒、检波器、载波发生器组成
C.天线、话筒、调制器、耳机组成
D.载波发生器、话筒、调制器、天线组成D第二十一章 信息的传递
1.了解电话是怎样把信息传递到远方的;了解模拟通信和数字通信的根本区别.
2.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响.
3.知道电磁波在真空中的传播速度,会用波速公式进行简单的计算.
4.了解无线电广播和电视的工作过程,知道手机和卫星通信都是电磁波技术的应用.
5.常识性了解现代通信技术.
这一章通过介绍通信技术的基本常识,开拓学生的视野,激发学生学习物理的兴趣,本章属于介绍性的科普常识,知识比较浅显,要求不高,学生通过学习,可以了解一些通信技术的初步知识,这对他们将来学习更深的物理知识和其他自然科学知识是必要的,同时也是现代生活中必备的科学常识.
经过将近两年的物理学习,学生已经积累了一些必要的物理知识,尽管不够深入,但是在理解一些简单的物理应用上应该没有问题,本章主要的教学在于向学生介绍一些应用或是前沿的物理知识,扩大学生的知识面,这一章的物理现象又与现实生活密切相关,学生不会陌生,必然会有一定的兴趣,这些都是本章内容的优势所在.
教学时应当多列举具体实例,在可能的情况下尽量让学生有体验的机会.例如,进行一些学生可以参与的实验,或是使用多媒体来展示通信技术的基本概念,让学生在互动的教学中学到丰富的知识。在学习过程中,教师应当以讲解为主,探讨为辅,重在提出问题并且适当引导学生积极地思考与分析.
第1节 现代顺风耳——电话
知识与技能
1.了解电话是怎样把信息传递到远方的.
2.了解电话交换机的用处.
3.了解模拟通信和数字通信的根本区别.
过程与方法
1.通过多媒体、老师的演示、实物剖析,了解电话是如何传递信息的.
2.通过学生讨论,说明电话交换机的作用.
3.通过学生活动,展示什么是数字通信.
情感、态度与价值观
1.通过讲述贝尔发明电话的过程,培养学生不怕困难、积极探索的精神,了解技术改革对人类社会发展的作用.
2.通过学生讨论和学生活动,培养学生的学习主动性及合作的意识.
重点
1.电话是怎样把信息传递到远方的.
2.电话交换机的用处.
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
如果我们想了解远处的同学或朋友的近况,你可以怎样做?
由此导出新课:电话.
学生自由回答.
从生活中入手,可以激发学生的求知欲.
新课教学
一、电话
介绍贝尔发明电话的过程.让学生列举生活中常见的电话.
举例,归纳出不同的电话,上台表演.
培养学生的归纳能力.
教师活动
学生活动
设计意图
取两部手提电话让两名学生相互通话.
剖析电话,让学生观察其结构,使学生了解电话的构造及各部分的组成.
利用多媒体及电话教学示教板分别演示话筒怎样把声信号转变为电信号,听筒怎样把电信号转变为声信号.
学生通过阅读课本的组合图的方式对通信发展进行回顾,使学生们对现代通信的快捷和便利有一个感性的认识.
学生小结电话的结构和作用.
二、电话交换机的作用
教师利用多媒体演示五台电话,要求每一台电话都可以与其他电话通话,让学生连线,引导学生如何画出最少连接导线,引出交换机.
让学生列举现代电话的功能.
小结后,引出问题:声音转换成信号电流后是怎样传递的?教师让一组同学做一个游戏:
第一个同学先举左手再举右手,第二个将其动作重复一遍,第三个……这样最后一个同学就知道第一同学做了什么动作.教师又叫三个同学手拿电筒,通过亮暗的次数来传递信息,通过这个实验,让学生了解模拟通信和数字通信.
老师引导学生自学教材P148、149页中模拟通信和数字通信的相关内容,最后师生共同总结比较模拟通信和数字通信的优、缺点及应用范围.
学生观察、思考、讨论和交流.
学生阅读课本.
学生互相讨论并上台进行表演.
学生举例.
学生参与游戏.
寓教于乐.
由学生现场演示,激发学习兴趣.
加深学生对电话结构的了解,培养学生对事物的探讨和交流能力.
培养学生的动手能力、创新思维及解决问题的能力.
培养学生的思维能力.
培养学生动手动脑能力.
