21.4越来越宽的信息之路 2022-2023学年人教版物理九年级

导学案 主备人： 课题 22.4越来越宽的信息之路 第 1 课时（总1 课时） 课标分解 通过了解卫星通信、光纤通信、网络通信 的知识、提高学生应用物理知识解决实际问题的能力；通过学习现代通信知识、了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣‘’ 教材分析 教学大纲要求学生常识性地了解卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理。本章节关键在于让学生认识到人类已进入信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各个领域。信息技术的发展给人类的生活方式带来了翻天覆地的变化。使学生通过学习，了解科技为人类带来的便利。从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。 学情 分析 现代信息社会中，随着网络的发展，我们需要交流的信息越来| 越多，学生对卫星，光纤这样的词汇也不陌生，但对于这些通信的原理，并不熟悉, 通过本节课，可以了解各种通信方式的优点，缺点。 学习目标 1、常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信2、通过学习现代通信知识、了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。 达标评价 小组测评，当堂测试 设计思路 基本思路:教师指导学生利用网络资源自主学习讨论 教学流程 教学内容与师生活动 设计 意图 1、 问题导入，明确目标 小刚晚上上网给小林发了一封e-mail，第二天，小刚问小林收到了邮件没有，小林说他昨天晚上没开机，小刚说“那你肯定收不到这个邮件了”，小刚的说法对吗？ 二、目标导学、新知探究 目标导学一 、微波通信 活动1：为什么要用微波通信？大家阅读课本，讨论交、流后并回答问题。 学生讨论、交流后回答：微波（microwave）的波长在10 m~1mm之间，频率在30 MHz~3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，可以传输更多的信息。 活动2： 微波具有哪些性质？大家阅读课本，讨论交、流后并回答问题。 学生讨论、交流后回答：微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地面绕射，因此需每隔50 km左右就建一个微波中继站。微波中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，通过很多中继站，可以把信息传递到远方。 活动3：能否用月亮——地球的卫星作为中继站，实现微波通信？大家讨论。 学生讨论、交流后回答：能，但是用月亮作为中继站不好。因为月亮可以反射微波，但它离我们太远了，信号衰减，时间延迟。况且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。所以用月亮作为中继站，信号不好，还可能有时接收不到信号。 目标导学二、 卫星通信 活动1：那么人造卫星做中继站可以吗？说出你了解的卫星通信的知识。 （看屏幕，微机播放内容：人造卫星）让同学们讨论、交流说出自己的见解。 教师归纳总结：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处。 目标导学、三 光纤通信 活动1：人类自从用了电磁波这一宇宙中最快的速度进行通信以后，不断地向前发展。现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把这一信息之路修得越来越宽。我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速。实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高，如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。但如何实现这一目的呢？看屏幕（微机播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解。 同学们交流讨论后回答：（1）普通的光源夹杂许多不同波长（频率）的光，方向性差。如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚。（2）1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光——激光（laser），才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实。 （3）通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维（optical fiber）里传播。（4）光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。 （5）光导纤维是很细很细的玻璃丝，是用高纯度的石英玻璃拉制成的。（6）光缆是数条光纤敷上保护层，制成多芯光缆。 活动2：光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输。光纤通信，通信容量大，通信质量高，保密性好。光能沿弯曲的玻璃丝传播，观察演示，看