初中物理九年級上冊第二十一章 信息的傳遞（單元解讀課件）（人教版）

第二十一章信息的傳遞雄偉的長城，綿延萬里，蜿蜒起伏，或翹首于峰巔之上，或俯身于峽谷之中。古代的士兵夏季頂著烈日，冬季冒著嚴寒，在古老的長城上抵御著敵人的侵略。遇到大規(guī)模的入侵時，士兵們常在“烽火臺”上點起煙火，向遠處的同伴們傳遞“敵人來犯”的消息。有時候，還可以傳遞更為確切的信息，如“寇不滿五百，放烽一炬；五百以上，放三炬；千騎以上，放四炬”。古代人用烽火傳遞信息，我們現(xiàn)代人用哪些方法傳遞信息？你知道這些方法的基本原理嗎？單元內(nèi)容解讀《課標》要求第二十一章信息的傳遞2.4.6

知道電磁波。知道電磁波在真空中的傳播速度。知道波長、頻率和波速。了解電磁波的應用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響。學習目標第1節(jié)現(xiàn)代順風耳—電話1.了解電話是怎樣把信息傳遞到遠方的。2.了解知道電話交換機的作用。3.知道模擬通信和數(shù)字通信，了解它們的基本區(qū)別。第二十一章信息的傳遞學習目標第2節(jié)電磁波的海洋1.知道電磁波的產(chǎn)生和傳播。2.知道波長、頻率和波速。3.知道電磁波在真空中的傳播速度。4.了解電磁波的應用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響。第二十一章信息的傳遞學習目標第3節(jié)廣播、電視和移動通信1.了解無線電廣播的大致工作過程。2.大致了解電視的工作原理。3.了解移動電話是怎樣工作的。第二十一章信息的傳遞學習目標第4節(jié)越來越寬的信息之路1.了解微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。2.通過學習現(xiàn)代通信知識，了解科技為人類生活帶來的便利，提高學科學的興趣。第二十一章信息的傳遞內(nèi)容分析本章概述本章主要落實《課標》要求的“了解電磁波的應用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響”。作為電磁學這部分的最后一章，學生已經(jīng)有了電磁感應等知識，并且學過了聲波，這樣學生了解電磁波的知識就有了一定的基礎(chǔ)。教科書以信息的傳遞作為全章的線索，內(nèi)容從有線通信到無線通信，從模擬通信到數(shù)字通信，從微波通信到光纖通信，重點講述電磁波的產(chǎn)生和傳播，無線電廣播及電視信號的發(fā)射和接收過程，而電磁波在其他方面的應用則放在“科學世界”欄目中。第二十一章信息的傳遞內(nèi)容分析本章概述教科書首先用組合圖的方式對通信發(fā)展過程進行回顧，使學生了解通信在人類社會生活中的重要作用。關(guān)于通信的方式，教科書先講有線通信，再講無線通信。在第1節(jié)中介紹了電話，通過講述電話的工作方式，使學生理解如何用電流把信息傳遞到遠方。雖然現(xiàn)代電話的種類很多，但是老式電話的工作原理容易被學生理解，所以教科書通過對老式電話話筒和聽筒的原理分析，讓學生了解聲信號和電信號是如何相互轉(zhuǎn)化的。在此基礎(chǔ)上介紹電話交換機的工作原理。第二十一章信息的傳遞內(nèi)容分析本章概述數(shù)字通信是一種既古老又現(xiàn)代的通信方式，數(shù)字通信在現(xiàn)代通信中發(fā)揮著越來越重要的作用。教科書通過“電話信號分為模擬信號和數(shù)字信號兩種”引入模擬通信和數(shù)字通信，并簡要地介紹了模擬通信和數(shù)字通信，說明了數(shù)字通信的優(yōu)勢。第2節(jié)主要介紹電磁波的產(chǎn)生和傳播。根據(jù)電磁波的波長和頻率，通過圖21.2-4展示了各種電磁波及它們的作用。由于電磁波看不見、摸不著，教科書通過演示實驗說明電磁波是如何產(chǎn)生和傳播的，并通過與水波的類比，給出了電磁波頻率、波長和波速的概念。第二十一章信息的傳遞內(nèi)容分析本章概述我們的生活中已經(jīng)離不開廣播和電視了，教材第3節(jié)通過框圖的形式講述了廣播和電視的大致工作過程，并在第4節(jié)進一步介紹了微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信等，為學生展示了現(xiàn)代通信的發(fā)展方向。