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文檔簡介
/第二十一章信息的傳遞本章主要講述了電磁波及信息的傳遞.首先用組合圖的方式對(duì)通信發(fā)展進(jìn)行回顧,使同學(xué)們對(duì)現(xiàn)代通信的快捷和方便有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí).通過講述電話的工作方式,使學(xué)生理解如何用電話把電流信息傳遞到遠(yuǎn)方,介紹現(xiàn)代通信方式,提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.本章共分4節(jié):1.第1節(jié)“現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話”,通過對(duì)電話結(jié)構(gòu)和作用的介紹,讓學(xué)生理解電話工作的原理;通過數(shù)字通信和模擬通信的對(duì)比學(xué)習(xí),明確數(shù)字通信的優(yōu)勢.2.第2節(jié)“電磁波的海洋”,學(xué)生們已知道用小棍在水面上振動(dòng),會(huì)產(chǎn)生水波;發(fā)聲體振動(dòng),空氣中會(huì)產(chǎn)生聲波.而我們周圍存在著各種頻率的電磁波,但由于電磁波看不見摸不著,教材通過演示實(shí)驗(yàn)說明電磁波是如何產(chǎn)生和如何傳播的,并給出了電磁波頻率、波長和波速的關(guān)系.3.第3節(jié)“廣播、電視和移動(dòng)通信”,我們的生活中已經(jīng)離不開廣播和電視了,教材通過方框圖的形式講述了廣播、電視和移動(dòng)電話的大致工作原理和過程.4.第4節(jié)“越來越寬的信息之路”,通過介紹微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信,為學(xué)生展示了現(xiàn)代通信的發(fā)展方向.【教學(xué)目標(biāo)】1.①了解電話、電話交換機(jī)的工作原理;②了解模擬通信和數(shù)字通信的基本區(qū)別;③了解電磁波的產(chǎn)生、傳播以及在真空中的傳播速度;④知道波長、頻率和波速之間的關(guān)系;⑤了解無線電廣播、電視和移動(dòng)電話的大致工作過程;⑥常識(shí)性了解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信;⑦了解網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展過程和優(yōu)點(diǎn),掌握收發(fā)電子郵件的方法.2.通過看視頻、老師講解,了解電話是如何傳遞信息的,提高學(xué)生觀察、分析和概括的能力;通過學(xué)生討論和活動(dòng),說明電話交換機(jī)的作用,展示什么是數(shù)字通信,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)的觀念和能力;通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)證明電磁波能在真空中傳播;通過了解無線電廣播、電視和移動(dòng)電話的工作過程,初步認(rèn)識(shí)科技對(duì)現(xiàn)代生活的影響,學(xué)習(xí)有關(guān)現(xiàn)代通信的知識(shí),提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.3.通過講述貝爾發(fā)明電話的過程,激發(fā)學(xué)生不怕困難、積極探索的精神,讓學(xué)生了解技術(shù)改革對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的作用,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過學(xué)生討論和活動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和合作意識(shí);通過對(duì)電磁波知識(shí)的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生敢于向科學(xué)挑戰(zhàn)、熱愛科學(xué)的情感;通過了解廣播、電視和移動(dòng)電話的工作過程,初步認(rèn)識(shí)科技對(duì)現(xiàn)代生活的影響;通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí),了解科技為人類帶來的便利,提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣.【教學(xué)重點(diǎn)】電話是怎樣把信息傳遞到遠(yuǎn)方的;電話交換機(jī)的作用;模擬通信和數(shù)字通信的基本區(qū)別;電磁波的傳播;廣播、電視和移動(dòng)電話的工作過程;了解現(xiàn)代通信知識(shí).【教學(xué)難點(diǎn)】了解電話交換機(jī)的應(yīng)用;電磁波的產(chǎn)生;廣播、電視和移動(dòng)電話的工作過程;微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)點(diǎn)和原理.【課時(shí)建議】本章共4節(jié),建議5.5課時(shí).第1節(jié)現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話………………1課時(shí)第2節(jié)電磁波的海洋………1課時(shí)第3節(jié)廣播、電視和移動(dòng)通信……………1課時(shí)第4節(jié)越來越寬的信息之路………………1.5課時(shí)本章復(fù)習(xí)和總結(jié)……………1課時(shí)1.實(shí)驗(yàn)觀察法:通過實(shí)驗(yàn)更加深入地觀察、認(rèn)識(shí)電話話筒和聽筒的作用.2.分析歸納法:通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)電磁波的存在,及電磁波的產(chǎn)生.3.理論聯(lián)系實(shí)際法:通過閱讀等方法了解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的原理.第1節(jié)現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話備課筆記特別提醒:備課筆記特別提醒:注意區(qū)分話筒與聽筒的工作原理.話筒的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào),聽筒是通過電磁鐵磁性強(qiáng)弱來控制膜片振動(dòng)實(shí)現(xiàn)聲音的還原.電話的信息載體是電流.課題現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話課型新授課教學(xué)目標(biāo)1.了解電話是如何把聲音傳遞到遠(yuǎn)方的.2.了解電話交換機(jī)的用處.3.了解模擬通信和數(shù)字通信的基本區(qū)別.4.通過看視頻、老師講解,了解電話是如何傳遞信息的,提高學(xué)生觀察、分析和概括的能力.5.通過學(xué)生討論和活動(dòng),說明電話交換機(jī)的作用,展示什么是數(shù)字通信,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)的觀念和能力.6.通過講述貝爾發(fā)明電話的過程,激發(fā)學(xué)生不怕困難、積極探索的精神,讓學(xué)生了解技術(shù)改革對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的作用,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.7.通過學(xué)生討論和活動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和合作意識(shí).教學(xué)重點(diǎn)1.電話是怎樣把信息傳遞到遠(yuǎn)方的.2.電話交換機(jī)的作用.3.模擬通信和數(shù)字通信的基本區(qū)別.教具準(zhǔn)備多媒體課件、視頻資源、演示電話機(jī)一部、電話掛圖一幅.教學(xué)難點(diǎn)了解電話交換機(jī)的應(yīng)用.教學(xué)課時(shí)1課時(shí)課前預(yù)習(xí)1.電話的組成及其作用:1876年貝爾發(fā)明了電話,電話由話筒和聽筒組成.話筒的作用是把聲信號(hào)變成電信號(hào).聽筒的作用是把電信號(hào)變成聲信號(hào).2.電話交換機(jī):為了提高線路的利用率,人們發(fā)明了電話交換機(jī).3.模擬通信和數(shù)字通信:電話信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種.鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一章內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的對(duì)應(yīng)練習(xí)(教師可有針對(duì)性地挑選部分難題講解),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.新課導(dǎo)入師:如果我們想了解遠(yuǎn)在他鄉(xiāng)的同學(xué)或朋友的近況,你可以怎樣做?(由此導(dǎo)出新課:電話.)進(jìn)行新課一電流把信息傳到遠(yuǎn)方教師介紹貝爾發(fā)明電話的過程,讓學(xué)生列舉生活中常見的電話.教師取兩部手機(jī)讓兩名學(xué)生相互通話.