一、电话
二、电话交换机的作用
三、模拟通信和数字通信
动圈式话筒和电话话筒、扬声器与电话听筒的异同
话筒种类很多,都是把声音的振动转化成强弱变化的电流,因此是动能转化为电能;作用都是把声信号转变为电信号.听筒也有很多种,都是把强弱变化的电流转化成声音的振动,因此是电能转化为动能;作用都是把电信号转变为声信号.扬声器和听筒都是将电信号转化成声信号的装置,扬声器是通过改变电流的方向来改变线圈的磁极,听筒是通过改变电流的大小来改变电磁铁的磁性强弱的;扬声器是利用电磁感应原理工作的,后者是利用欧姆定律工作的.
模拟信号与数字信号的比较
信号与声音的关系
信号电流的形成
优缺点
应用
模拟
信号
与声音的变化情况相仿
连续的
信号易丢失、失真
现代常常要通过模/数转换,将它转化成数字信号方便于用计算机处理
数字
信号
用两个数字的组合表示声音的变化
离散的
抗干扰能力强,易加工处理
通信的发展趋势
第2节 电磁波的海洋
知识与技能
1.了解电磁波的产生与传播;
2.知道光是电磁波,知道电磁波在真空中的传播速度;
3.知道波长、频率和波速的关系;
4.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响.
过程与方法
通过演示了解电磁波的产生,电磁波在真空中的传播.
情感、态度与价值观
初步认识科学及其相关技术对于社会发展、人类生
活、军事的影响;产生科学服务于人类的意识.
重点
了解电磁波的产生与传播;知道波长、频率和波速的关系.
难点
知道波长、频率和波速的关系.
收音机一台、5号干电池一节、导线一条、真空罩一个、抽气筒一个、手机两台和电教平台.
教师活动
学生活动
设计意图
课前活动
讨论:你们是怎样听到老师说话的?
讨论交流.
类比学习,导人新课.
导入新课
打开收音机,收听中央电台,并提出问题:
(1)播音员在北京说话,我们在广东为什么能听到?
(2)打电话时,能听到对方的声音,对方的声音又是如何传过来的?
讨论与交流.
创设情境,启迪思维,从生活走向物理.
新课教学
一、电磁波的产生
提出问题:关于电磁波,你想知道什么?
演示教材插图21.2-2.
看到什么?听到什么?
播放水波、声波、电磁波的课件,对比学习电磁波.
二、电磁波的传播与速度
提出问题:声波的传播有什么条件?
请你猜想:电磁波的传播有什么条件?
用两台手机演示教材中的“演示”,并指导学生阅读教材.
三、波速、波长、频率的关系
.放映电磁波的特征图,引导学生学习波长、振幅、频率、波速,推导出公c=λf.
2.反馈练习.
(1)“动手动脑学物理”.
(2)登上月球的宇航员即使相距很近,也靠无线电交谈,这是因为( )
A.月球上噪声很大
B.月球上空气没有传声的功能
C.月球上是真空,不能传声
D.其他原因
师生交流.
观察与聆听.
总结产生电磁波的原因.
讨论、交流、争论.
观察与聆听,交流与讨论.
观察、讨论,阅读.
练习.
培养学生提出问题能力.明确本节课学习的目的.
培养学生收集信息获取知识的能力.
类比学习法.
启迪思维,类比学习.
自主学习.
通过图形直观学习,重视知识的学习过程.
及时巩固,学练结合.
教师活动
学生活动
设计意图
四、电磁波的应用
提出问题:电磁波是一个大家族,它里面分成多少类?每一类有什么应用?
指导学生阅读教材图21.2-4,并进行讨论,边讨论边归纳“电磁波的家族”.
五、动手动脑学物理
课堂重点解决第3小题.
提出问题:雷达的工作原理.放映有关雷达小知识.
要破除“隐形”,我们应从哪些方面去考虑?
在学生充分讨论后,上网输入“隐形飞机”,放大后请学生观看.
观察、讨论,阅读.
学生阅题.
思考、观察、讨论交流.
讨论、争议.
学生小组小结,代表发言.
观看,验证自己的分析与猜想.
培养自主学习、分析信息、获取知识的能力,互动式学习.
知识的拓展.
学会思考问题的方法.
考虑到部分学生课外没办法上网,在此作适当的介绍.
小结与作业
1.本节你学到了什么知识与方法?
2.“动手动脑学物理”1、2题.
