初中物理九年級(jí)上冊(cè)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(zhǎng)城，綿延萬(wàn)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(yán)寒，在古老的長(zhǎng)城上抵御著敵人的侵略。遇到大規(guī)模的入侵時(shí)，士兵們常在“烽火臺(tái)”上點(diǎn)起煙火，向遠(yuǎn)處的同伴們傳遞“敵人來(lái)犯”的消息。有時(shí)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(biāo)》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(zhǎng)、頻率和波速。了解電磁波的應(yīng)用及其對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響。學(xué)習(xí)目標(biāo)第1節(jié)現(xiàn)代順風(fēng)耳—電話1.了解電話是怎樣把信息傳遞到遠(yuǎn)方的。2.了解知道電話交換機(jī)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(xué)習(xí)目標(biāo)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(zhǎng)、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(yīng)用及其對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響。第二十一章信息的傳遞學(xué)習(xí)目標(biāo)第3節(jié)廣播、電視和移動(dòng)通信1.了解無(wú)線電廣播的大致工作過(guò)程。2.大致了解電視的工作原理。3.了解移動(dòng)電話是怎樣工作的。第二十一章信息的傳遞學(xué)習(xí)目標(biāo)第4節(jié)越來(lái)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(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類生活帶來(lái)的便利，提高學(xué)科學(xué)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(shí)《課標(biāo)》要求的“了解電磁波的應(yīng)用及其對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響”。作為電磁學(xué)這部分的最后一章，學(xué)生已經(jīng)有了電磁感應(yīng)等知識(shí)，并且學(xué)過(guò)了聲波，這樣學(xué)生了解電磁波的知識(shí)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(wú)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(diǎn)講述電磁波的產(chǎn)生和傳播，無(wú)線電廣播及電視信號(hào)的發(fā)射和接收過(guò)程，而電磁波在其他方面的應(yīng)用則放在“科學(xué)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(duì)通信發(fā)展過(guò)程進(jìn)行回顧，使學(xué)生了解通信在人類社會(huì)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(wú)線通信。在第1節(jié)中介紹了電話，通過(guò)講述電話的工作方式，使學(xué)生理解如何用電流把信息傳遞到遠(yuǎn)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(xué)生理解，所以教科書通過(guò)對(duì)老式電話話筒和聽筒的原理分析，讓學(xué)生了解聲信號(hào)和電信號(hào)是如何相互轉(zhuǎn)化的。在此基礎(chǔ)上介紹電話交換機(jī)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(lái)越重要的作用。教科書通過(guò)“電話信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種”引入模擬通信和數(shù)字通信，并簡(jiǎn)要地介紹了模擬通信和數(shù)字通信，說(shuō)明了數(shù)字通信的優(yōu)勢(shì)。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(zhǎng)和頻率，通過(guò)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(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電磁波是如何產(chǎn)生和傳播的，并通過(guò)與水波的類比，給出了電磁波頻率、波長(zhǎng)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(guò)框圖的形式講述了廣播和電視的大致工作過(guò)程，并在第4節(jié)進(jìn)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(xué)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(wàn)里長(zhǎng)城，章首語(yǔ)講述了古代中國(guó)用長(zhǎng)城上的烽火(光信號(hào)）遠(yuǎn)距離傳遞信息，這一方面能引起學(xué)生對(duì)信息傳遞的興趣，另一方面也讓學(xué)生為我國(guó)的古老文明而感到自豪。通過(guò)問(wèn)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(yīng)用。