進(jìn)行新課備課筆記小組問題探討:備課筆記小組問題探討:打電話時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)“占線”現(xiàn)象,請(qǐng)同學(xué)們想想“占線”的原因是什么?課外拓展:隨著科技發(fā)展,新式電話逐漸替代老式電話.新式電話的動(dòng)圈式話筒結(jié)構(gòu)與麥克風(fēng)相似,主要原理為電磁感應(yīng),新式電話的聽筒結(jié)構(gòu)與揚(yáng)聲器類似,主要原理為通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動(dòng).特別提醒:注意區(qū)分話筒與聽筒的工作原理.話筒的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào),聽筒是通過電磁鐵磁性強(qiáng)弱來控制膜片振動(dòng)實(shí)現(xiàn)聲音的還原.電話的信息載體是電流.生1:電話由話筒和聽筒組成.生2:話筒由金屬盒、炭粒、膜片構(gòu)成.生3:人對(duì)話筒說話時(shí),聲波使膜片振動(dòng),膜片忽松忽緊地壓擠炭粒,使金屬盒的電阻忽大忽小,在電路里就產(chǎn)生了強(qiáng)弱隨聲音振動(dòng)而變化的電流,使聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為變化的電信號(hào).生4:聽筒由電磁鐵、螺線管、薄鐵片(膜片)構(gòu)成.生5:當(dāng)電路中忽強(qiáng)忽弱的電流通過聽筒里的螺線管的時(shí)候,磁鐵對(duì)聽筒薄鐵片的吸力就發(fā)生忽大忽小的變化,薄鐵片在這種忽大忽小的力的作用下就振動(dòng)起來,聽筒薄鐵片的振動(dòng)情形跟話筒膜片的振動(dòng)情形是一樣的,就聽到與話筒前面的講話相同的聲音.它能使變化的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào).師:同學(xué)們回答得非常好,讓我知道電話是怎樣工作的,也知道是電流把聲音傳到遠(yuǎn)方.板書:電話:話筒把聲信號(hào)變成電信號(hào)、聽筒把電信號(hào)變成聲信號(hào)二電話交換機(jī)師:思考下面問題,一個(gè)地區(qū)有5部電話,如果一部話機(jī)只能固定地同另一部話機(jī)接通,要使這5部話機(jī)中的任意兩部都能互相接通,要架設(shè)多少對(duì)電話線?(同學(xué)們都在畫,并討論)生:要架設(shè)10對(duì)電話線.師:你能否想出一個(gè)辦法,要盡量減少線路的數(shù)量,但仍能保證5部電話中的任意兩部可以相互通話?生:裝交換機(jī),這樣只需要5對(duì)電話線.師:大家請(qǐng)看屏幕(播放交換機(jī)的發(fā)展),從片中我們了解了交換機(jī)的發(fā)展,以及電話使人與人拉近彼此間的距離.師:電話“占線”是怎么回事?學(xué)生看書、思考.師:占線時(shí)對(duì)方話機(jī)并不一定在使用,但連接兩臺(tái)交換機(jī)之間的連線一定在使用,長途時(shí)比較常見.三模擬通信和數(shù)字通信師:讓一組同學(xué)做一個(gè)游戲:第一個(gè)同學(xué)先舉左手再舉右手,第二個(gè)將其動(dòng)作重復(fù)一遍,第三個(gè)……這樣最后一個(gè)同學(xué)就知道第一個(gè)同學(xué)做了什么動(dòng)作.教師又叫三個(gè)同學(xué)手拿電筒,通過亮暗的次數(shù)來傳遞信息.通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生了解模擬通信和數(shù)字通信.1.模擬信號(hào)板書:模擬信號(hào):在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號(hào)電流時(shí),這種信號(hào)電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣,“模仿”著聲信號(hào)的“一舉一動(dòng)”,所以這種電流傳遞的信號(hào)叫做模擬信號(hào).
備課筆記易錯(cuò)提示:備課筆記易錯(cuò)提示:(1)數(shù)字通信:信號(hào)與聲音的關(guān)系:模擬信號(hào)與聲音的變化相仿.缺點(diǎn):模擬信號(hào)在長距離傳輸和多次加工、放大過程中,信號(hào)電流的波形會(huì)改變,從而使信號(hào)丟失一些信息,造成聲音、圖像失真,甚至通信中斷.(2)模擬通信:信號(hào)與聲音的關(guān)系:數(shù)字信號(hào)用兩個(gè)數(shù)據(jù)的組合表示聲音的變化.優(yōu)點(diǎn):數(shù)字信號(hào)形式簡單,抗干擾能力特別強(qiáng),可以用來傳遞聲音、圖像等各種信息.2.數(shù)字信號(hào)板書:數(shù)字信號(hào):用不同符號(hào)的不同組合表示的信號(hào)叫做數(shù)字信號(hào).數(shù)字信號(hào)只包含兩種不同的狀態(tài),形式簡單,所以抗干擾能力特別強(qiáng).現(xiàn)代的電話已經(jīng)全部都采用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸和處理.3.莫爾斯電碼莫爾斯電碼的點(diǎn)和畫的不同組合代表不同的數(shù)字和字母.4.體驗(yàn)數(shù)字通信師:數(shù)字通信是一種既現(xiàn)代又古老的通信方式,同學(xué)們可以分成幾組,每組獨(dú)立設(shè)計(jì)出一種數(shù)字通信的方式,進(jìn)行信息傳遞的游戲.生1:我們組是用一面小鏡子通過陽光傳遞數(shù)字信號(hào).兩個(gè)同學(xué)離遠(yuǎn)一些,然后轉(zhuǎn)動(dòng)小鏡子使它反射陽光,射向?qū)γ娴耐瑢W(xué),其有光代表“1”,無光代表“0”,通過“0”“1”的不同排列傳遞信息.生2:我們組是通過舉手來傳遞數(shù)字信號(hào).兩個(gè)同學(xué)離遠(yuǎn)一些,舉手表示“1”,不舉手表示“0”,通過“0”“1”的不同排列傳遞信息.生3:我們組用一面小旗,旗向上代表“0”,旗向下代表“1”.教學(xué)板書課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電話的基本構(gòu)造和原理,認(rèn)識(shí)了現(xiàn)代電話的一些基本常識(shí),如交換機(jī)和模擬通信、數(shù)字通信等知識(shí).電話是由話筒和聽筒組成的,話筒把聲音轉(zhuǎn)變成電流,聽筒把電流再轉(zhuǎn)變成聲音.老式話筒利用的是改變?cè)捦搽娮璧姆绞桨崖曇艮D(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾娏鳎率皆捦矂t是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?,方式不同,但目的是一樣?交換機(jī)的作用就是把眾多的電話線有效地進(jìn)行整理,節(jié)約了導(dǎo)線,提高了線路的利用率.教材習(xí)題解答想想議議(P146)解答:見下圖.