3.阅读“科学世界”,到商场进一步了解微波的特点,把你了解到的信息记录在《成长档案本》上.
学生练习.
不仅仅要小结知识,还要小结学习的方法、学习的兴趣.
巩固性练习.
培养自主学习的习惯,体验科学就在身边,体现从物理到社会的理念.
电磁波
一、手机最怕什么?
知道手机最怕什么吗?大自然的迫害和你自己的疏忽不小心都是造成它缩短寿命的原因!第一怕:潮湿的环境损害,避免在潮湿的环境中使用手机,以免大量水汽侵入电路板形成水渍,造成短路,或使金属接口氧化.第二怕:碰撞造成的损害.液晶屏幕所能承受的压力相当有限,使用时要注意!第三怕:温度环境的损害.应避免受热曝晒,第四怕:关于电池使用不当的损害.充电时不要开机.第五怕:灰尘、油脂的危害.
二、电磁波与水波、声波的区别
振源
波的形成
水波
木棍在水中上下振动
通过水使振动向外传播,形成水波
声波
发声体的振动
通过空气使振动向外传播,形成声波
电磁波
导体中有方向、大小
变化很快的电流
可以在真空中或介质中通过变化的电
场和变化的磁场相互激发,形成电磁波
三、乘客不能在飞机上使用移动电话
飞机在空中是沿着规定的航线飞行的,整个飞行过程都要靠地面航空人员的控制和指挥,飞行员利用飞机上的通信导航设备进行地空联系驾驶飞机,而飞机上的导航设备是利用无线电波来测向导航的,飞机上的导航定向设备接收地面导航站发射的电磁波后,便能测定飞机的准确位置.而移动电话是靠电磁波来传递信息的,如果乘客在机舱内使用移动电话,移动电话辐射的电磁波就会对飞机上导航、操纵系统产生严重干扰,飞机导航设备就会产生偏差,使飞机自动操纵设备产生错误,从而导致空难事故的发生.
第3节 广播、电视和移动通信
知识与技能
1.了解无线电广播的大致工作过程.
2.大致了解电视的工作过程.
3.了解移动电话是怎样工作的.
过程与方法
在学生回顾电磁波的基础知识和应用后,让学生了解生活中常见的无线广播、电视和移动通信的工作过程,激发他们的学习兴趣.
情感、态度与价值观
通过了解广播、电视和移动电话的工作过程,初步认
识科技对现代生活的影响,激发学生探究科学知识的兴趣.
1.无线电信号的发射和接收过程;
2.初步培养学生收集资料、处理信息的能力;
3.初步认识科技对现代生活的影响.
学生课前收集、整理的资料,实物投影仪,收音机、电视机和移动电话各一台,教师用多媒体课件.
教师活动
学生活动
设计意图
课前活动
布置学生在课前利用一切资料:教材、科普书籍和网络等,从以下几个方面了解本节内容:
①广播的声音、电视的图像和声音分别是依靠什么传过来的?
②无线电信号是如何发射的?又是如何接收的?
③电视的工作过程是什么?
④移动电话是怎样工作的?设立基地台的原因是什么?
⑤无绳电话又是如何工作的?
学生在课前利用手中的各种工具收集资料,处理信息.
利用现有条件让学生尽可能多地参与到课堂教学中来,充分发挥学生的主动性,使学生成为学习的主动参与者,而不是被动接受者.
扩大学生的知识面,提高学生学习物理的兴趣,促进学生学习物理的愿望.
体现新课程是“完全开放的、学生自主参与的全新课程”的理念.
新课教学
①电磁波是传递信号的载体.
a.引导学生利用他们在课前找到的资料讲述广播、电视的图像和声音是怎样传播的,在此过程中电磁波起了什么样的作用.
b.在讲述电磁波是传递信号的载体时可与信鸽加以类比,强调电磁波在此过程中起着运载信号的作用.
②无线电广播信号的发射和接收过程.
a.引导学生利用他们在课前找到的资料讲述广播信号的发射和接收过程.
在学生讨论的基础上讲述:
学生阐明自己的观点.
让学生交流自己的观点.
归纳出结论
学生阐明自己观点.
让学生交流自己的观点.
让学生归纳出信号的发射是由电台完成的,信号的接收是由收音机完成的.
学生调查所涉及的知识面很广,教师要在此加以指导,初步培养学生的交流和信息处理能力.
投影无线电广播信号的发射和接收过程图.
辅助以一些图片和多媒体动画.