本章的章首圖選用雄偉的萬里長城，章首語講述了古代中國用長城上的烽火(光信號）遠距離傳遞信息，這一方面能引起學生對信息傳遞的興趣，另一方面也讓學生為我國的古老文明而感到自豪。通過問題“我們現(xiàn)代人用哪些方法傳遞信息？你知道這些方法的基本原理嗎？”自然引出電磁波在信息傳遞上的應用。第二十一章信息的傳遞（1）內(nèi)容：由“電流把信息傳到遠方”“電話交換機”“數(shù)字通信和模擬通信”三部分構(gòu)成。（2）重點：電流把信息傳到遠方。（3）難點：數(shù)字通信和模擬通信。本章的章首圖是萬里長城，配文說明長城上通過烽火來傳遞信息，引起學生對信息傳遞的興趣。教師也可以通過歷史故事“烽火戲諸侯”說明古代人們是如何進行遠距離信息傳遞的。為了讓學生了解通信的基本原理，可以通過游戲，在輕松愉快的氣氛中，使他們感覺到數(shù)字通信并不神秘。內(nèi)容分析第1節(jié)現(xiàn)代順風耳—電話第二十一章信息的傳遞（1）內(nèi)容：由“電磁波是怎樣產(chǎn)生的”和“電磁波是怎樣傳播的”兩部分構(gòu)成。（2）重點：電磁波的傳播。（3）難點：電磁波的波長、波速和頻率。突破教學難點的關(guān)鍵是與水波的波長、波速、頻率進行類比。內(nèi)容分析第2節(jié)電磁波的海洋第二十一章信息的傳遞《課標》對本節(jié)內(nèi)容的要求很低，只要求學生了解無線電廣播的大致工作過程，大致了解電視的工作過程，了解移動電話是怎樣工作的，并不要求學生知道具體的技術(shù)細節(jié)（如器件的結(jié)構(gòu)等）。我們生活中離不開的廣播、電視和移動電話，它們是如何工作的？學生對這個問題很有興趣，所以適合學生通過查閱資料等方式進行探究性學習。本節(jié)內(nèi)容很好地體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”這一新課程理念。內(nèi)容分析第3節(jié)廣播、電視和移動通信第二十一章信息的傳遞（1）內(nèi)容：由“微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信”四部分構(gòu)成。（2）重點：以大量的圖片、視頻介紹本節(jié)所講的各種通信方式的優(yōu)點、缺點、改進方法，結(jié)合學生日常生活接觸到的信息，加深對信息之路越來越寬的理解。本節(jié)的意圖在于讓學生認識到人類已經(jīng)進入信息時代，信息技術(shù)已經(jīng)滲透到人類生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域，信息技術(shù)的發(fā)展給人類的生活方式帶來了翻天覆地的變化。通過學生學習，了解科技為人類帶來的便利，從而提高學生學習科學的興趣，使學生養(yǎng)成關(guān)心科學發(fā)展前沿的意識，樹立正確的科學觀，培養(yǎng)振興中華、用科學服務(wù)于人類的使命感和責任感。內(nèi)容分析第4節(jié)越來越寬的信息之路第二十一章信息的傳遞內(nèi)容結(jié)構(gòu)電流把信息傳到遠方電話電話交換機數(shù)字通信模擬通信引出電磁波的產(chǎn)生（演示實驗：變化的電流產(chǎn)生電磁波）微波通信、衛(wèi)星通信光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信電磁波的傳播；電磁波的速度；電磁波的頻率應用應用無線電廣播、電視信號的發(fā)射和接收移動電話應用第二十一章信息的傳遞教學重點本單元教學重點與難點1.電磁波的產(chǎn)生和傳播。2.無線電廣播及電視信號的發(fā)射和接收過程。3.電磁波的應用。第二十一章信息的傳遞教學難點本單元教學重點與難點1.數(shù)字通信和模擬通信。2.電磁波的波長、波速和頻率。3.廣播和電視信號的發(fā)射與接收。4.光纖通信的原理。第二十一章信息的傳遞教學策略內(nèi)容策略（一）簡潔生動地介紹各種通信形式及其原理本章內(nèi)容涵蓋了人類通信發(fā)展的過程和跨度很大的通信技術(shù)。為了使學生更好地了解這些內(nèi)容，教科書用深入淺出的語言簡潔生動地介紹了各種通信形式及其基本原理，沒有在通信技術(shù)的細節(jié)上過多地展開。