教材習(xí)題解答備課筆記特別提醒:備課筆記特別提醒:早期的電話交換機(jī)靠話務(wù)員人工操作,后來是通過電磁繼電器接線,現(xiàn)在的程控電話交換機(jī)是通過計(jì)算機(jī)控制的.1.解答:當(dāng)話筒膜片由靜止向左運(yùn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)頭向左移動(dòng),電路中電阻增大,電流減小,聽筒中電磁鐵的磁性減小,對(duì)聽筒鐵膜的吸引力減小,鐵膜向右運(yùn)動(dòng);當(dāng)話筒膜片由靜止向右運(yùn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)頭向右移動(dòng),電路中電阻減小,電流增大,聽筒中電磁鐵的磁性增大,對(duì)聽筒鐵膜的吸引力增大,鐵膜向左運(yùn)動(dòng).2.解答:利用磁生電的耳機(jī)是話筒,利用電生磁的耳機(jī)是聽筒.3.解答:由表知,“學(xué)”的對(duì)應(yīng)電碼為:1331,其數(shù)字碼為:01111、00011、00011、01111.難題解答【例】為了探究電話的炭粒話筒的原理是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成電流信號(hào),小文設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn).①將電源、小燈泡、兩根炭棒連成如圖所示的電路,把一根炭棒水平地架在另一根上形成十字形,這時(shí)燈泡發(fā)光,表明電路接通.②用手將上邊的炭棒往下按,觀察燈泡亮度的變化.將炭棒按得越緊,燈泡越亮.則:(1)上述實(shí)驗(yàn)說明了什么?(2)該實(shí)驗(yàn)與實(shí)際炭粒話筒的工作原理有哪些異同?答案:(1)兩根炭棒壓得越緊,燈泡越亮,表明接觸電阻越小,電流越大,所以此實(shí)驗(yàn)說明改變炭棒接觸的松緊程度可以改變電路中電流的大小.(2)該實(shí)驗(yàn)是將壓力轉(zhuǎn)化成變化的電流,炭粒話筒是將聲音轉(zhuǎn)化成變化的電流,二者都是利用炭粒與炭粒之間的松緊程度的變化引起電阻的變化,從而將外界的變化轉(zhuǎn)化成變化的電流.布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí),并提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一課時(shí)的內(nèi)容。教學(xué)反思1.這節(jié)課的內(nèi)容不多,但都比較新穎,想把它們講透、講精的確不容易.2.電話的構(gòu)造與原理盡量體現(xiàn)方法與思想的設(shè)計(jì).如要想把聲音信號(hào)變成電流信號(hào),可以利用歐姆定律想辦法改變?cè)捦驳碾娮瑁蠢鲜诫娫挼脑?;可以利用電磁感?yīng)現(xiàn)象,由運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流,即現(xiàn)代話筒的構(gòu)造,總之講解宜從其本質(zhì)上講,學(xué)生理解起來才透徹.3.數(shù)字信號(hào)可以讓學(xué)生多練習(xí),在課堂上讓學(xué)生編擬數(shù)字密碼,起到了很好的作用,學(xué)生興趣高漲,達(dá)到了很好的效果.4.通過設(shè)計(jì)幾種電話的連線,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到多部電話機(jī)間的通信通過電話交換機(jī)相連確實(shí)是一個(gè)好的辦法,現(xiàn)代光纜通信已讓“占線”減少了很多.教學(xué)過程中老師的疑問:
教師點(diǎn)評(píng)和總結(jié):
第2節(jié)電磁波的海洋備課筆記特別提醒:備課筆記特別提醒:電磁波的形成與水波、聲波的形成相似.電磁波是一種特殊的物質(zhì),它是客觀存在的.課題電磁波的海洋課型新授課教學(xué)目標(biāo)1.了解電磁波的產(chǎn)生和傳播.2.知道c是電磁波在真空中的傳播速度.3.知道波長、頻率和波速之間的關(guān)系.4.通過實(shí)驗(yàn)知道可以人為獲得電磁波,培養(yǎng)學(xué)生想象與實(shí)踐結(jié)合的科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度.5.通過對(duì)信息的收集、整理,了解電磁波大家族.6.通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)證明電磁波能在真空中傳播.7.通過對(duì)電磁波知識(shí)的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生敢于向困難挑戰(zhàn)、熱愛科學(xué)的情感.教學(xué)重點(diǎn)電磁波的傳播.教具準(zhǔn)備多媒體課件、收音機(jī)、手機(jī)、真空罩、干電池、導(dǎo)線.教學(xué)難點(diǎn)電磁波的產(chǎn)生.教學(xué)課時(shí)1課時(shí)課前預(yù)習(xí)1.電磁波的產(chǎn)生:導(dǎo)線中電流的迅速變化會(huì)在空間激起(產(chǎn)生)電磁波.2.電磁波的傳播:(1)在波的傳播過程中,凸起的最高處叫做波峰,凹下的最低處叫做波谷.相鄰的兩個(gè)波峰或波谷的距離叫做波長.在某確定的位置,1s內(nèi)有多少次波峰或波谷通過,波的頻率就是多少;(2)電磁波的傳播不需要(選填“需要”或者“不需要”)介質(zhì),電磁波在真空中的傳播速度是c=3×108m/s;(3)電磁波頻率的單位是Hz,常用的單位還有kHz、MHz;(4)波長、頻率、波速的關(guān)系是c=λf;(5)通常用于廣播、電視和移動(dòng)電話的是頻率為幾百千赫至幾百兆赫的那一部分,叫做無線電波.鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的對(duì)應(yīng)練習(xí)(教師可有針對(duì)性地挑選部分難題講解),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.新課導(dǎo)入師:電話有固定電話,還有手機(jī),手機(jī)是通過什么來實(shí)現(xiàn)自由通話的?我們收看電視、收聽廣播時(shí)又是如何接收到電視、廣播信號(hào)的?它們的一個(gè)共同特點(diǎn)是沒有通信使用的導(dǎo)線,信號(hào)都是通過電磁波傳播的,今天我們就學(xué)習(xí)關(guān)于電磁波的知識(shí).進(jìn)行新課一電磁波的產(chǎn)生和傳播1.電磁波是怎樣產(chǎn)生的?師:我們前面提到過水波、聲波,請(qǐng)大家用實(shí)驗(yàn)來說明什么是水波、聲波.生1:手持木棍,讓木棍下端接觸水槽水面,水面上有一圈一圈凸凹相間的波紋從木棍接觸水面處向外傳播,形成水波.