教师活动
学生活动
设计意图
(1)信号的发射:首先用话筒把声音信号转换成音频电信号,但音频电信号不能用来直接发射电磁波;再由载波发生器产生高频电磁波,通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上;最后通过天线把载有音频电信号的电磁波发射出去.
(2)信号的接收;先利用放在电磁波传播空间中的天线接收电磁波;由于天线可以接收很多频率的电磁波,如果把它们都转变成声音,那只是一片嘈杂声,什么也听不清楚.因此需要再利用收音机调谐器选出我们所需的某一频率的电磁波;如果把调谐器选出来的频率很高的电信号直接送到耳机,还不能使耳机发出声音.所以需要从高频电信号中取出音频信号,放大后送到扬声器里,扬声器把音频电信号转换成声音.
③电视信号的发射和接收过程.
a.引导学生利用他们在课前找到的资料讲述电视信号的发射和接收过程,稍稍谈一谈它与广播信号的发射和接收过程的区别.
b.在学生讨论的基础上讲述:电视信号分为图像信号和声音信号.声音信号的产生、传播和接收与无线电广播的工作过程相似.图像信号的工作过程是:摄像机把图像变成电信号,发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上,通过发射天线发射到空中,电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来,通过电视机把图像信号取出并放大,由显像管把它还原成图像.
④移动电话.
a.引导学生利用他们在课前找到的资料、已学过的广播信号的发射和接收过程以及电视信号的发射和接收过程等知识来学习移动电话的工作原理.
b.在学生讨论的基础上讲述:现在,移动电话的使用已经十分普遍,随身携带一个手机,就可以随时进行通话,移动电话的工作方式是:公用移动电话系统是城市电话网的一部分.每一个移动电话都是一个无线电台,它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中;同时它又相当于一个收音机,捕捉空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信息,移动电话的体积很小,发射功率不大;它的天线也很简单,灵敏度不高.因此,它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台(基地台)转接.
c.引导学生讨论无绳电话的工作过程.
学生阐明自己的观点.
让学生把各自的观点加以交流.
让学生大致复述一下电视信号的发射和接收过程.
学生阐明自己的观点.
让学生的观点加以交流.
让学生归纳出移动电话的工作原理,设立基地台的原因.
学生讨论无绳电话的工作过程.
学生调查所涉及的知识面很广,教师要在此加以指导,初步培养学生的交流和信息处理能力.
投影电视信号的发射和接收过程图.
课堂可辅助以一些图片和多媒体动画.
课后可带领学生参观学校的电视演播室或电视台.
辅助以一些图片和多媒体动画.
学生调查所涉及的知识面很广,教师要在此加以指导,初步培养学生的交流和信息处理能力.
教师活动
学生活动
设计意图
课堂小结
引导学生小结本节所学内容.
认真阅读音频、视频、射频和频道的概念并回答几个问题,如:如何连接DVD与电视机.
通过阅读提高学生阅读专业文章的能力,以帮助学生尽快步入自主学习的轨道.
布置作业
将本节内容中你最感兴趣的话题整理一下,写成一篇小论文.
布置学生在课堂上阅读“科学世界”.
一、电磁波是传递信号的载体
二、无线电广播信号的发射和接收过程(见下图)
三、电视信号的发射和接收过程(见下图)
四、移动电话
1.工作原理:移动电话相当于无线电台,它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中,同时它又捕捉空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信息.
2.设立基地台的原因:手持移动电话的体积很小,发射功率不大;它的天线也很简单,灵敏度不高.因此,它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接.
电流信号的发射与接收的过程
1.电视台用电磁波传递声音信号和图像信号.
2.声音信号的产生、传播和接收过程跟无线电广播的工作过程相似.
3.图像信号的产生、传播和接收过程是:
(1)摄像机把景物反射的光信号转换成电信号;
(2)发射机把电信号加载到高频电磁波上;
(3)天线把带有图像信号的电磁波发射到空中.
广播、电视、移动电话信号传递的异同
相同点
不同点
载体
发射过程
接收
过程
信号形式
载波
特点
发射和接
收设备
接收
方法
广播
电视
移动
电话
电
磁
波
信号转
换、调制、
天线接收
天线
接收、
检波
音频信号
频率
最小
广播电台发射
收音机接收
调谐
音频信号
和视频
信号
频率
较小
电视台发射
电视机接收
调谐
音频信号
和视频信
号
频率
最大
移动电话发
射、接收、基
地台转换
全球
定位
系统
第4节 越来越宽的信息之路
知识与技能
1.常识性了解:卫星通信、光纤通信、网络通信.