第二十一章信息的傳遞（1）內(nèi)容：由“電流把信息傳到遠(yuǎn)方”“電話交換機(jī)”“數(shù)字通信和模擬通信”三部分構(gòu)成。（2）重點(diǎn)：電流把信息傳到遠(yuǎn)方。（3）難點(diǎn)：數(shù)字通信和模擬通信。本章的章首圖是萬(wàn)里長(zhǎng)城，配文說(shuō)明長(zhǎng)城上通過(guò)烽火來(lái)傳遞信息，引起學(xué)生對(duì)信息傳遞的興趣。教師也可以通過(guò)歷史故事“烽火戲諸侯”說(shuō)明古代人們是如何進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳遞的。為了讓學(xué)生了解通信的基本原理，可以通過(guò)游戲，在輕松愉快的氣氛中，使他們感覺(jué)到數(shù)字通信并不神秘。內(nèi)容分析第1節(jié)現(xiàn)代順風(fēng)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(diǎn)：電磁波的傳播。（3）難點(diǎn)：電磁波的波長(zhǎng)、波速和頻率。突破教學(xué)難點(diǎn)的關(guān)鍵是與水波的波長(zhǎng)、波速、頻率進(jìn)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(biāo)》對(duì)本節(jié)內(nèi)容的要求很低，只要求學(xué)生了解無(wú)線電廣播的大致工作過(guò)程，大致了解電視的工作過(guò)程，了解移動(dòng)電話是怎樣工作的，并不要求學(xué)生知道具體的技術(shù)細(xì)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(dòng)電話，它們是如何工作的？學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題很有興趣，所以適合學(xué)生通過(guò)查閱資料等方式進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。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(huì)”這一新課程理念。內(nèi)容分析第3節(jié)廣播、電視和移動(dòng)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(diǎn)：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(diǎn)、缺點(diǎn)、改進(jìn)方法，結(jié)合學(xué)生日常生活接觸到的信息，加深對(duì)信息之路越來(lái)越寬的理解。本節(jié)的意圖在于讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到人類已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，信息技術(shù)已經(jīng)滲透到人類生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，信息技術(shù)的發(fā)展給人類的生活方式帶來(lái)了翻天覆地的變化。通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)，了解科技為人類帶來(lái)的便利，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，使學(xué)生養(yǎng)成關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿的意識(shí)，樹立正確的科學(xué)觀，培養(yǎng)振興中華、用科學(xué)服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感。內(nèi)容分析第4節(jié)越來(lái)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(yuǎn)方電話電話交換機(jī)數(shù)字通信模擬通信引出電磁波的產(chǎn)生（演示實(shí)驗(yàn)：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(yīng)用應(yīng)用無(wú)線電廣播、電視信號(hào)的發(fā)射和接收移動(dòng)電話應(yīng)用第二十一章信息的傳遞教學(xué)重點(diǎn)本單元教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1.電磁波的產(chǎn)生和傳播。2.無(wú)線電廣播及電視信號(hào)的發(fā)射和接收過(guò)程。3.電磁波的應(yīng)用。第二十一章信息的傳遞教學(xué)難點(diǎn)本單元教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1.數(shù)字通信和模擬通信。2.電磁波的波長(zhǎng)、波速和頻率。3.廣播和電視信號(hào)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(xué)策略內(nèi)容策略（一）簡(jiǎn)潔生動(dòng)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(guò)程和跨度很大的通信技術(shù)。為了使學(xué)生更好地了解這些內(nèi)容，教科書用深入淺出的語(yǔ)言簡(jiǎn)潔生動(dòng)地介紹了各種通信形式及其基本原理，沒(méi)有在通信技術(shù)的細(xì)節(jié)上過(guò)多地展開。通過(guò)設(shè)計(jì)各種活動(dòng)，讓學(xué)生饒有興趣地參與活動(dòng)和討論。