第二十一章 第4節(jié) 越來越寬的信息之路 教案-2023-2024學(xué)年人教版物理九年級全冊

第第頁第二十一章第4節(jié)越來越寬的信息之路教案-2023-2024學(xué)年人教版物理九年級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)目標(biāo)

1、理解微波通信和衛(wèi)星通信的特點(diǎn)。

2、理解光纖通訊的原理和特點(diǎn)。

3、理解網(wǎng)絡(luò)通信的組成和通信形式。

4、理解科技發(fā)展為我們帶來了便利，激發(fā)科技創(chuàng)新的興趣。

教學(xué)重難點(diǎn)

1、理解微波通信和衛(wèi)星通信的特點(diǎn)，理解光纖通訊的原理和特點(diǎn)，理解網(wǎng)絡(luò)通信的組成和通信形式。

教具準(zhǔn)備

1、輔助教具：無。

教學(xué)媒體與資源

1、多媒體課程課件、演示視頻等。

教學(xué)過程

一、情境引入

請同學(xué)們觀看課件思考問題。

信息理論表明：相同時間內(nèi)，電視廣播比電臺廣播能傳遞更多的信息。作為載體的電磁波，如何選擇能在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒏嗄兀?/p>

伴隨科技發(fā)展，信息之路越來越寬，現(xiàn)代通信技術(shù)又有哪些新發(fā)明呢？

本節(jié)就讓我們來學(xué)習(xí)越來越寬的信息之路。

二、新課教學(xué)

知識點(diǎn)一微波通信

1、為什么要用微波通信？

（1）微波比中波、短波、長波的頻率更高，一定時間內(nèi)可以傳遞更多的信息。

2、微波的波長范圍和頻率范圍是多少

（1）微波波長在10m—1mm之間，頻率在30MHz—3×105MHz之間，具有大致沿直線傳播的特點(diǎn)。

3、微波中繼站的作用是什么

（1）微波大致沿直線傳播，中繼站可以把上一站傳來的微波信號經(jīng)過接收、放大處理后，再發(fā)射到下一站去，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，經(jīng)過很多中繼站可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。每隔50千米左右建立一個中繼站,上一站傳來的信號就可以傳遞下去。

4、微波通信的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)：微波通信的頻率高，傳播信息容量大，且中繼站用計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制。出現(xiàn)故障時能自動倒換，自動報(bào)警，節(jié)約了人力資源。

（2）缺點(diǎn)：微波傳送距離越遠(yuǎn)，需要建立的中繼站就越多，勢必會帶來一定的麻煩。而且在遇到雪山、大洋，要本無法建立中繼站。

問題1能否用月亮做中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信？為什么？還有什么其他的好的方法？

思路：可以考慮用月亮作為微波中繼站。但月亮離地球太遠(yuǎn)，微波在傳播的過程中信號有衰減，時間有延遲，不能及時同步，并且只有當(dāng)兩地都能看到月亮的時候，兩地間才可以實(shí)現(xiàn)通信。解決方案:人造衛(wèi)星通信。

知識點(diǎn)二衛(wèi)星通信

1、衛(wèi)星通信

（1）通信衛(wèi)星大多相對地球“靜止”——同步衛(wèi)星。

（2）要想實(shí)現(xiàn)全球通信至少需要幾顆同步衛(wèi)星用三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。

（3）用碟形天線（大鍋）接收來自衛(wèi)星的信號。

（4）衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn):遠(yuǎn)距離傳遞信息、通信容量大、干擾小、質(zhì)量好、功效高。

知識點(diǎn)三光纖通信

1、光纖通信

（1）光是比微波頻率高得多的電磁波。

（2）光通信的“高速公路”更寬廣，傳遞信息的容量較大。

（3）利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行通信，效果很好。

（4）光纖通訊技術(shù)是近幾十年才發(fā)展起來的：1966年，華裔物理學(xué)家高錕首次利用無線電波導(dǎo)通信的原理，提出了低損耗(20db/km)的光導(dǎo)纖維(簡稱光纖)的概念。1970年，米國康寧公司首次研制成功損耗為20db/km的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質(zhì)。1970年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器(LD)從此，開始了光纖通信迅速發(fā)展的時代。

（5）各種光導(dǎo)纖維及光在光導(dǎo)纖維中的傳播。

（6）光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：傳輸頻帶極寬，通信容量很大；光纖衰減小，無中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)；頻率穩(wěn)定，信號傳輸質(zhì)量高；光纖抗電磁干擾，保密性好。

知識點(diǎn)四網(wǎng)絡(luò)通信

1、網(wǎng)絡(luò)通信

（1）甲輸入信息并發(fā)送―――信息被傳送到與甲的計(jì)算機(jī)相聯(lián)系的服務(wù)器A；服務(wù)器A將信息傳送到與乙計(jì)算機(jī)相連接的服務(wù)器B；服務(wù)器B將信息再傳送到乙計(jì)算機(jī)中，在相關(guān)的聊天軟件中顯現(xiàn)出來。

（2）通過因特網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以在很短的時間內(nèi)傳送越來越大的信息量，信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面的需要，我們已經(jīng)可以輕松地在網(wǎng)上看電視以及購物了。

（3）常見的網(wǎng)絡(luò)通信模式。

三、知識總結(jié)及板書設(shè)計(jì)

教學(xué)反思

本節(jié)學(xué)習(xí)的是越來越寬的信息之路，都是我們現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常接觸的，但是具體的工作原理等并不被我們所熟知，所以通過學(xué)習(xí)本節(jié)要對相關(guān)知識有所了解。注意重點(diǎn)知識的講解，本節(jié)的重點(diǎn)是理解微波通信和衛(wèi)星通信的特點(diǎn)，理解光纖通訊的原理和特點(diǎn)，理解網(wǎng)絡(luò)通信的組成和通信形式。課堂上要向?qū)W生們說明本章本節(jié)雖然知識點(diǎn)