2022九年級物理全冊第二十一章信息的傳遞第4節(jié)越來越寬的信息之路教學(xué)設(shè)計2新版新人教版

1、 Page * MERGEFORMAT 5第4節(jié) 越來越寬的信息之路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.常識性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。2.通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學(xué)科學(xué)的興趣。【基礎(chǔ)知識精講】隨著社會的進步，人類傳遞的信息量越來越大，由無線廣播發(fā)展到電視，增加了圖像的信息，但如同人類的進步無法停止，信息的傳遞繼續(xù)發(fā)展。信息傳輸?shù)亩嗌倥c什么有關(guān)呢？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?。根?jù)電磁波家族成員特點：cf可知，波長越短的電磁波，頻率越高。相對無線電波，（長波、中波、短波）微波的波長更短、頻率更高，因此可以傳輸更多的信息。我們可以形象地比喻

2、為信息之路越來越寬了。1微波通信同無線電波相比，微波的波長更短，在1mm至10m之間，頻率更高，在30MHz至3105MHz之間，一條微波線路可以傳輸更多的信息，因此可在上面通行幾千、幾萬路電話。但微波傳輸過程需要在其中建中繼站，因為地球是球形。微波性質(zhì)更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。所以在每傳播一定距離后需將微波向地面引，如圖97所示。根據(jù)實際情況必須每隔大約50km左右就要建設(shè)一個微波中繼站。而且傳播的越遠中繼站需要的越多。圖97微波通信受到挑戰(zhàn)是因為必須建設(shè)中繼站，并且在遇到雪山，大洋根本無法建設(shè)，這樣就受到限制。如何解決這一問題呢？開始有人想利用月球做中繼站，但由于月球

3、離我們太遠，沒有足夠能量的微波無法到達月球，更無從談到攜帶信息反射回地面。后來人們想在天空中人造一個衛(wèi)星做中繼站，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了，這得益于人造衛(wèi)星的發(fā)展。2衛(wèi)星通信航天事業(yè)的發(fā)展使人類已飛出地球，在太空中建立太空站，可以發(fā)射人造衛(wèi)星為我們服務(wù)，用地球同步衛(wèi)星做微波中繼站，很好地解決了地面中繼站的弊端，實現(xiàn)無障礙中繼，覆蓋整個地球（360）只需三顆通訊衛(wèi)星如圖98。衛(wèi)星通訊標(biāo)志著信息已可全球化。圖983光纖通信依然根據(jù)cf。比微波頻率更高的電磁波是光波。能否運用光波傳送信息呢？如果用光波傳送信息，這條“信息高速路”要比短波、微波寬出百萬倍、千萬倍。但發(fā)展光波通訊遇到這樣一個問題，普通的光源夾雜了

4、許多不同波長的光，難以攜帶信息或無法從光波中分離出信息。要想解決問題得制造一種單一且方向高度集中的光，作為載體才行。1960年，美國科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，激光是一種單一，方向高度集中的光，它攜帶信息時，可以從中將信息分離出來。圖99激光用于通信，由于攜帶信息量可以更多，因此得到快速發(fā)展，各個國家都有光纜的通信工程，光纜是光信息的路徑，是一種用玻璃做成的光導(dǎo)纖維，光在里面經(jīng)過數(shù)次反射，最終從光纜另一頭射出。如圖99所示。光導(dǎo)纖維內(nèi)心是空的，外面敷上保護層。由于光的頻率很高，所以可以同時傳遞聲音、圖像等信息。4網(wǎng)絡(luò)通信信息的發(fā)送和接收都已經(jīng)知道，但信息量的增大使人們面臨著管理或

5、挑選的問題，計算機可以處理大量的信息，而且速度快。把計算機同信息網(wǎng)絡(luò)連在一起，就叫做網(wǎng)絡(luò)通信。網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)越性是很明顯的，由于計算機介入信息的管理，人們又步入了一個嶄新的信息時代。目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件。如圖910所示，每人的計算機分別跟一個叫做服務(wù)器的大計算機相連，這就是平常說的上網(wǎng)。如同郵局與寄信人和收信人的關(guān)系。甲、乙計算機相當(dāng)于收（寄）信人，而服務(wù)器相當(dāng)于郵局，當(dāng)甲發(fā)給乙一封電子郵件時，他的服務(wù)器A把郵件送到B儲存起來。一旦乙上網(wǎng)，他就能從自己的服務(wù)器B得到這個郵件。每臺電腦都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，這樣“郵遞員”才能將信件送到準(zhǔn)確的位置。圖910網(wǎng)絡(luò)通訊的