備課筆記易錯(cuò)提示:備課筆記易錯(cuò)提示:電磁波與聲波是兩種不同的波:聲波的傳播是需要介質(zhì)的,它不能在真空中傳播.電磁波的傳播不需要介質(zhì),它可以在真空中傳播;兩者的傳播速度不同;兩者的產(chǎn)生條件不同.小組問題探討:舉例說出常見的電磁波發(fā)射器,常見的電磁波接收裝置.師:電磁波看不見、摸不到,那么電磁波是怎樣產(chǎn)生的?我們?nèi)绾窝芯克兀肯旅嫖覀冎圃煲幌码姶挪ǎ蠹腋惺芤幌?(教師演示實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)1打開收音機(jī)的開關(guān),將調(diào)諧旋鈕旋至沒有電臺(tái)的位置,將音量開大,取一節(jié)干電池和一截導(dǎo)線,拿到收音機(jī)附近,先將導(dǎo)線的一端與電池的負(fù)極相連,再將導(dǎo)線的另一端與電池的正極相摩擦,使它們時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸,從收音機(jī)里聽到什么?生:在收音機(jī)里聽到"喀喀"的雜音.師:這是因?yàn)樵趯?dǎo)線與電池組成的電路中產(chǎn)生了快速變化的電流,變化的電流產(chǎn)生了電磁波,收音機(jī)接收了這一電磁波,并把它放大轉(zhuǎn)換成聲音,這就是我們聽到的“喀喀”聲.板書:電磁波的產(chǎn)生:導(dǎo)線中電流的迅速變化會(huì)在空間激起電磁波.2.電磁波是怎樣傳播的?師:波是自然界普遍存在的現(xiàn)象.我們知道聲波的傳播需要介質(zhì),那么電磁波的傳播是否也需要介質(zhì)?師:我們想想如何做實(shí)驗(yàn)才能知道電磁波的傳播是否也需要介質(zhì)?(啟發(fā):回憶聲音的傳播需要介質(zhì)的實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)2把一手機(jī)放在密閉的塑料袋內(nèi),再放入水槽中,用另一手機(jī)打電話尋呼,看到它能夠收到信號(hào).生:這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明,電磁波在液體中能夠傳播.實(shí)驗(yàn)3把手機(jī)放在密閉的木制的盒子里,用另一手機(jī)打電話尋呼,看到它能夠收到信號(hào).生:這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明,電磁波在固體中能夠傳播.實(shí)驗(yàn)4把手機(jī)放在真空罩中,呼叫,手機(jī)仍能夠收到信號(hào).生:這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明,電磁波在真空中能夠傳播.師:月球上沒有空氣,聲音無法傳播.但是電磁波能夠在真空中傳播,所以宇航員在月球上可以用電磁波來通信.板書:電磁波的傳播:電磁波的傳播不需要介質(zhì),電磁波可在真空中傳播.二波長、波速和頻率之間的關(guān)系師:大家看屏幕(多媒體播放不同形式的電磁波),觀察到什么?生1:看到一圈一圈明暗相間的波紋向外傳播.生2:看到一圈一圈凸凹相間的波紋向外傳播.
進(jìn)行新課備課筆記課外拓展:備課筆記課外拓展:電磁技術(shù)給人類帶來了巨大的物質(zhì)文明,同時(shí)也把人類帶進(jìn)了人造電磁輻射的環(huán)境,造成了電磁污染,預(yù)防電磁污染應(yīng)注意三個(gè)方面:①選擇適當(dāng)位置,盡可能遠(yuǎn)離人造電磁輻射源,如不要隨便靠近電視發(fā)射裝置、高頻電纜等.②安裝屏蔽設(shè)備.③要正確使用帶有電磁輻射的生活器具,不要隨意拆開,以免電磁波大量泄漏傷人.教師總結(jié):(1)波峰——凸凹相間說明有凸起部分和凹下部分,這樣向上部分就形成像山峰似的浪尖;波谷——向下部分就形成凹谷.(2)波長(λ)——每上、下振動(dòng)一次就形成一個(gè)波峰和波谷;若上、下振動(dòng)若干次,那么這列波就以波峰—波谷—波峰—波谷……的方式向外傳播出去;相鄰兩個(gè)波峰(或波谷)間的距離是一定的,這個(gè)距離叫波長.(3)頻率(f)——波在1秒內(nèi)出現(xiàn)的波峰數(shù)(或波谷數(shù)),叫做頻率.(4)波速——電磁波的傳播速度.真空中電磁波的波速為c.板書:波長、波速和頻率間的關(guān)系:c=λf.波速等于波長λ和頻率f的乘積.波速c=2.99792458×108m/s≈3×105km/s電磁波頻率的單位是赫茲(Hz),因?yàn)橥ǔk姶挪ǖ念l率都很高,所以常用的單位是千赫(kHz)和兆赫(MHz).電磁波是個(gè)大家族,通常用于廣播、電視和移動(dòng)電話的頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分,叫做無線電波.日常生活中可以看到各種各樣的天線,它們有的是發(fā)射電磁波的,有的是接收電磁波的,我們就生活在電磁波的海洋中.大家閱讀課本P152頁“科學(xué)世界——微波爐”,回答下列問題.(1)微波爐的原理是什么?(2)微波爐適宜于加熱什么食物?(3)微波對(duì)人體有害,使用微波爐時(shí),應(yīng)怎樣作好防護(hù)?學(xué)生閱讀,思考,討論,回答.教學(xué)板書課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電磁波的產(chǎn)生、傳播和它的一些基本常識(shí).了解到電磁波是由變化的電流所引起的,它以波的形式向外傳播,其中的波長、頻率和波速存在著一個(gè)定量關(guān)系式:c=λf,頻率越大,電磁波的波長越短;頻率越小,電磁波的波長越長,但其傳播速度是不變的.電磁波還有其他的應(yīng)用,如微波爐、雷達(dá)等.
