人教版八年級物理下冊《功勛卓著的電與磁第十章 信息的傳遞四、越來越寬的信息之路》教案_20

1、越來越寬的信息之路教學(xué)設(shè)計與反思教學(xué)目標(biāo)：1知識與技能：常識性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。通過教學(xué)使學(xué)生了解：為什么要用微波通信？如何實現(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點以及這些缺陷如何通過衛(wèi)星通信來彌補(bǔ)。了解光纖通信的原理和優(yōu)點。了解網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展過程和優(yōu)點，掌握發(fā)電子郵件的方法。2過程和方法：通過師生共同交流來探討現(xiàn)代信息的變化，用大量多媒體圖片、影視畫面使學(xué)生了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的特點和粗略的原理。3情感態(tài)度和價值觀：通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識，了解科技給人類帶來的便利，提高學(xué)科學(xué)的興趣，使學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注科

2、學(xué)發(fā)展前沿的習(xí)慣，樹立正確的科學(xué)觀，培養(yǎng)振興中華、用于服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感。教學(xué)重、難點：衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)點和原理。教學(xué)媒體運用：課前發(fā)動學(xué)生查找有關(guān)資料包括一些多媒體的信息，來激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。引課通過多媒體播放一場足球比賽片段，學(xué)生觀看視頻，同時思考老師提出的問題。創(chuàng)設(shè)情景，學(xué)生學(xué)習(xí)興致高漲。在學(xué)到為什么用衛(wèi)星來做微波中繼站、而至少要用三顆衛(wèi)星，光纖通信的原理和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)電子郵件的過程采用了Flah動畫把微觀、抽象的通信過程變成形象、直觀、生動的動畫描述出來，幫助學(xué)生較好的理解相關(guān)知識，同時也突破了教學(xué)難點和重點內(nèi)容。順利地完成了教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)過程：一、新課導(dǎo)入：通

3、過多媒體播放一場足球比賽片段。教師引出新課：剛才我們欣賞的足球比賽片段，是我從衛(wèi)視頻道節(jié)目中截取的。每天電視臺播放新聞、世界重大事件的了解和各種體育比賽也都是由衛(wèi)星轉(zhuǎn)播來的。為什么要用衛(wèi)星來轉(zhuǎn)播電視節(jié)目呢？除了衛(wèi)星通信外，還有沒有其他的通信方式呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)本章的最后一節(jié)越來越寬的信息之路。學(xué)生回答：衛(wèi)星傳遞信息多；衛(wèi)星傳遞的信息量大；衛(wèi)星傳遞時間快二、利用上節(jié)課的知識做鋪墊，引出新知識現(xiàn)在隨著科技的進(jìn)步，傳輸信息的途徑也越多，像報紙、電視、收音機(jī)、電腦等都能傳輸信息，但它們在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘渴欠裣嗤?？以無線電廣播和電視廣播為例，在相同時間內(nèi)誰傳輸?shù)男畔⒏嘁恍┠?？學(xué)生回答：不

4、一定相同，電視廣播傳輸?shù)男畔⒏嘁恍?。無線電廣播只能傳遞聲音信號，電視不僅能傳遞聲音信號，而且也能傳遞圖像信號。教師引進(jìn)新知識：為什么電視廣播要比無線電廣播能傳輸更多的信息呢？這是因為它們用來傳輸電信號的電磁波（也叫載波）的頻率不同。無線電廣播一般是用長波、中波和短波做載波，電視廣播是用微波作為載波。因為微波的波長短，頻率高，所以在相同時間內(nèi)才能傳輸更多的信息?，F(xiàn)代理論表明：作為載體的無線電波，頻率越高，在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷Ｒ驗槲⒉ǖ念l率高，用它作為載波能傳遞更多的信息，所以現(xiàn)在微波通信使用很廣泛。下面請同學(xué)們看書上微波通信部分，并思考下列幾個問題：1微波的波長、頻率在什么范圍內(nèi)？2