6、“郵寄員”是集合現(xiàn)在通信載體的優(yōu)點，他是導(dǎo)線、光纜、微波的組合體。有時還運用通信衛(wèi)星等各種通信手段。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能化程度越來越高，人們的溝通可以通過網(wǎng)絡(luò)達到近乎“面對面”的程度，這得益于網(wǎng)絡(luò)通信可以在很短時間內(nèi)傳遞大量的信息，而且信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面的直接需要，我們可以在網(wǎng)上輕松地看電視了。利用網(wǎng)絡(luò)通信收發(fā)電子郵件是最基本的功能。每個用戶都有自己的信箱，信箱都編有地址名。例如：xiaolin表示信箱屬于一個自稱“xiaolin”的人，他的服務(wù)器名叫.其中“cn”是china的簡寫，表示這個服務(wù)器是在中國注冊的。世界上凡是計算機集中的地方，例如企業(yè)、機關(guān)、某

7、些居民小區(qū)等，大都已經(jīng)把自己的計算機聯(lián)在一起了。這些網(wǎng)絡(luò)又互相聯(lián)結(jié)，成為世界上最大的計算機網(wǎng)絡(luò)，叫做因特網(wǎng)。因特網(wǎng)已經(jīng)成為21世紀(jì)信息社會的基礎(chǔ)。全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過一臺聯(lián)網(wǎng)的電腦，只要輕輕點擊鼠標(biāo)，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”。人們可以通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)查閱資料、看新聞、購物、進行視頻點播，可以上網(wǎng)和朋友聊天。另外可以通過網(wǎng)絡(luò)進行遠程教育、遠程醫(yī)療等等。網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到人們生活的各個角落。【學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)】進入中學(xué)生活的最大的不適應(yīng)，就是學(xué)習(xí)方法方面的不適應(yīng)。小學(xué)的時候是“聽課做作業(yè)”的兩段學(xué)習(xí)法，在同學(xué)們年齡小時顯得較自然，隨著年齡的增長，消極影響會越來越大，主要有以下幾方面：一

8、、違背記憶規(guī)律。兩段學(xué)習(xí)法是極不科學(xué)的一次性記憶，其遺忘率很高，只是聽完課做完作業(yè)，考試時再突擊復(fù)習(xí)，在所學(xué)知識少且簡單的小學(xué)還可以，但遇到初中綜合及靈活題根本無法解決。二、兩段學(xué)習(xí)法被動學(xué)習(xí)記憶，容易挫傷學(xué)習(xí)興趣和信心，有的同學(xué)之所以厭學(xué)就是長期運用此種方法，他們不主動學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，體驗不到進步的欣喜，學(xué)習(xí)情緒很難高漲。要適應(yīng)初中的學(xué)習(xí)生活，不僅涉及學(xué)習(xí)方法問題，還有學(xué)習(xí)目的、興趣、毅力、習(xí)慣等方面的問題。以下一一介紹?？茖W(xué)用腦：實驗證明，各學(xué)習(xí)器官耳、眼、口、手有機的配合進行學(xué)習(xí)，能有效的提高記憶效果，更好的發(fā)揮大腦的潛能。即上課時力爭做到“五到”：心到、口到、眼到、耳到、手到。只要肯努力，

9、人人都會變得很聰明。讓大腦有勞有逸進行工作；讓大腦在興奮與抑制合理交替的前提下提高學(xué)習(xí)效率，是唯一正確和合乎學(xué)習(xí)規(guī)律的途徑。養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣：人的行為有80%至90%受習(xí)慣的支配，但人們往往自己覺察不到。圖911如何理解以上漫畫的含義？它對你有什么啟示？學(xué)校的教育就是幫助人培養(yǎng)良好的習(xí)慣，力求養(yǎng)成習(xí)慣把行動養(yǎng)成習(xí)慣，習(xí)慣形成品質(zhì)，品質(zhì)決定命運。動力定型（習(xí)慣）有優(yōu)劣之分。建立科學(xué)化的動力定型，便可以花費少的勞動去取得較大的成果。良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣一旦形成，可以高效率支配自己的學(xué)習(xí)生活。我們就全面介紹初中生必須形成的科學(xué)的動力定型五段學(xué)習(xí)法1預(yù)習(xí)：（1）種類：課前預(yù)習(xí)、階段預(yù)習(xí)、學(xué)期預(yù)習(xí)。（2）要

