21.4越来越宽的信息之路 教案（表格式） 2021-2022学年人教版九年级全一册物理

《越来越宽的信息之路》
课题 §21～4 越来越宽的信息之路
设计思想 本节内容主要是通过学生观察和生活实例展现，使学生体会到物理与社会生产、生活实际的联系，激发了学生的学习兴趣；另一方面通过给小组设计不同的调查任务，引导学生学会利用媒体、网络等知识资源搜集资料，培养他们的知识的搜集与整理、同伴之间的互助合作能力。本节内容很好地体现了新课标让学生在体验知识的形成、在发展过程中主动获取知识的精神，培养了学生的动手能力和观察能力，激发学生的学习兴趣。
学情分析 学生已具备一定的动手实验能力和运用所学知识解决简单实际问题的能力，已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。教学过程设计了许多与生活联系密切的事物及相关课件，可以由此引起学生探究的兴趣进入新课。
教材分析 教学大纲要求学生常识性地了解卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理。本节关键在于让学生认识到人类已进入信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各个领域。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。使学生通过学习，了解科技为人类带来的便利。从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心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。
教学目标 知识与技能 常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。
过程与方法 通过了解卫星通信、光纤通信、网络通信的知识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。
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。
教学重点难点 了解现代通信知识
教学方法 讨论法、观察对比法
使用器材 光纤小灯具、演示光在光导纤维中传播的装有水和有小孔的塑料瓶、不透光的纸、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信影视图片、能上网的计算机一台
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入　　新课 ◆探究活动1： 讲五分钟的故事和放映五分钟的电影，两者所传递的信息量是不一样的，五分钟的语言只能简单描述人的相貌、衣着和事件的梗概；而五分钟的电影，除此之外还能展现故事地点的山川和天气、人物衣服的质地和颜色、主人公的容貌和嗓音等许许多多细节。因此，电视广播与声音广播相比，在相同时间内要传送更多的信息。 观察、思考、交流 创设情境，直观地把信息量的大小表示出来，使学生有亲切感，乐于探究。
二、探究 新知 一、微波通信微波：波长在10 m～1 mm之间，频率在30 MHz～300 000 MHz之间的电磁波。 优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开 通大量的频道，穿透性好。 缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播，在 地面的传播距离短。这样每隔 50 km左右建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，信号传递的距离越远，需要的中继站就越多。 　　但在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办呢？能不能利用地球的卫星——月球进行微波中继通信呢？ 月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们 太远了——38 万千米！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。 显然利用月球是不现实的，那么你还能想到什么 办法呢？ 二、卫星通信卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。 通信卫星大多是同步卫星。同步卫星：公转周期与地球自转周期相同的卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中静止不动。优点：覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。用三颗同步地球卫星就可以实现全球通信。在地球的周围均匀地配置 3 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。它们就像几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们儿乎可以立刻看到现场的画面。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。与电磁波相比，光的频率更高。如果用光来通信，这条”高速公路”要比微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。但如何实现光通信呢？ 普通的光源夹杂了许多不同波长(频率)的光，难以用它携带信息。1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的光——激光。这才使得用光进行通信的幻想得以实现。 但是激光用于实际的通信，并不像手电筒照亮房 间那么简单。通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播。三、光纤通信　　光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。　　优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。　　普通的光：发散性，不单一，不可以用于光纤通信。　　激光：频率单一、方向集中，可以用来传递信息。把大塑料瓶用不透光的纸包上．瓶的侧壁开个小孔。塑杆瓶内盛满水，水中有一个光源。当水从小孔流出时，你会看到光随着弯曲的水流照到地面，在地面产生一个光斑。这就是光纤的原理。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。光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤一起敷上保护层．制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息。由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息。四、网络通信 网络通信：把计算机连在一起，实现信息共享。 　　电子邮件　　因特网 电子邮件的传送方式 学生自行阅读并思考，然后进行热烈的交流和讨论。学生计算、分析数据，讨论、总结。学生认真观看。思考、归纳、总结思考、归纳、总结思考、归纳、总结思考、归纳、总结观察、思考学生根据看到的实验分析、总结、归纳。　　学生热烈讨论，相互交流，并自己动手上网发电子邮件。 培养学生的阅读能力、分析问题的能力和与人交流的能力。　 回答问题以小组为单位，提高学生的凝聚力。 培养学生分析问题、解决问题的能力。扩展学生的知识面。 教师引导学生归纳总结。 提高学生的学习兴趣。 培养学生的观察能力和分析问题、总结归纳问题的能力。 观察生活、联系生活，学以致用。
三、巩固 练习 1．微波是频率在______MHz至 ______ MHz之间的电磁波，微波的性质与______更接近，大致也是沿______传播，微波______(选填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，所以必须每隔 km左右要建设一个_________，把传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信。2．现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信之梦。卫星通信就是利用________做微波通信的中继站。 思考、回答 教师组织指导学生思考并巩固所学知识。
四、课堂 小结 一、基本知识 1．微波通信 2．卫星通信 3．光纤通信 4．网络通信二、基本技能：会正确查阅资料 三、基本方法：观察法、对比法 思考、回答、交流 学生通过课堂小结，使知识更具系统性。
板书设计 §21～4 越来越宽的信息之路一、微波通信及其优缺点二、卫星通信三、光纤通信四、网络通信