5、微波通信有什么優(yōu)點？有什么缺點？為什么？3在微波通信中，為什么要建立微波中繼站，它起到什么作用？4能在月球上建中繼站嗎？教師板書：現(xiàn)代信息表明：作為載體的無線電波，頻率越高，在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷?、微波通信學(xué)生回答：微波的波長在10m-1mm之間，頻率在30MHz-3105MHz之間。學(xué)生回答：一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話頻率高，傳遞的信息多。可見它能傳遞的信息量是很大的。學(xué)生回答：因為微波的性質(zhì)接近于光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。學(xué)生可能回答：中繼站的作用是使微波沿地球表面繞射。學(xué)生回答：不能，因為太遠(yuǎn)了，時間延遲，信號衰減。教師引導(dǎo)：同學(xué)們大致說出了中繼站

6、的作用，誰能更詳細(xì)說一下它的作用？衛(wèi)星中繼站能把上一站傳來的微波信號經(jīng)過處理后，再發(fā)射到下一站去。就像接力賽跑一樣，一站傳一站，經(jīng)過很多中繼站就可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。下面我們通過這個課件來說明一下中繼站的作用。演示課件：在A地發(fā)射微波，我要在B地接收到微波，能不能接收到？（因為微波不能沿地球表面繞射，在B地接收不到微波）為了接收到微波，我在地面上每隔50km建立微波中繼站，把信號接收過來，經(jīng)過處理后，再傳到下一站去，在B地接收到微波。由于微波通信傳輸?shù)男畔⒘看?，所以各種電信業(yè)務(wù)的傳輸，如電話、電報、數(shù)據(jù)、傳真、以及彩色電視機(jī)都可以通過微波電路傳輸。同學(xué)們看圖片，這是微波中繼站，因為微波大致沿直

7、線傳播容易被山岳和高樓所阻隔，所以微波中繼站都建在很高的地方?，F(xiàn)在我們知道了微波通信的特點傳輸特點，請同學(xué)們想一想：微波通信有什么缺點呢？學(xué)生答：長距離通信需要建立很多中繼站，麻煩。學(xué)生答：遇到雪山、大洋過不去。受地理位置的限制，例如我要在中國和美國之間建立一條微波通信線路，途中要經(jīng)過大西洋，沒法把中繼站建在水面上，該怎么辦呢？學(xué)生回答：把中繼站設(shè)在空上，利用通信衛(wèi)星（或人造地球衛(wèi)星）做中繼站來完成微波的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。 對，我們可以利用通信衛(wèi)星作為空中的中繼站，來完成微波的轉(zhuǎn)發(fā)，這就是衛(wèi)星通信。2、衛(wèi)星通信談到衛(wèi)星通信，你覺得給它你帶來得最大好處是什么？電視頻道多了，能收看到的節(jié)目多了，能夠及時地

8、知道到在世界各地發(fā)生的事情了。那么通信衛(wèi)星是怎樣完成電視節(jié)目的轉(zhuǎn)播任務(wù)的呢？我們以一場足球賽的實況轉(zhuǎn)播為例，電視轉(zhuǎn)播車在比賽現(xiàn)場將比賽實況攝下后，一般以微波通信的方式送給電視臺，電視臺經(jīng)過編輯處理后，通過無線電塔將電信號發(fā)射給太空中通信衛(wèi)星，通信衛(wèi)星接收電信號，經(jīng)過放大變頻后，再向地面發(fā)送，通過電視臺進(jìn)行播放，我們在電視機(jī)前就可以看到球賽的實況。由于通信衛(wèi)星離地面的距離遠(yuǎn)，它能把地面發(fā)送過來的電信號轉(zhuǎn)發(fā)到很遠(yuǎn)的地方，所以在位于赤道平面的軌道上，放置三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。現(xiàn)在我們了解了衛(wèi)星通信方式，同學(xué)們能不能說一說，衛(wèi)星通信給我們帶來的最大好處是什么？學(xué)生回答：獲得的信息量大了；電視

