第二十一章第4节《越来越宽信息之路》（主备预案） - 第1课时2023－2024学年人教版物理九年级全一册

景东四中集体备课课时教学（教案） 学 校 四 中 年 级 九 年 级 科 目 物 理 主备人 九年级物理组 备课时间 月 日 使用时间 第 周第 课时 课 题 第二十一章第4节越来越宽信息之路 课 型 新授课 主备人预备（一备） 集体讨论调整（二备） 核心素养 物理观念 常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信 科学思维 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. 科学探究 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. 学科态度与责任 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 学 重难点 重点： 了解现代通信知识. 难点： 了解现代通信知识. 教学 方法 讲授法 学法 指导 实验探究法 讨论法 观察对比法 教具 演示用：微机、多媒体课件. . 教 学 过 程 引入新课 教师提问：上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程.那么电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？看屏幕（微机播放）. 学生们讨论得出： 1、电视传播的信息比声音广播多. 2、电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息. 教师：信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，相同时间内传输的信息就越多.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，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了.微波通信已走入了我们的生活，为什么要用微波通信？大家阅读课本，并回答问题. 新课教学 二、进行新课 第四节 越来越宽的信息之路［板书］ （一）微波通信［板书］ 1、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. 2、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. 3、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. 教师提问：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. （学生经过讨论）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. 教师提问：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） （二）卫星通信［板书］ 1、卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成. 2、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. 3、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. 4、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. 教师讲解：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. （三）光纤通信［板书］ 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. 教师讲解：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. ［演示］把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流时的光. 1、看到水从小孔流出时，光随