通過設(shè)計各種活動，讓學生饒有興趣地參與活動和討論。如通過第1節(jié)的“想想議議”讓學生理解電話交換機的基本原理和作用；通過“想想做做”用數(shù)字通信做小游戲，讓學生感覺到數(shù)字通信并不神秘；通過討論可否用地球的衛(wèi)星——月亮進行微波中繼通信，激發(fā)學生展開豐富的想象，使學生對衛(wèi)星通信更容易理解。一、現(xiàn)代順風耳—電話第二十一章信息的傳遞教學策略內(nèi)容策略為了讓學生能夠理解光纖通信，教科書設(shè)計了光沿著彎曲的水流傳播的演示實驗，通過演示，學生知道光不但能夠沿直線傳播，也可以沿著彎曲的水流傳播，進而使學生了解光也能沿著光纖傳播。不管光纖怎樣彎曲，從它一端射入的光都會沿著它傳播，再從另一端射出，從而可以用光傳遞大量的信息。二、光纖通信第二十一章信息的傳遞教學策略內(nèi)容策略（二）形象地展示電磁波是怎樣產(chǎn)生和傳播的電磁波是很抽象的，學生缺乏對它的直接感知。教科書通過演示實驗“時斷時續(xù)的電流能夠產(chǎn)生電磁波”，讓學生感知電磁波的真實存在。電磁波產(chǎn)生的機理很復雜，教科書只講到迅速變化的電流能產(chǎn)生電磁波。前面章節(jié)中講了聲波，所以教科書用水波、聲波類比電磁波，使其形象化，更容易被學生理解。電磁波的波長和頻率也是類比水波的波長、頻率、波速給出的。三、電磁波第二十一章信息的傳遞教學策略內(nèi)容策略通過聲波的傳遞需要介質(zhì)，引出問題——電磁波的傳遞是否需要介質(zhì)。然后通過演示放在真空罩中的移動電話可以收到罩外傳給它的電磁波，說明電磁波在真空中也可以傳播。教科書利用電磁波波譜圖給出了電磁波各波段的名稱、波長范圍及其應用，這很直觀。波長范圍都是大概值，只要學生有個大致的了解就行。第二十一章信息的傳遞三、電磁波教學策略內(nèi)容策略（三）重點展示無線電廣播信號的發(fā)射和接收廣播、電視和移動通信的工作過程都涉及電磁波的發(fā)射和接收。所以，教科書把這些內(nèi)容放在了同一節(jié)中。發(fā)射電磁波的目的是利用它作為傳遞信號的載體。教科書利用圖21.3-1講解無線電廣播的工作過程，可以幫助學生理解全過程。這部分內(nèi)容沒有涉及具體的技術(shù)細節(jié)，如器件的結(jié)構(gòu)、原理等。教科書增加了“擴展性實驗電磁波的發(fā)射與接收”，利用計算機可以顯示出接收到的調(diào)制的電磁波的波形，并且可以通過改變發(fā)射電磁波的頻率，讓學生直觀地看到波形隨著頻率的變化而變化。這個實驗不作要求，供有條件的學校選做。四、無線電廣播信號的發(fā)射和接收第二十一章信息的傳遞教學策略內(nèi)容策略“科學世界音頻、視頻、射頻和頻道”的內(nèi)容擴展了學生的知識面，使學生對生活中常聽到的音頻、視頻、射頻和頻道這樣的名詞有一個初步了解。了解電視頻道根據(jù)頻率或波長來劃分，知道不同電視頻道有相應的射頻范圍。四、無線電廣播信號的發(fā)射和接收第二十一章信息的傳遞教學策略內(nèi)容策略（四）以傳播信息的頻率越來越高為線索形象說明信息之路越來越寬信息理論表明，作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷Ｒ虼?，教科書以傳播信息的頻率越來越高為線索，從無線電通信、微波通信到光纖通信，所用的頻率越來越高了，并類比交通運輸與道路的關(guān)系，形象地說明，信息之路越來越寬了。五、越來越寬的信息之路第二十一章信息的傳遞教學策略內(nèi)容策略現(xiàn)代信息社會中，我們需要交流越來越多的信息，這就需要把信息的通路修得越來越寬。例如，微波比中波和短波的頻率更高，可以傳遞更多的信息。我們知道，光也是一種電磁波，而且頻率很高。如果用光來通信，其容量要高出短波、微波百萬倍、千萬倍。光纖也可以像電纜一樣做成多芯的光纜。光纖通信與有線電通信相似。以電話為例，在發(fā)送端，說話的聲音通過電話機變成強弱變化的電信號，電信號進入激光發(fā)射機，經(jīng)能量轉(zhuǎn)換后，輻射出相應的強弱變化的光信號。光信號沿著光導纖維傳輸?shù)焦饨邮諜C，再轉(zhuǎn)化成相應的電信號，受話機又把電信號復原成聲音，我們就可以聽到對方講話了。五、越來越寬的信息之路第二十一章信息的傳遞教學策略內(nèi)容策略計算機與通信的結(jié)合成為信息社