10、求：了解大意，找出重點、難點，發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)自學(xué)能力，循序漸進，做好學(xué)期預(yù)習(xí)。不做預(yù)習(xí)的危害：（1）缺乏準(zhǔn)備，某些內(nèi)容可能聽不懂。（2）上課好像聽懂，下課很快忘了。（3）做作業(yè)困難，錯誤多。（4）養(yǎng)成被動習(xí)慣，無論做什么事都容易落后。2課堂學(xué)習(xí)：（1）兩分鐘準(zhǔn)備，應(yīng)做4件事：入室靜坐，作好上課心理準(zhǔn)備，回憶上堂課的內(nèi)容，回憶預(yù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的不理解的內(nèi)容，檢查學(xué)習(xí)用具。（2）充分利用課堂45分鐘提高學(xué)習(xí)效率：驗證預(yù)習(xí)中自己確定的重點與老師講解的是否一樣？學(xué)習(xí)老師分析問題和解決問題的方法，努力發(fā)現(xiàn)問題，并思維活動，特別是創(chuàng)造性思維活動，都是從發(fā)現(xiàn)問題開始的，有了問題才去思考和研究，才能發(fā)明和創(chuàng)造，在理

11、解的基礎(chǔ)上，當(dāng)堂鞏固70%以上的知識，接受老師傳授的方法，做好聽課筆記。3復(fù)習(xí)：近期復(fù)習(xí)是指當(dāng)晚或次晨進行第一次復(fù)習(xí)。再過2、3天再進行一次復(fù)習(xí)。長期復(fù)習(xí)做法如下：按先密后疏規(guī)律，安排一周、一月、甚至幾個月的復(fù)習(xí)計劃。4完成作業(yè)：復(fù)習(xí)功課之后方可做作業(yè)，在量力而行的基礎(chǔ)上，發(fā)揮創(chuàng)造性，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧?xí)慣，再求速度，把作業(yè)當(dāng)成考試對待。5總結(jié)：做好當(dāng)天的小結(jié)，做好重要專題的小結(jié)，有計劃地總結(jié)知識，總結(jié)學(xué)習(xí)方法和經(jīng)驗?！就卣褂?xùn)練】微波微波也叫超高頻無線電波，是無線電波中波長最短的一個波段，其波長范圍的上限約為幾米，下限通常定為1mm。微波有許多特性，它除了具有電磁波的基本屬性之外，還有波長短、頻率高等

12、特點。這些都是一般無線電波無法比擬的，這些特性使它能滿足科研、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中多方面的特殊需要，并逐步為世人矚目。首先我們已經(jīng)知道微波在廣播電視和通訊方面必不可少。其次微波能穿透電離層，而其他無線電波都要被電離層反射回地面，所以只能用微波來進行衛(wèi)星通訊和地面與衛(wèi)星、飛船之間的聯(lián)系。雷達是微波探測設(shè)備，一般雷達的工作頻率是3109Hz至10109Hz，由于波長短，有利于精確地測量距離和時間；微波與光類似，它是在空間沿直線傳播，遇到障礙物就像光的反射，并且可以用反射鏡反射或透鏡來聚集微波的能量，雷達所用天線像探照燈一樣，把發(fā)射功率基本上全部集中于窄束之內(nèi)輻射出去，還能收到目標(biāo)反射回來的反射波，從而確定目標(biāo)的方向、距離，甚至大小和形狀。雷達不僅可以偵察敵情，搜索飛機和艦船、坦克等，還能控制導(dǎo)彈與炮火，跟蹤衛(wèi)星、洲際導(dǎo)彈和宇宙火箭。雨、云、雪、霧對微波都有不同程度的吸收與反射，因此用氣象雷達可以預(yù)報