21.4 越来越宽的信息之路（教学设计）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

21.4 越来越宽的信息之路（教学设计） 年级 九年级 授课时间 课题 21.4 越来越宽的信息之路 教学 目标 1. 了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。 2. 通过学习现代通信知识，了解科技为人类生活带来的便利，提高学科学的兴趣。 教材 分析 本节让学生常识性了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。本节的意图在于让学生认识到人类已经进入信息时代，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。通过学生学习，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意识，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。教学重点是以大量的图片、视频介绍本节所讲的各种通信方式的优点、缺点、改进方法，结合学生日常生活接触到的信息，加深对信息之路越来越宽的理解。 教学 器材 多媒体ppt，包含视频《水流导光》、《光导纤维》、《互联网工作原理》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【播放视频并提问】为了给同学们讲解《移动电话发展史》，一种方式是播放视频，另一种方式是只播放音频。想一想，在相同的时间内，播放视频和播放音频传递的信息量一样吗？ 【归纳】信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。 因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息之路越来越宽，今天我们进一步了解一些不同的通信方式。 《21.4 越来越宽的信息之路》。 观看视频，思考问题，进入情景。 学习新课 一、微波通信 1. 传输信息与频率的关系 信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。因此，现代通信技术所采用的频率越来越高，微波通信就是其中应用较广泛的一种。 2. 微波 （1）波长和频率范围：微波波长在 10m~1mm之间，频率在30MHz ~3×105MHz之间。 （2）性质：微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。 3. 微波通信 （1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。 （2）微波中继站：微波大致沿直线传播，不能绕地球表面绕射。因此必须每隔50km左右就要建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去。这就像接力赛跑一样，一棒传一棒，可以把信息传递到远方。 （3）微波通信的优点 ①频率高，传输信息的容量大； ②质量好，可以传送很远的距离； ③大致沿直线传播，受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定。 （4）微波通信的缺点 需要大量中继站进行信号处理，且信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，微波通信几乎无法继续。 【例题1】微波：频率_____，波长_____，信息搭载量大，大致沿直线传播，不能沿地表绕射，每隔50km左右就要建设一个_________站。_____越高的电磁波搭载信息能力越大，越沿直线传播。 【答案】高，短，微波中继站，频率。 【解析】微波频率高，波长短，不能沿地表绕射传播，因此每隔50km就要建设一个中继站转播微波，否则就不能长距离通信。对于电磁波来讲，频率越高，搭载信息能力就越大，传播方向性越好。 根据上述的学习，知道传输信息与频率的关系。 说出微波的概念与性质。 阅读课本第158页，说出什么是微波通信，为什么要用中继站。 小组讨论后，说出微波通信的优点与缺点。 做例题1，知道微波通信。 学习新课 二、卫星通信 【提问】在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办？能不能利用地球的卫星——月球进行微波中继通信呢？ 【分析】月球是地球的卫星，可以反射微波，但它离我们太远了——38万千米！信号衰减、时间延迟，而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。 解决方案：使用人造卫星进行通信。 1. 卫星通信的概念 利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式叫卫星通信。 摄像机把图像信号变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中。 2. 同步通信 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球约36000km，卫星的运行方向与地球的自转方向相同、运行轨道位于地球赤道平面上圆形轨道、运动周期与地球自转一周的时间相等，所以叫做“同步通信卫星”。 3. 全球通信 在地球周围均匀地配置三颗通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。 4. 卫星通信的组成 由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道