教材習(xí)題解答演示(P150)解答:從收音機(jī)里可聽到“喀喀”聲,這說明時(shí)斷時(shí)續(xù)的電流產(chǎn)生了電磁波.演示(P151)解答:移動(dòng)電話在真空罩中能接收信號(hào),因?yàn)殡姶挪茉谡婵罩袀鞑?動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理(P153)1.解答:嚴(yán)格意義上講,這些電器工作時(shí),都會(huì)發(fā)出電磁波,如:電視機(jī)、手機(jī)、電冰箱等工作時(shí)會(huì)對(duì)收音機(jī)信號(hào)造成干擾.2.解答:圖中最高頻率的電磁波的頻率為108MHz,即1.08×108Hz,發(fā)射108MHz的電磁波時(shí)線路中的電流方向每秒鐘變化次數(shù)為2.16×108次.3.解答:目標(biāo)與儀器間的距離s=s波=vt=×3×108m/s×2.8×10-7s=42m.難題解答【例】關(guān)于電磁波的敘述中,說法正確的是()A.電磁波波長越短,頻率越低B.電磁波可傳遞信息和能量C.紅外線和紫外線不屬于電磁波D.不同波長的電磁波在真空中傳播速度不同解析:(1)γ射線、X射線、不可見光、可見光、微波、短波、中波、長波都是電磁波,在真空中傳播速度是相同的.即電磁波的波長和頻率的乘積是一定的,波長越短,頻率越高.(2)電磁波不但能傳遞信息,也能傳遞能量.答案:B布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí),并提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一課時(shí)的內(nèi)容。教學(xué)反思這節(jié)課比較抽象,因?yàn)殡姶挪床灰?、摸不著,所以如何把電磁波講直觀了,是這節(jié)課的關(guān)鍵.1.通過水波講電磁波,采用視頻或讓學(xué)生回憶水中波紋產(chǎn)生的原因及過程可以使學(xué)生感知水波的形成,再利用類比推導(dǎo)出電磁波的形成,這樣學(xué)生接受起來比較自然.2.把電磁波的傳播與生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合.一方面多做了一些可以證明電磁波能在固體、液體中傳播的實(shí)驗(yàn),另一方面還通過舉些生活中的實(shí)例來說明電磁波的傳播,后者的方法更讓人們信服.3.在學(xué)生自學(xué)微波爐、雷達(dá)知識(shí)時(shí),積極發(fā)動(dòng)學(xué)生,讓家中有微波爐的同學(xué)介紹其使用方法及使用的便捷程度,起到了較好的互動(dòng)效果,其實(shí)學(xué)生自身的不同生活經(jīng)驗(yàn)本身也是一種很好的教學(xué)資源.教學(xué)過程中老師的疑問:教師點(diǎn)評(píng)和總結(jié):備課筆記備課筆記課外拓展:一種確定的電磁波,在不同介質(zhì)中傳播時(shí),它的頻率不變;不同頻率的電磁波在同種介質(zhì)中的傳播速度相同.金屬容器對(duì)電磁波有屏蔽作用,如在電梯里手機(jī)會(huì)接收不到信號(hào).規(guī)律總結(jié):電磁波與聲波的區(qū)別與聯(lián)系
第3節(jié)廣播、電視和移動(dòng)通信備課筆記備課筆記課題廣播、電視和移動(dòng)通信課型新授課教學(xué)目標(biāo)1.了解無線電廣播的大致工作過程.2.大概了解電視的工作過程.3.了解移動(dòng)電話是怎樣工作的.4.通過了解無線電廣播、電視和移動(dòng)電話的工作過程,初步認(rèn)識(shí)科技對(duì)現(xiàn)代生活的影響.5.通過了解廣播、電視和移動(dòng)電話的工作過程,初步認(rèn)識(shí)科技對(duì)現(xiàn)代生活的影響.教學(xué)重點(diǎn)廣播、電視和移動(dòng)電話的工作過程.教具準(zhǔn)備多媒體課件、投影儀、手機(jī)、無繩電話、VCD、電視機(jī).教學(xué)難點(diǎn)廣播、電視和移動(dòng)電話的工作過程.教學(xué)課時(shí)1課時(shí)課前預(yù)習(xí)1.無線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收:無線電廣播信號(hào)的發(fā)射由廣播電臺(tái)完成,信號(hào)的接收由收音機(jī)完成.2.電視的發(fā)射和接收:電視用電磁波傳遞圖像信號(hào)和聲音信號(hào).3.移動(dòng)電話:移動(dòng)電話是靠電磁波來傳遞聲音信息的;移動(dòng)電話既是發(fā)射臺(tái)又是接收臺(tái).鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的對(duì)應(yīng)練習(xí)(教師可有針對(duì)性地挑選部分難題講解),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.師:電話有固定電話,還有手機(jī),手機(jī)是通過什么來實(shí)現(xiàn)自由通話的?我們收看電視、收聽廣播時(shí)又是如何接收到電視、廣播信號(hào)的?它們的一個(gè)共同特點(diǎn)是沒有通信使用的導(dǎo)線,信號(hào)都是通過電磁波傳播的,今天我們就學(xué)習(xí)關(guān)于電磁波的知識(shí).教師提問,學(xué)生回答.1.電磁波是如何產(chǎn)生的?(當(dāng)導(dǎo)體中有迅速變化的電流時(shí),會(huì)向周圍空間發(fā)射電磁波)2.電磁波的波速怎么計(jì)算?(波速=波長×頻率,c=λf)3.電磁波在真空中的傳播速度是多少?(電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s)新課導(dǎo)入師:我們知道c=λf,由于電磁波的頻率和波長可以各不相同,所以用途也不同.電磁波可以用來進(jìn)行無線電通信,其中與我們?nèi)粘I罹o密相關(guān)的就是無線電廣播、電視和移動(dòng)電話.有了無線電廣播和電視,就把我國古代“千里眼”“順風(fēng)耳”的神話變成了現(xiàn)實(shí).有了移動(dòng)電話使通信更加方便.那么怎樣利用電磁波來傳遞聲音和圖像信號(hào)呢?我們先想想人們?cè)瓉硎侨绾蝹鬟f信息的.
新課導(dǎo)入備課筆記易錯(cuò)提示:備課筆記易錯(cuò)提示:調(diào)制器應(yīng)用在電磁波發(fā)射過程中,作用是把帶有信號(hào)的電流加載到高頻電磁波上;而調(diào)諧器應(yīng)用在電磁波的接收過程中,作用是從各種電磁波中把需要的某一頻率的電磁波選出來,并把它變成電流.小組問題探討:1.無線廣播、電視的工作過程是怎樣的?2.移動(dòng)電話是怎樣工作的?生2:人們用信鴿傳遞信件(信息).生3:人們通過用馬、火車、飛機(jī)等交通工具郵寄信件的方式來傳遞信息.師:從回答中我們可以看出什么?生1:傳遞信息要有像烽火(煙)、信鴿、馬、火車、飛機(jī)等工具.生2:傳遞信息要有載體.師:對(duì),那么無線電通信的載體是什么?生:是電磁波.師:電磁波傳遞信息又快又遠(yuǎn),無線電通信就是利用它作為“載體”來傳遞信息,進(jìn)行無線電通信.它是怎樣傳遞信息的呢?下面我們就來研究一下這個(gè)問題.進(jìn)行新課一無線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收師:話筒的作用是什么?生:把聲音信號(hào)變成電流信號(hào).師:從話筒出來的電流信號(hào)能不能直接變成電磁波發(fā)射出去?生:思考,討論.師:由于從話筒出來的電流頻率很小,它變成的電磁波的頻率也很小,這樣的電磁波在傳播過程中能量損失很快,所以它傳播得并不遠(yuǎn),要想在傳播過程中能量損失較小,電磁波的頻率必須高,所以我們需要把頻率較小的聲音信號(hào)加載到頻率較高的高頻電流上去,以形成帶有聲音信號(hào)的高頻振蕩電流,它產(chǎn)生的高頻電磁波可以傳播到很遠(yuǎn)的地方.1.無線電廣播信號(hào)的發(fā)射教師用多媒體播放文件“無線電廣播的原理和類比”,并給學(xué)生講解.無線電廣播的原理和類比(多媒體文件)原理:無線電廣播信號(hào)是由廣播電臺(tái)發(fā)射的.話筒把聲音的信號(hào)變成音頻信號(hào),但音頻信號(hào)不能用來直接發(fā)射電磁波,需要用調(diào)制器將它與載波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻振蕩電流進(jìn)行調(diào)制,把音頻電信號(hào)加載到高頻振蕩電流上,由天線將高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波發(fā)射出去.(如圖甲)類比:①音頻信號(hào)就相當(dāng)于寫信的人把信寫好;②高頻振蕩電流就相當(dāng)于能夠運(yùn)載信件的信鴿、馬、火車、飛機(jī)等交通工具;③調(diào)制器的調(diào)制過程就相當(dāng)于把信件裝在了信鴿、馬、火車、飛機(jī)等交通工具上.2.無線電廣播信號(hào)的接收教師用多媒體播放文件“無線電廣播的原理和類比”,并給學(xué)生講解.無線電廣播的原理和類比(多媒體文件)原理:無線電廣播信號(hào)是通過收音機(jī)接收的.天線把電磁波接收下來后,先要把我們需要的電磁波挑選出來,這就是檢波,即調(diào)諧選臺(tái),然后把這個(gè)電磁波所轉(zhuǎn)變成的高頻振蕩電流再轉(zhuǎn)回成低頻的音頻電流,即解調(diào),再通過揚(yáng)聲器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇?(如圖乙)