2.通过教学使学生了解:为什么要用微波通信?如何实现微波通信?了解微波性质接近于光波,大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射的特性,了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补.
3.了解光纤通信的原理和优点.
4.了解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信息的变化,用大量的多媒体图片、影视画面使学生掌握和了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理.
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,提高学生学习科学的兴趣,使学生养成关注科学发展前沿的习惯,树立正确的科学观,培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感.
卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理.
激光笔、手电筒、光纤玩具灯、带小孔的塑料瓶、不透光的纸、水、多媒体课件.
教师活动
学生活动
设计意图
新课引入
讲述:随着时代的发展、科技的进步,人类获取的信息量越来越大,越来越多,越来越快.这就说明信息之路越来越宽,越来越快.
播放视频资料:0.5 min故事和0.5 min相同内容的电影提出问题:上面听到和看到的0.5 min的故事,哪个给你的信息量大?
讲述:信息理论表明,作为载体的无线电波,频率越高,相同时间内输送信息量就越大.
观看.
比较后回答:看到的故事.
创设情境,直观地把信息量的大小表示出来.
新课教学
一、微波通信
请学生阅读教材并分小组讨论回答下列两个问题:
①微波的波长、频率在什么范围?
②微波通信有什么优点?有什么缺点?为什么?
③什么需要建立微波中继站,它起到什么作用?
④能在月球上建中继站吗?
讲述:这就是微波通信的缺点,不过人类现在发射了卫星,用同步卫星做微波通信的中继站,解决了微波通信的缺陷.
二、卫星通信
讲述:卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成,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电信号,经过放大变频后,再发送回另一个或几个地面站.
播放视频资料:通信卫星.
三、光纤通信
演示:
①把窗帘拉上,拿着一只打开的手电筒,光线四射,照亮整个房间.②将激光笔打开,一束细细的亮亮的光射出.
提出问题:这两束光有什么不同?
播放视频资料:激光
阅读、思考、回答问题:
①波长在10 m~1 mm之间,频率在30兆赫兹~3×105兆赫兹之间
②优点:一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话:缺点;是每隔50 krn要设一个微波中继站.
③因为微波大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射.微波大致沿直线传播,中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后,再发射到下一站去,这就像接力赛跑一样,一站传一站,经过很多中继站可以把信息传递到远方.
④不能,因为太远了.时间延迟,信号衰减.
观看.
观察实验现象.
对比后回答.
培养学生自主学习的习惯和能力.
引入下一内容.
体会科学技术的发展,扩展学生的知识面.
通过实验让学生直观地看到激光的特点
教师活动
学生活动
设计意图
讲述:激光频率单一,方向高度集中,解决了普通光线难携带信息的缺陷,通信所用激光的特殊通道叫光导纤维,它实现了光的通信.
演示实验:
①光沿水流传播
②光沿着光纤玩具灯的玻璃丝传播
介绍光纤传播的原理及其优点:光在光导纤维中传输损耗小,可长距离传输,光纤通信的通信容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好.
四、网络通信
指导学生阅读课本,总结网络通信的优点.
观看
自主学习
小结作业
小结本课内容
完成“动手动脑学物理”中1、2题
巩固所学知识.
一、微波通信
信息理论表明:作为载体的无线电波,频率越高,相同时间内输送信息的量就越大.
优缺点:
二、卫星通信
实质:用通信卫星做微波通信的中继站
三、光纤通信
容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好.
四、网络通信
光纤通信的相关知识
光纤由纤芯、包层和涂层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;中间层称为包层,由于纤芯和包层的折射率不同,从而实现了光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输;涂层的作用就是增加光纤的韧性从而保护光纤.
光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式.1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有外层外材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质.从此,开创了光纤通信领域的研究工作.如今光纤通信已是最重要的通信方式之一.
光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式.由于激光具有高方向性、高相干性、高音色性等显著优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光一光纤通信.
光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出来;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息.
光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的发展历史只有一二十年,已经历三代;短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤,采用光纤通信是通信史上的重大变革,美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路,而致力于发展光纤通信.
课件7张PPT。第二十一章 知识结构图信息的传递电话电磁波无线电广播电视移动电话越来越宽的信息之路