第二节 跨学科实践：制作简易的无线通讯装置（教学课件）物理北师大版（北京）2024九年级全一册

该初中物理课件围绕信息传递展开，涵盖古代（烽火、飞鸽传书）到现代（手机、5G）的发展历程、电话工作原理及模拟与数字信号。通过古代与现代通信对比导入，以“烽火台与基站”类比为支架，构建“历史-原理-应用”的知识脉络。 特色在于跨学科实践与科学探究结合，通过“制作简易无线通讯装置”培养模型建构与动手能力，以“电话通话原理”问题引导科学推理，融入5G、量子通信案例强化科学态度。助力学生深化物理观念，也为教师提供递进式教学方案。

第十八章 信息的传递 物理九年级全一册 •北师大版（北京） 第二节 跨学科实践：制作简易的无线通讯装置 学习目标 01 02 03 04 物理观念 理解无线通讯的基本原理，如电磁波的产生、传播特性以及在无线通讯中的关键作用；掌握调制、解调等概念，明白信号如何搭载在电磁波上进行传输与接收。 科学思维 能运用物理知识，如电路原理、电磁感应定律，对无线通讯装置的工作过程进行逻辑分析；通过类比、对比等方法，比较不同无线通讯技术的优缺点，培养归纳总结的能力。 科学探究 经历制作简易无线通讯装置的全过程，包括提出设计方案、选择合适材料与元件、搭建电路、调试装置等，培养问题解决能力。 科学态度与责任 在制作过程中，培养严谨认真、实事求是的科学态度，如实记录实验数据与现象；认识到无线通讯技术对社会发展的重要影响，关注其在生活、生产、科研等领域的应用，树立合理利用技术的社会责任感。 重点难点 教学重点 教学重点 无线通讯的基本原理，包括电磁波的特性、调制解调过程；简易无线通讯装置的制作流程与方法，如电路的搭建、元件的选择与连接 。 理解调制和解调的具体实现方式及作用机制；解决制作过程中出现的技术问题，如消除信号干扰、提高信号传输稳定性。 古代 传递 信息 　　飞鸽传书   　　政府配置的驿站、民间代捎书信  　　以特殊声音，如钟声，鼓声，鞭炮声等传递信息  　　以灯光，火光，如孔明灯，烽火等传递信息    飞鸽传书 家书抵万金 烽火戏诸侯 探究新知 现代传递信息 　　有线通信：有线电话、电报、电视 　　无线通信：手机、收音机、对讲机   　　数字化通信：互联网、数字电视   　　纸张通信：书信、报纸   探究新知 烽火台 和 现代通信基站 探究新知 1876年贝尔发明了电话 1892年，贝尔在纽约至芝加哥的电话开通仪式上 一、电流把信息传到远方 探究新知 磁石式电话机：送话器、受话器/手摇式发电机 旋转拨号盘式 按键式电话机 探究新知 　　女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的？ 阅读课本159页内容 探究新知 1．电话的基本结构 利用了电磁铁 并未利用电磁感应现象，只是改变了电阻大小 探究新知 2．电话的工作原理 女孩的话筒 男孩的听筒 话筒的工作原理：声波振动→振动膜相应振动→碳粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电流忽强忽弱 听筒的工作原理：电流忽强忽弱→磁性忽强忽弱→振动膜受忽小忽大的磁力而振动→还原成声音 探究新知 女孩说话 话筒膜片振动 炭盒电阻变化 回路电流变化 磁性强弱变化 听筒膜片振动 男孩听到声音 3．电流把信息传到远方 探究新知 　　（1）需要多少条电话线？ 　　（2）怎样才能减少电话线的数量？ 二、电话交换机的作用 想一想 画一画 甲 乙 探究新知 发明电话交换机， 提高线路效率 电话交换机工作示意图 探究新知 程控电话交换机和操作台 探究新知 1．模拟信号和数字信号 　 电话信号分为模拟信号和数字信号两种。 　　（1）模拟信号 以电话信号为例：在话筒将声音转换成信号电流时，电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样。 三、模拟通信和数字通信 探究新知 　　（2）数字信号 　　以电报信号为例：用点“ · ”和画“—” 的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字。 1 ·－－－－ A ·－ 2 ··－－－ B －··· 3 ···－－ C －·－· 4 ····－ D －·· 5 ····· E · …… …… 　　发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字0和1，磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号。 探究新知 　　利用一种数字通信的方法，分组进行信息传递的游戏。 挡板 探究新知 模拟通信的缺点： 　　易受干扰 　　放大失真 　　形成噪音 数字通信的优点： 　　信号失真小 　　便于存储 　　传输数据处理简便 　　（3）比较两种信号传输的优缺点 2．模拟信号和数字信号的传输 　　（2）数字信号通信除了传输语音信号，还能传输文字、图片（2G信号） 　　（1）模拟信号通信只能用来传输语音信号（1G信号） 探究新知 模拟信号手机 第一代“大哥大” 数字信号手机 探究新知 数字通信是当今通信发展的主要方向 　 3G数字网络：图片、视频 2000s 　　4G数字网络：视频 2010s 　　5G数字网络：其传输速度可要比4G网络的传输速度还要快上数百倍 2020s 　　2G数字网络：第二代移动通信技术---文字 1990s 1G手机是在1979年第一次在日本东京发布 探究新知 5G时代已经来临！ 探究新知 量子通信具有很多特点，其中与传统的通信方式相较，量子通信最大的优势就是绝对安全和高效率性，首先传统通信方式在安全性方面就有很多缺陷，量子通信会将信息进行加密传输，在这个过程中密钥不是一定的，充满随机性，即使被相关人员截获，也不容易获取真实信息，另外量子通信还有较强的抗干扰能力、很好的隐蔽性能、较低的噪音比需要以及广泛应用的可能性。 墨子号 探究新知 谢谢聆听 谢谢聆听 $$