進(jìn)行新課備課筆記規(guī)律總結(jié):備課筆記規(guī)律總結(jié):①手機(jī)要求既要發(fā)射電磁波又要能接收電磁波.②話筒、聽筒、調(diào)制、解調(diào)都要有.③不應(yīng)有很大的天線,體積盡量的小.科學(xué)鏈接:移動(dòng)電話的原理移動(dòng)電話既是無線電發(fā)射臺(tái),又是無線電接收臺(tái);對(duì)手機(jī)講話時(shí),它將電磁波發(fā)射到空中;同時(shí)它又能從空中捕獲電磁波,得到對(duì)方講話的信息.為了方便,手機(jī)的體積還應(yīng)比較小,為了安全,其發(fā)射功率也不大,它的天線也應(yīng)很簡單(有內(nèi)置天線和外置天線).由于其功率不大,就需要有一個(gè)基地臺(tái)進(jìn)行幫助,靠基地臺(tái)把它微弱的信號(hào)放大,再與外界進(jìn)行聯(lián)系.固定電話也能做小型基地臺(tái),與其所配的手機(jī)相連通,這樣的電話稱為無繩電話.類比:這又該如何類比呢?線接收是把所有的信使都接了下來;臺(tái)就是看到帶有你所需要信件的信使;調(diào)就是把信件從信使身上解下來;聲器就是把信件打開,讓我們了解相關(guān)信息.二電視信號(hào)的發(fā)射和接收師:電視與無線廣播相比有什么不同?生:電視除了有聲音的傳遞外還有圖像的傳遞.師:聲音的傳遞與無線電廣播是一樣的,可圖像的傳遞是怎樣的呢?大家看書了解有關(guān)電視的發(fā)射和接收過程,思考一下圖像是如何傳遞的.學(xué)生閱讀,討論,回答.教師總結(jié):(1)電視節(jié)目的發(fā)射:節(jié)目中的聲音信號(hào)通過話筒變?yōu)殡娏餍盘?hào),通過加載到高頻振蕩電流上經(jīng)過發(fā)射機(jī)以電磁波的形式發(fā)射出去;節(jié)目中的圖像經(jīng)過攝像機(jī)變?yōu)殡娏餍盘?hào)后,也要加載到高頻振蕩電流上,通過發(fā)射機(jī)以電磁波形式發(fā)射出去.(2)電視節(jié)目的接收:電視機(jī)的接收天線把聲音和圖像信號(hào)同時(shí)接收到后,屬于聲音的高頻電流信號(hào)再通過解調(diào)、放大等環(huán)節(jié),通過揚(yáng)聲器變成聲音;屬于圖像信號(hào)的高頻電流信號(hào)通過解調(diào)后,通過顯示器將電流信號(hào)還原成圖像.三移動(dòng)電話師:移動(dòng)電話沒有電話線,它也是通過電磁波來傳遞信號(hào)的,大家討論一下,手機(jī)方便了我們的生活,在設(shè)計(jì)這些移動(dòng)電話時(shí),應(yīng)該使它具有怎樣的條件?學(xué)生討論,并積極發(fā)言.教學(xué)板書課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了無線電廣播、電視和移動(dòng)通信方面的知識(shí).它們都是靠電磁波來傳遞信息的,它們本身所轉(zhuǎn)化過來的電流信號(hào)的頻率都較低,不能直接通過電磁波發(fā)射,必須要將其調(diào)制到頻率較高的電磁波上,然后通過天線發(fā)射出去;待接收時(shí)再通過天線將其接收下來,通過選臺(tái)將所要的節(jié)目選出來,經(jīng)過解調(diào)再還原成低頻電流信號(hào),通過揚(yáng)聲器、顯示器再將聲音或圖像還原出來.
教材習(xí)題解答動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理(P157)1.解答:(1)射頻電流的頻率是1008kHz,音頻電流的頻率是440Hz.(2)收音機(jī)接收到空中電磁波的頻率是1008kHz.2.解答:北京用戶在上海通話,需同時(shí)靠北京與上海兩地的基地臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)接,因此通話費(fèi)會(huì)高很多.難題解答【例】關(guān)于廣播、電視、移動(dòng)電話的信息發(fā)射、傳遞、接收過程,下列說法錯(cuò)誤的是()A.旋動(dòng)收音機(jī)上的旋鈕選臺(tái),這實(shí)際上是調(diào)節(jié)頻率B.廣播、電視、移動(dòng)電話的發(fā)射、接收過程類似C.將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的是攝像機(jī)D.移動(dòng)電話和收音機(jī)、電視機(jī)一樣只有接收功能,沒有發(fā)射功能解析:收音機(jī)的天線接收到各種各樣的電磁波,轉(zhuǎn)動(dòng)收音機(jī)調(diào)諧器的旋鈕,從中選出特定頻率的信號(hào),故A正確;廣播、電視、移動(dòng)電話都是將想要發(fā)送的信息轉(zhuǎn)化為電磁波發(fā)送出去,接收之后再將電磁波轉(zhuǎn)化為發(fā)送過來的信息,過程類似,故B正確;電視機(jī)用電磁波傳遞圖像信號(hào)和聲音信號(hào),其中將圖像信號(hào)和聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的分別是攝像機(jī)和話筒,故C正確;移動(dòng)電話既有接收功能,又有發(fā)射功能,故D錯(cuò)誤.答案:D布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí),并提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一課時(shí)的內(nèi)容。教學(xué)反思1.這是一節(jié)較為抽象的原理課,電磁波本身就看不見、摸不著,低頻電流、高頻電流、調(diào)制、解調(diào)等環(huán)節(jié)也涉及較多的知識(shí),不可能一下子說清楚,只能靠想象邊敘述邊畫圖幫助學(xué)生在大腦中建立一個(gè)大致的概念框架,所以對(duì)抽象的東西盡可能使其在教學(xué)中直觀起來.2.類比的方法對(duì)學(xué)生正確理解原理會(huì)起到極大的作用,所以在講廣播的過程中用送信的情景能很好地幫助學(xué)生建立電磁波傳送信息的模型.3.這節(jié)知識(shí)仍然要采用通過現(xiàn)象探究原理的思路進(jìn)行講解,先讓學(xué)生說怎樣聽廣播、怎樣用手機(jī)打電話等,然后再探索應(yīng)該具有怎樣的原理才能實(shí)現(xiàn)這樣的現(xiàn)實(shí)情景,這樣學(xué)生接受起來比較自然,講課也會(huì)順暢很多.教學(xué)過程中老師的疑問:教師點(diǎn)評(píng)和總結(jié):備課筆記備課筆記規(guī)律總結(jié):電視信號(hào)的發(fā)射與接收的過程:①電視用電磁波傳遞聲音信號(hào)和圖像信號(hào).②聲音信號(hào)的產(chǎn)生、傳播和接收過程跟無線電廣播的工作過程相似.③圖像信號(hào)的產(chǎn)生、傳播和接收過程如下.a.攝像機(jī)把景物反射的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào).b.發(fā)射機(jī)把電信號(hào)加載到高頻電流上.c.天線把帶有圖像信號(hào)的電磁波發(fā)射到空中.d.電視機(jī)的接收天線把這樣的高頻信號(hào)接收下來.e.通過電視機(jī)把圖像信號(hào)取出并放大,由顯示器把它還原成景物的像.
