教科版九年級(jí)物理下冊(cè)教案：第10章 第3節(jié)

///第3節(jié)改變世界的信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1．知道什么是衛(wèi)星通信和光纜通信．2．初步了解移動(dòng)通信的根本原理．【過程與方法】通過用激光筆和玻璃棒做小實(shí)驗(yàn),知道激光在玻璃棒中傳播的特點(diǎn),加深對(duì)光纖通信的理解．【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】通過信息技術(shù)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用的學(xué)習(xí),使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)好知識(shí)和技能,利用信息技術(shù)為國家社會(huì)效勞的意識(shí)．重點(diǎn)難點(diǎn)【重點(diǎn)】理解信息技術(shù)在社會(huì)生活中的作用．【難點(diǎn)】對(duì)移動(dòng)通信原理及數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的理解．教學(xué)過程知識(shí)點(diǎn)一衛(wèi)星通信【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P30－31,完成以下問題：1．衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站,轉(zhuǎn)發(fā)電磁波進(jìn)行通信的．衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星端、地面端和用戶端三局部組成．2．同步通信衛(wèi)星相對(duì)地面是靜止的,在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛(wèi)星,就可以幾乎覆蓋全部的地球外表,實(shí)現(xiàn)全球通信．【合作探究】演示一衛(wèi)星通信1．衛(wèi)星通信系統(tǒng)由哪幾局部組成？答：衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星端、地面端和用戶端組成．2．用同步衛(wèi)星做微波通信的中繼站,能夠解決微波通信的缺陷．利用同步衛(wèi)星做中繼站的優(yōu)點(diǎn)是？答：在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛(wèi)星(如以下圖所示),就覆蓋了幾乎全部地球外表,可以實(shí)現(xiàn)全球通信．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)地面站或轉(zhuǎn)發(fā)給另一顆衛(wèi)星．3．今日的地球已經(jīng)被一張電磁波的大網(wǎng)嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地罩了起來,通過這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò),幾乎在地球上任何一個(gè)地方都可以將信息即時(shí)發(fā)往世界各地,在一瞬間傳遍全球(如以下圖所示)．【教師點(diǎn)撥】1．要實(shí)現(xiàn)全球通信,只需在地球的周圍均勻地分布三顆同步通信衛(wèi)星．它們相當(dāng)于幾個(gè)“太空中繼站〞,負(fù)責(zé)接收和發(fā)射信號(hào)．2．通信衛(wèi)星的優(yōu)點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)、通信容量大、不受大氣層的影響、平安性高、覆蓋面積廣．【跟進(jìn)訓(xùn)練】目前衛(wèi)星通信是利用與地球同步運(yùn)行的衛(wèi)星,作為微波通信的中繼站(信號(hào)的中轉(zhuǎn)),實(shí)現(xiàn)全球的通信,也就是讓衛(wèi)星收發(fā)的電磁波覆蓋整個(gè)地球,那么至少需要的衛(wèi)星數(shù)量是(B)A．2顆 B．3顆C．4顆 D．5顆知識(shí)點(diǎn)二光纜通信【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P31－32,完成以下問題：1．光纜通信的原理是利用光的全反射特性,把光能限制在光纖內(nèi)部,用光信號(hào)取代傳統(tǒng)通信方式中的電信號(hào),實(shí)現(xiàn)信息的傳遞．2．光纜通信的特點(diǎn)：由于光的頻率很高,在一定時(shí)間內(nèi)可以傳輸大量信息,而且光在光導(dǎo)纖維中傳輸能量損耗小,可長(zhǎng)距離傳輸信息,容量大,不怕雷擊,不受電磁干擾,通信質(zhì)量高,保密性好.【合作探究】演示二光纜通信的認(rèn)識(shí)光是電磁波大家族中的一員．通過光,我們獲得了大量信息．但光有兩個(gè)特點(diǎn),一是在同種均勻介質(zhì)中,光總是沿直線傳播；二是光源的發(fā)光往往是發(fā)散的,向四面八方傳播,無須離光源太遠(yuǎn),能量便消散殆盡,變得“暗淡無光〞．用什么方法能把光限制在特定的“管道〞中傳播,使它幾乎毫無損耗地到達(dá)遠(yuǎn)方目的地呢？帶著這些問題思考并答復(fù)以下問題．1．如何理解光纖通信的“光〞？答：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．2．普通光源的光,與光纖通信的“光〞有什么區(qū)別？答：普通的光源夾雜許多不同波長(zhǎng)(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．3．通信用的激光一般在哪里傳播？答：通信用的激光一般在特殊的管道——光導(dǎo)纖維里傳播．4．光導(dǎo)纖維是由什么制成的？答：光導(dǎo)纖維是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲,是用高純度的石英玻璃拉制成的(數(shù)條光纖并成一束再敷上保護(hù)層,可制成光纜)．5．光纖通信的原理是什么？答：光從光導(dǎo)纖維的一端射入,在內(nèi)壁上屢次反射,從另一端射出,這樣就把它攜帶的信息傳到了遠(yuǎn)方(如以下圖所示)．