如通過(guò)第1節(jié)的“想想議議”讓學(xué)生理解電話交換機(jī)的基本原理和作用；通過(guò)“想想做做”用數(shù)字通信做小游戲，讓學(xué)生感覺(jué)到數(shù)字通信并不神秘；通過(guò)討論可否用地球的衛(wèi)星——月亮進(jìn)行微波中繼通信，激發(fā)學(xué)生展開豐富的想象，使學(xué)生對(duì)衛(wèi)星通信更容易理解。一、現(xiàn)代順風(fēng)耳—電話第二十一章信息的傳遞教學(xué)策略內(nèi)容策略為了讓學(xué)生能夠理解光纖通信，教科書設(shè)計(jì)了光沿著彎曲的水流傳播的演示實(shí)驗(yàn)，通過(guò)演示，學(xué)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(jìn)而使學(xué)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(huì)沿著它傳播，再?gòu)牧硪欢松涑觯瑥亩梢杂霉鈧鬟f大量的信息。二、光纖通信第二十一章信息的傳遞教學(xué)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(xué)生缺乏對(duì)它的直接感知。教科書通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)“時(shí)斷時(shí)續(xù)的電流能夠產(chǎn)生電磁波”，讓學(xué)生感知電磁波的真實(shí)存在。電磁波產(chǎn)生的機(jī)理很復(fù)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(xué)生理解。電磁波的波長(zhǎng)和頻率也是類比水波的波長(zhǎng)、頻率、波速給出的。三、電磁波第二十一章信息的傳遞教學(xué)策略內(nèi)容策略通過(guò)聲波的傳遞需要介質(zhì)，引出問(wèn)題——電磁波的傳遞是否需要介質(zhì)。然后通過(guò)演示放在真空罩中的移動(dòng)電話可以收到罩外傳給它的電磁波，說(shuō)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(zhǎng)范圍及其應(yīng)用，這很直觀。波長(zhǎng)范圍都是大概值，只要學(xué)生有個(gè)大致的了解就行。第二十一章信息的傳遞三、電磁波教學(xué)策略內(nèi)容策略（三）重點(diǎn)展示無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收廣播、電視和移動(dòng)通信的工作過(guò)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(hào)的載體。教科書利用圖21.3-1講解無(wú)線電廣播的工作過(guò)程，可以幫助學(xué)生理解全過(guò)程。這部分內(nèi)容沒(méi)有涉及具體的技術(shù)細(xì)節(jié)，如器件的結(jié)構(gòu)、原理等。教科書增加了“擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)電磁波的發(fā)射與接收”，利用計(jì)算機(jī)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(guò)改變發(fā)射電磁波的頻率，讓學(xué)生直觀地看到波形隨著頻率的變化而變化。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不作要求，供有條件的學(xué)校選做。四、無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收第二十一章信息的傳遞教學(xué)策略內(nèi)容策略“科學(xué)世界音頻、視頻、射頻和頻道”的內(nèi)容擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面，使學(xué)生對(duì)生活中常聽到的音頻、視頻、射頻和頻道這樣的名詞有一個(gè)初步了解。了解電視頻道根據(jù)頻率或波長(zhǎng)來(lái)劃分，知道不同電視頻道有相應(yīng)的射頻范圍。四、無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收第二十一章信息的傳遞教學(xué)策略內(nèi)容策略（四）以傳播信息的頻率越來(lái)越高為線索形象說(shuō)明信息之路越來(lái)越寬信息理論表明，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，教科書以傳播信息的頻率越來(lái)越高為線索，從無(wú)線電通信、微波通信到光纖通信，所用的頻率越來(lái)越高了，并類比交通運(yùn)輸與道路的關(guān)系，形象地說(shuō)明，信息之路越來(lái)越寬了。五、越來(lái)越寬的信息之路第二十一章信息的傳遞教學(xué)策略內(nèi)容策略現(xiàn)代信息社會(huì)中，我們需要交流越來(lái)越多的信息，這就需要把信息的通路修得越來(lái)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(lái)通信，其容量要高出短波、微波百萬(wàn)倍、千萬(wàn)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(shuō)話的聲音通過(guò)電話機(jī)變成強(qiáng)弱變化的電信號(hào)，電信號(hào)進(jìn)入激光發(fā)射機(jī)，經(jīng)能量轉(zhuǎn)換后，輻射出相應(yīng)的強(qiáng)弱變化的光信號(hào)。光信號(hào)沿著光導(dǎo)纖維傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)，再轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號(hào)，受話機(jī)又把電信號(hào)復(fù)原成聲音，我們就可以聽到對(duì)方講話了。五、越來(lái)越寬的信息之路第二十一章信息的傳遞教學(xué)策略內(nèi)容策略計(jì)算機(jī)與通信的結(jié)合成為信息社