第4節(jié)越來越寬的信息之路課題越來越寬的信息之路課型新授課教學(xué)目標(biāo) 1.常識(shí)性了解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信. 2.通過教學(xué)使學(xué)生了解:為什么要用微波通信?如何實(shí)現(xiàn)微波通信?了解微波性質(zhì)接近于光波,大致沿直線傳播,不能沿地球表面繞射的特性,了解微波傳播過程中的一些缺陷以及這些缺陷如何通過衛(wèi)星通信來彌補(bǔ). 3.了解光纖通信的原理和優(yōu)點(diǎn). 4.了解網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展過程和優(yōu)點(diǎn),掌握收發(fā)電子郵件的方法. 5.通過了解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的知識(shí),提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力. 6.通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí),了解科技為人類帶來的便利,提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣.教學(xué)重點(diǎn)了解現(xiàn)代通信知識(shí).教具準(zhǔn)備多媒體課件、視頻資源、光纖等.教學(xué)難點(diǎn)微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)點(diǎn)和原理.教學(xué)課時(shí)1.5課時(shí)課前預(yù)習(xí)1.微波通信:微波的波長在10m到1mm之間,頻率在30MHz到3×105MHz之間,一條微波線路可以同時(shí)開通幾千、幾萬路電話.2.衛(wèi)星通信:衛(wèi)星通信是指利用衛(wèi)星做中繼站的微波通信方式.3.光纖通信:光纖通信是指利用頻率更高的激光進(jìn)行信息傳遞.4.網(wǎng)絡(luò)通信:目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件.鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的對(duì)應(yīng)練習(xí)(教師可有針對(duì)性地挑選部分難題講解),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.新課導(dǎo)入上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了無線電廣播和電視的工作過程,那么電視和無線電廣播相比,在相同的時(shí)間內(nèi)哪個(gè)傳輸?shù)男畔⒍??大家?qǐng)看屏幕(多媒體機(jī)播放視頻).生1:電視傳輸?shù)男畔⒈葻o線電廣播多.生2:電視除能通過聲音得到信息,還可以通過圖象得到大量信息.信息理論表明,作為載體的電磁波頻率越高,相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?因此,幾十年來,無線電通信,電視廣播等所用的頻率越來越高,我們可以形象地說,信息之路越來越寬了.這就是我們今天所要討論的課題.課外拓展:微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個(gè)特征.對(duì)于玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿越而不被吸收,對(duì)于水和食物等就會(huì)吸收微波而使自身發(fā)熱,而對(duì)金屬類東西,則會(huì)反射微波.
進(jìn)行新課一微波通信1.頻率寬泛,容量大問題:為什么要用微波通信呢?大家閱讀課本,回答問題.生:微波(microwave)的波長在10m~1mm之間,頻率在30MHz~3×105MHz之間,比中波和短波的頻率更高,它可以同時(shí)開通幾千、幾萬路電話,所以傳輸?shù)男畔⒏?2.直線傳播損失大,需要中繼站微波沿直線傳播不能繞射,因此衰減很快,要使它傳向遠(yuǎn)方,必須建設(shè)中繼站,像接力賽那樣,一站一站地向外傳播.舉例:移動(dòng)、聯(lián)通通信網(wǎng)絡(luò)各自都有自己的中繼塔,就是想讓信號(hào)傳遞到人們活動(dòng)的各個(gè)角落.問題:高山、大洋中無法建設(shè)中繼站,怎么辦呢?能不能利用地球的衛(wèi)星——月亮進(jìn)行微波中繼通信呢?需要在高處懸掛一個(gè)中繼站.月亮能做中繼站,但是用月亮作為中繼站不好.雖然月亮可以反射微波,但它離我們太遠(yuǎn)了,信號(hào)衰減,時(shí)間延遲.況且只有當(dāng)兩個(gè)通信點(diǎn)同時(shí)見到月亮?xí)r,才能完成這兩點(diǎn)間的通信.所以用月亮作為中繼站,信號(hào)不好,還可能有時(shí)接收不到信號(hào).現(xiàn)在,人類發(fā)明了人造衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星通信的夢想.二衛(wèi)星通信1.問題:做中繼站的衛(wèi)星可以隨便移動(dòng)嗎?衛(wèi)星如果相對(duì)地球靜止,這樣的衛(wèi)星叫做地球同步衛(wèi)星.(做中繼站的衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,相對(duì)地球靜止,不隨便移動(dòng)的.)大家看屏幕,多媒體播放視頻“人造衛(wèi)星”.2.衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)組成.看書了解地面接收站的天線形狀和朝向.3.全球通信只需要三顆衛(wèi)星(如圖)通信衛(wèi)星就像一個(gè)無人值班的空中微波中繼站,它從一個(gè)地面站接收發(fā)射來的信號(hào),經(jīng)過放大變頻后,再發(fā)送回另一個(gè)或幾個(gè)地面站.現(xiàn)在一個(gè)地方出現(xiàn)的突發(fā)事件,全世界的人們幾乎可以立刻看到現(xiàn)場的畫面,這就是通信衛(wèi)星帶來的好處.三光纖通信師:我們已經(jīng)知道,電磁波的傳播速度等于光速,實(shí)際上光也是一種電磁波,與微波相比,光的頻率更高,如果用光來通信,這條“高速公路”要比短波、微波的“公路”寬出百萬倍、千萬倍.這就是光纖通信,請(qǐng)看屏幕(用多媒體播放光纖通信資料),通過討論說出你對(duì)光纖通信的了解.備課筆記小組問題探討:分析一下微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信之間的聯(lián)系與區(qū)別.課外拓展:衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星端、地面端、用戶端三部分組成.衛(wèi)星端在空中起中繼站的作用,即把地面站發(fā)上來的電磁波放大后再返送回另一個(gè)地面站,衛(wèi)星星體又包括兩大子系統(tǒng):星載設(shè)備和衛(wèi)星母體.地面站則是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面公眾網(wǎng)的接口,地面用戶也可以通過地面站出入衛(wèi)星系統(tǒng)形成鏈路,地面站還包括地面衛(wèi)星控制中心,及其跟蹤、遙測和指令站.用戶端即是各種用戶終端.