9、頻道多了；能收看到的節(jié)目多了；能夠及時地知道到在世界各地發(fā)生的事情了。衛(wèi)星通信和微波通信相比，有哪些優(yōu)點呢？傳輸信息遠(yuǎn)、傳播范圍大，不受地形的限制，抗干擾能力強(qiáng)、比微波通信傳輸容量大。 正因為衛(wèi)星通信有這么多的優(yōu)點，所以目前世界上三分之二以上的國際電話、電報業(yè)務(wù)、和洲際電視廣播都由衛(wèi)星通信來承擔(dān)。衛(wèi)星通信有沒有缺點呢？衛(wèi)星離地面的高度是36000km，你們算一下，微波從地面?zhèn)鞯叫l(wèi)星上再反射回地面需要多長時間？微波的傳播速度和光的傳播速度相同。是3108m/s。0.24s，這是微波發(fā)射再返回原地的時間，如果進(jìn)行的是兩地間的通信，需要的時間會更長。所以使用衛(wèi)星通信時會出現(xiàn)信號延遲的現(xiàn)象。不同臺播放

10、同一個電視節(jié)目不同步。這是使用衛(wèi)星通信的一個缺陷。以上我們了解了微波通信和衛(wèi)星通信，除了這兩種通信方式外，還有沒有其他的通信方式呢？3、光纖通信光纖通信是用光來做載波。我們知道，電磁波的傳播速度等于光速，實際上光也是一種電磁波，并且光的頻率比微波的頻率更高，如果用光來通信，那么傳輸?shù)男畔⒘繒唷Ｄ敲磻?yīng)該用什么樣的光來做載波呢？用激光 為什么？普通光夾雜了許多不同頻率的光，方向性差，如果用普通光做載波，就象收音機(jī)同時接收到了許多頻率的節(jié)目一樣，各種聲音重疊在一起，叫人無法分辨。而激光的頻率單一、方向性好、亮度高等特點，正好彌補(bǔ)了普通光源的缺陷。從激光器發(fā)明后，人們就開始嘗試用激光作載波來傳遞信

11、息，但激光在空氣中傳播時容易受氣候條件的影響，于是人們就想能不能讓激光在特殊的管道里傳播呢？直到1966年華裔科學(xué)家高錕發(fā)明了光導(dǎo)纖維后，用激光通信才成為現(xiàn)實。用光纖燈具演示實驗，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。提問：細(xì)絲是什么？光導(dǎo)纖維在光導(dǎo)纖維末端看到光點，說明什么？說明光沿著細(xì)絲傳播過來。在初二上學(xué)期學(xué)過，光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光導(dǎo)纖維是彎的，光怎樣為什么能傳過來呢？下面同學(xué)們看一段影視圖象，從中你會獲得很多信息：提問兩個問題：（1）為什么光能在彎曲的光導(dǎo)纖維中傳播呢？利用了光的全反射。簡單介紹一下光的全反射，光從玻璃斜射入空氣中時，要發(fā)生折射現(xiàn)象，折射光線向哪個方向偏折？向界面偏折。當(dāng)入射角逐漸增

12、大時，折射角怎么變化？當(dāng)入射角再增大時出現(xiàn)這種現(xiàn)象，同學(xué)們猜想，當(dāng)入射角增大到某個程度時，看不到折射光線，光線全部反射回玻璃中，我們把這種現(xiàn)象叫做光的全反射。光導(dǎo)纖維就是利用這個現(xiàn)象制成的。（2）誰能簡單說一下光纖通信的過程？光纖通信是利用電光變換技術(shù)，在信息發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，讓光信號在光?dǎo)纖維中傳播，在信息接收端，再把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。從而實現(xiàn)信息的傳遞。光纖通信傳輸?shù)男畔⒘糠浅４?，一對光纖，從理論上講，可以開通1億路電話，再加上通信中光沿管道傳播，不容易受到外界的干擾、保密性好的特點，正在被應(yīng)用的越來越廣泛。我國的光纖通信發(fā)展也很快，在許多大城市都架設(shè)了光纜。昨天我從經(jīng)過我們家附近的網(wǎng)吧經(jīng)