《越来越宽的信息之路》的优秀教案

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《越来越宽的信息之路》的优秀教案

　　课题

《越来越宽的信息之路》的优秀教案

　　第九章：信息的传递第四节：越来越宽的信息之路

　　学习

　　目标

　　知识目标：常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。

　　过程方法：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。

　　情感目标：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。

　　学习重点

　　了解现代通信知识

　　学习难点

　　了解现代通信知识

　　教学方式

　　讲解法、讨论法

　　课型

　　体验、探究

　　教具与媒体

　　微机、光纤棒、视频资源

　　教学程序

　　内容与教师活动

　　学生活动

　　设计依据

　　一、创设情境，引入新课(5min)

　　〖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？

　　大家请看屏幕（微机播放）。

　　电视传播的信息比声音广播多，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。信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，拥有的范围越宽泛，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。这就是我们今天所要讨论的课题。(板书课题)

　　二、进入新课，科学探究

　　（一）微波通信(8min)

　　1、频率宽泛，容量大

　　【问题】为什么要用微波通信呢？

　　大家阅读课本，回答问题。

　　［学生］微波（microwave）的波长在10 m～1mm之间，频率在30 MHz～3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，它可以同时开通几千、几万路电话，所以传输的信息更多。

　　2、直线传播损失大，需要中继

　　学生回答：电视

　　师生讨论

　　学生回答

　　为信息化社会信息量大打下基础

　　频率宽泛是微波的主要特征

　　微波沿直线传播不能绕射，因此衰减很快，要使它传向远方，必须建设中继站，像接力赛那样，一站一站地向外传播。

　　举例：移动、联通通信网络各自都有自己的中继塔，就是想让信号传递到人们活动的各个角落。

　　【问题】高山、大洋中无法建设中继站，怎么办呢？

　　需要在高处悬挂一个中继站，这就要靠卫星来实现。

　　（二）卫星通信(8min)

　　1、【问题】卫星做中继站随便移动可以吗？

　　卫星应该与地面保持固定对应，这样的卫星叫做地球同步卫星。

　　（看屏幕，微机播放内容：人造卫星）

　　2、卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。

　　看书了解地面接收站的天线形状和朝向。

　　3、全球通信只需要三颗

　　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。

　　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。

　　4、月亮能做中继站通信吗？

　　（三）光纤通信(10min)

　　〖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。这就是光纤通信，请看屏幕（播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解。

　　1、所用的是激光：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。

　　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。

　　2、在光导纤维（optical fiber)里传播：通信用的激光一般在特殊的管道里传播，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。

　　3、【演示】光在光导纤维里传播：把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流时的光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑。

　　4、我国光纤通信的发展

　　请同学们阅读STS“我国光缆通信的发展”。了解我们周围哪些地方有重要的光缆标志，请同学们注意保护。

　　（四）网络通信(6min)

　　〖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。

　　1、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。

　　2、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。

　　3、电子邮件的传递方式是

　　(五)阅读材料：激光的应用(5min)

　　［师］激光除了在通信方面有着不小的用途，在其他方面也有广阔的应用前景，请同学们阅读科学世界“激光的应用”。

　　师生讨论

　　学生回答

　　师生交流

　　学生举例

　　学生回答：不能

　　师生交流

　　师生讨论

　　学生观察

　　学生看书阅读

　　学生回答

　　学生自学

　　利用学生身边的现象服务于物理教学

　　仍需要利用学生身边的现象

　　光也是一种微波，也可以用来通信，培养学生广阔的思维方式

　　这是个近似光在光导纤维里传播的实验，需要教师详解一下

　　学生知道得可能更多，让他们多谈看法也很好

　　小节

　　本节我们学习了微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信的知识。

　　应用微波通信是因为它的频率比较宽泛，容量大，但传输时的损耗也快，需要建立中继站，而高山、大洋处中继站的很困难，于是人们就想到了卫星通信，在太空设立三颗卫星就能实现全球通信；光也是一种电磁波，它也能通信，专门用于通信用的光是激光，我们需要它在专门的光导纤维里通行，它和损失小，保密性好，容量大，传输质量高，所以近年来的电话很少有占线现象，这都得益于光纤通信的发展；网络通信集合了通信的多种功能，让人们的生活更加丰富多彩了。

　　作业

　　略

　　教学流程

　　板书设计

　　第四节：越来越宽的信息之路

　　一、微波通信

　　1、容量大；2、需要中继。

　　二、卫星通信

　　卫星是中继。

　　三、光纤通信

　　1、所用的是激光；2、在光纤维里进行。

　　四、网络通信