學(xué)生討論,回答.師:光在光導(dǎo)纖維中傳輸損耗小,可長距離傳輸.光纖通信的通信容量大,通信質(zhì)量高,保密性好.光能沿彎曲的玻璃絲傳播,觀察演示(如圖).把大塑料瓶用不透光的紙包上,瓶的側(cè)壁開個(gè)小孔,在塑料瓶內(nèi)盛滿水,水中有一個(gè)光源,觀察水流中的光.生1:看到水從小孔流出時(shí),光隨著彎彎的水流照到地面,在地面產(chǎn)生一個(gè)光斑.生2:這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明光可以沿彎彎的水流傳播,也可以沿玻璃絲傳播,不管玻璃絲怎樣彎曲都可以傳播.師:光纖通信發(fā)展非??欤恍┌l(fā)達(dá)國家已經(jīng)建立了跨越海底的光纜通信網(wǎng)絡(luò),我們國家也在大力發(fā)展光纖通信,已經(jīng)建立了縱橫大城市之間的光纜通信系統(tǒng).四網(wǎng)絡(luò)通信師:電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來了巨大的變化.計(jì)算機(jī)與通信的結(jié)合將成為21世紀(jì)信息社會(huì)的基礎(chǔ).全球信息網(wǎng)的建立,使人們通過一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦,只要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo),就可以做到“秀才不出門,便知天下事”.請(qǐng)大家看屏幕(多媒體播放網(wǎng)絡(luò)通信),了解網(wǎng)絡(luò)通信.1.世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)叫做因特網(wǎng)(Internet),這樣就能做到資源共享.2.在因特網(wǎng)上可以收發(fā)電子郵件(E-mail),還可以查閱資料,看新聞、購物、和朋友聊天、進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等等.3.電子郵件的傳遞方式是教學(xué)板書課堂小結(jié)本節(jié)我們學(xué)習(xí)了微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信和網(wǎng)絡(luò)通信的知識(shí).知識(shí)拓展:光纖通信所用的是激光.普通的光源夾雜許多不同波長(頻率)的光,方向性差,如果用它作載波,就像收音機(jī)同時(shí)接收到了許多頻率節(jié)目,聲音重疊在一起,讓人無法分辨清楚.1960年美國科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器,它能產(chǎn)生單一頻率、方向高度集中的光——激光(laser),才使光作為載波得以實(shí)現(xiàn),用光進(jìn)行通信成為現(xiàn)實(shí).
教材習(xí)題解答動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理(P163)1.解答:已知電磁波要傳播的距離是2×36000km,電磁波的傳播速度3×108m/s,延遲的時(shí)間t=sv=2×36000km3×105km/s=0.24s.市內(nèi)電話不需要衛(wèi)星做中繼站,相隔的距離比較近,需要的時(shí)間很短,故沒有這種延遲.2.解答:電視利用了微波通信,北斗導(dǎo)航利用了衛(wèi)星通信,寬帶上網(wǎng)利用了光纖通信,發(fā)送電子郵件利用了網(wǎng)絡(luò)通信.3.解答:難題解答【例】我們所說信息之路越來越寬的含義是()A.傳遞信息時(shí),我們走的高速公路很寬B.僅指傳遞信息的方式越來越多C.僅指傳遞信息所用的電磁波頻率越來越高D.傳遞信息所用電磁波的頻率越來越高,傳遞信息的方式也越來越多解析:我們所說的信息之路越來越寬,應(yīng)從兩個(gè)方面來理解:其一,從信息的傳遞方式來說,傳遞信息的方式越來越多;其二,從傳遞的信息量上來說,我們所用的電磁波所能攜帶的信息量越來越大.答案:D易錯(cuò)提示:在理解“信息之路越來越寬”時(shí)容易只考慮一個(gè)方面,而忽略另外一個(gè)方面.科學(xué)鏈接:TCP是英文TransmissionControlProtocol的縮寫,中文翻譯為“傳輸控制通信協(xié)議”.IP則是InternetProtocol的縮寫,中文翻譯成“國際互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議”.
布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí),并提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一課時(shí)的內(nèi)容。教學(xué)反思這節(jié)課的容量大,名詞術(shù)語多,比較抽象,但所涉及的現(xiàn)象多與身邊的事例有關(guān),所以多結(jié)合身邊的現(xiàn)象來分析就不難理解了.教學(xué)過程中老師的疑問:教師點(diǎn)評(píng)和總結(jié):
本章復(fù)習(xí)和總結(jié)解題技巧:解題技巧:電磁波傳播速度最快,其傳播不需要介質(zhì).各種不同的電磁波,在同種介質(zhì)中,傳遞信息的速度都是一樣的,不同的是頻率和波長.根據(jù)速度、頻率和波長的關(guān)系c=λf可知,波長和頻率成反比.電磁波家族成員眾多,特別注意微波、光波和各種射線都是電磁波.電磁波頻率越高,相同時(shí)間內(nèi)傳遞的信息量越大.現(xiàn)代通信手段中,凡是利用無線通信及光纖通信的都用到了電磁波.解題技巧:在解決波長、頻率和波速的關(guān)系時(shí),把握公式c=λf判斷電磁波頻率與波長之間的關(guān)系,即在同一個(gè)介質(zhì)中,波速一定,波長越長,頻率越低,還可以結(jié)合圖形靈活進(jìn)行計(jì)算.教學(xué)目標(biāo)1.了解電話的工作原理以及模擬通信和數(shù)字通信的區(qū)別.2.知道電磁波的產(chǎn)生與傳播,知道電磁波在無線電廣播、電視、移動(dòng)電話方面的應(yīng)用以及三者發(fā)射和接收信號(hào)的區(qū)別.3.常識(shí)性了解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信.教學(xué)方法1.歸納法:整合本章知識(shí)點(diǎn)之間存在的聯(lián)系.2.講練結(jié)合法:通過典型習(xí)題的講練,幫助學(xué)生加深理解知識(shí)的內(nèi)涵,熟悉解題方法與技巧.教具準(zhǔn)備多媒體課件.教學(xué)課時(shí)1課時(shí)鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的對(duì)應(yīng)練習(xí)(教師可有針對(duì)性地挑選部分難題講解),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.本章總結(jié)知識(shí)點(diǎn)1電磁波【例1】空調(diào)遙控器能夠控制空調(diào)的開機(jī)、關(guān)機(jī)、調(diào)溫等,利用的是()A.紅外線B.紫外線C.X射線D.可見光解析:紅外線、紫外線、X射線、可見光都是電磁波.紅外線的波長為0.75~1000微米,主要用于紅外遙控;紫外線的波長為10~400納米,主要用于殺菌;X射線的波長為0.001~100納米,主要
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