演示三光沿著水流傳播如下圖,把大塑料瓶底用不透光的紙包上,瓶的側(cè)壁開個(gè)小孔．塑料瓶?jī)?nèi)盛水,水面上方放一個(gè)發(fā)光小燈泡．觀察水流時(shí)的光．1．看到了什么現(xiàn)象？答：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．2．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么？答：說明了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．【教師點(diǎn)撥】1．光導(dǎo)纖維的原理：光的全反射．2．光纖是傳輸光信號(hào)的介質(zhì)．3．光纜通信中用的是激光,而不是普通的光．因?yàn)槠胀ü庠窗l(fā)出的光中夾雜了許多頻率的光,不但難以加載信息,而且通信質(zhì)量差．激光亮度高,單色性好,方向性好,能量始終集中在傳播方向上,容易調(diào)制信號(hào)．【跟進(jìn)訓(xùn)練】1．光纖的主要用途是(D)A．照明 B．輸電B．導(dǎo)熱 D．通信2．關(guān)于光纖通信,小明同學(xué)曾思考過這樣的問題：在漫長(zhǎng)的線路上,光纖免不了要拐彎、纏繞,而光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,激光通信信號(hào)怎樣從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號(hào)〞的活動(dòng)中,終于明白了：激光信號(hào)在光纖中(C)A．就像水流沿彎曲水管流動(dòng)那樣B．就像電流沿彎曲導(dǎo)線傳播那樣C．不斷地經(jīng)光纖壁反射而向前傳播D．不斷地在光纖中折射而向前傳播知識(shí)點(diǎn)三移動(dòng)通信【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P32－33,完成以下問題：1．移動(dòng)通信中的蜂窩系統(tǒng)主要是由移動(dòng)臺(tái)、基站、和移動(dòng)交換中心組成．2．移動(dòng)用微波通信與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系,不具有交換能力,必須通過基地臺(tái)和移動(dòng)交換中心來轉(zhuǎn)接．【合作探究】一、移動(dòng)通信系統(tǒng)當(dāng)前最為普遍的通訊系統(tǒng)主要由移動(dòng)臺(tái)、基站和移動(dòng)交換中心組成,它們形成了一個(gè)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(如以下圖所示)．移動(dòng)臺(tái)基站移動(dòng)交換中心1．什么是移動(dòng)臺(tái)？它的主要作用是什么？答：移動(dòng)臺(tái)就是或車載,它既能發(fā)射無線電波,也能接收無線電波．2．什么是基站？它的主要作用是什么？答：基站也稱為基地臺(tái),它是一種固定的無線電臺(tái),可以將收到的信號(hào)傳遞到移動(dòng)通信網(wǎng),也可以將信號(hào)從移動(dòng)通信網(wǎng)傳遞到．3．為什么要設(shè)立基地臺(tái)？答：移動(dòng)的體積很小,信號(hào)的發(fā)射和接收能力都非常有限,因此,它跟其他用戶的通話靠這種較大的固定無線電臺(tái)——基地臺(tái)轉(zhuǎn)接．4．移動(dòng)交換中心的作用是什么？答：它是整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的核心,所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的信息都要經(jīng)由它分揀、處理、傳遞．還擔(dān)負(fù)著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與固定網(wǎng)(座機(jī)),甚至是與互聯(lián)網(wǎng)的連接．二、數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的組成如以下圖所示．【教師點(diǎn)撥】移動(dòng)通信中的蜂窩系統(tǒng)主要由移動(dòng)臺(tái)、基站和移動(dòng)交換中心組成．這三種設(shè)備良好銜接,相互配合,我們才可以使用通話、發(fā)短信、上網(wǎng)．【跟進(jìn)訓(xùn)練】以下關(guān)于移動(dòng)機(jī)的說法正確的選項(xiàng)是(C)A．移動(dòng)機(jī)只是無線電發(fā)射臺(tái)B．移動(dòng)機(jī)只是一個(gè)無線電接收臺(tái)C．移動(dòng)機(jī)既能發(fā)射信號(hào),又能接收無線電信號(hào)D．兩個(gè)移動(dòng)機(jī)之間可以直接通話,不需要通過基地臺(tái)知識(shí)點(diǎn)四信息革命與人類文明【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P33－35,完成以下問題：物質(zhì)、能量與信息,是人類社會(huì)生存和開展不可缺少的三大支柱．在人類文明的開展歷程中,信息的生成和傳播一直備受關(guān)注．【合作探究】1．我國古代信息傳遞的方式有哪些？答：有烽火臺(tái)、“八百里快馬〞、信鴿．2．近代信息的傳遞的方式有哪些？答：(1)1835年,美國畫家莫爾斯經(jīng)過苦心研究創(chuàng)造了第一臺(tái)實(shí)用的有線電報(bào)機(jī),使摒棄古老信息傳遞方式的曙光初現(xiàn)．(2)1862年,偉大的物理學(xué)家麥克斯韋通過理論預(yù)言了電磁波的存在,20多年后,德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋的預(yù)言,之后無線電報(bào),、無線電播送,電視,雷達(dá)等紛至沓來．3．現(xiàn)代信息傳遞的方式是什么,請(qǐng)舉一個(gè)例子．答：是互聯(lián)網(wǎng)．龐大、快捷的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),使世界各地的人可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)可視通話,