第二节跨学科实践：制作简易的无线通信装置（表格式教学设计）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

2025-10-27

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精品

二、跨学科实践：制作简易的无线电通信装置（教学设计）

年级	九年级		学科	物理	课时数	教师
课题	二、跨学科实践：制作简易的无线电通信装置
教学目标	物理观念	认识到在无线通信过程中，能量发生了从电能到光能/电磁波能，再回到电能、声能的转化。认识到电磁波是承载信息的物质载体。理解信息传递是信号对载波（如光、电磁波）进行调制，使其随信号变化而相互作用的过程。
	科学思维	引导学生通过实验探究无线电波传播的基本原理，培养学生分析问题、解决问题的能力。学生能够运用逻辑推理和模型构建的方法，理解信号发射与接收的过程。通过“光通信”演示实验的现象，推理出信息搭载与传递的基本原理。
	科学探究	能够解释自制电报机的工作流程；能与同伴协作，利用莫尔斯电码或自编密码本完成信息的发送、接收与破译，并进行有效交流。培养小组合作能力，鼓励学生在实践中发现问题并提出改进方案。
	科学态度与责任	激发学生对科学技术的兴趣，增强他们对现代通信技术发展的好奇心和探索欲。强调科技应用中的社会责任，如合理使用无线设备避免干扰他人。
教材分析	本节课选自北师大版九年级物理第十八章“信息的传递”，内容围绕无线电通信展开。作为跨学科实践活动，它结合了物理学、电子学以及工程设计等多领域知识，旨在帮助学生将理论知识应用于实际问题解决。通过制作简易无线通讯装置，学生不仅加深了对电磁波传播规律的理解，还锻炼了动手能力和团队协作能力。
学情分析	九年级学生好奇心强、乐于探索，对现代科技兴趣高。教师可结合教学内容与学生兴趣点，激发其主动学习热情，如展示相关原理视频，鼓励学生提问。此外，教学要兼顾学生个体差异，对基础好的学生拓展前沿内容，对基础弱的学生给予更多支持，助其克服难点。总之，教师应根据学情调整教学策略，确保学生在本章学习中成长进步。
教学重点	了解无线电波的传播机制及其在通信中的应用。学会利用简单材料制作一个可以实现短距离信号传输的无线通讯装置。
教学难点	如何引导学生正确连接电路并调试装置，使其成功实现信号发送与接收。帮助学生理解复杂抽象的概念（如调制与解调）并将其与具体实验操作相联系。

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教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

【问题情境】20世纪三四十年代无线通信技术发展迅速，无线电报的影响力是电话无法比拟的。令人惊讶的是，电报在第三次科技革命之中迅速衰落。现在除了一些特殊部门还在使用电报之外，大家对电报的概念只是影视剧中那“嘀嘀嗒嗒”的声音。电报机是依靠什么传递信息的?这种传递信息的方式有哪些特点?

观察、思考，基于已有知识进行猜测。

学习新课一、从现象到原理——揭秘无线通信

（一）初步认识无线电通信

【演示与观察】利用电磁波传递信息

1．演示“光通信”实验（图18.2-1），引导学生观察并思考“想一想”中的问题。

（1）.如图18.2-1所示，将播放器与手电筒用导线连接，将电池板与扬声器用导线连接。

（2）闭合手电筒的开关，用播放器播放音乐。

（3）将手电筒发出的光照向电池板，注意听扬声器发出的声音。

（4）用物理课本挡住手电筒发出的光，注意听扬声器发出的声音有什么变化。

想一想：声音是怎样传递到扬声器的?

2．引导分析：

（1）播放器产生什么？

音频电信号

（2）手电筒起到了什么作用？

让光随信号变化，即调制，手电筒相当于“调制器”

（3）电池板做什么？

接收光信号，转化为电信号，即解调

3．讲解“调制”：结合“图片2”中的“相关链接”和图18.2-2，类比“货车运货”，讲

观察实验。

分析信号传递的每一个环节。

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解载波与调制（AM/FM）。

调制的作用是将信息加载到高频载波以利信号传输。类比“货车运货”，让学生直观理解载波如货车，信息如货物，此方式便于远传且减少干扰。

【相关链接】电磁波的调制

1．提出问题： “电报时代，只能控制电流的‘通’和‘断’，如何传递‘你好’这样的复杂信息？”

2．电磁波的振幅和频率可以随携带的电信号而改变，这种技术叫作调制。如图18.2-2所示，红色线表示被调制的电磁波，叫作载波。蓝色线表示的电信号是一个模拟信号，展示了电流强度或振幅的变化。

3．用电信号调制载波有两种不同的方式。一种是使载波的振幅随电信号的强弱而改变，叫作调幅（AM）。另一种是使载波的频率随电信号的强弱而改变，即载波的疏密程度随着信号强弱而变化，叫作调频（FM）。

（二）简易的无线电报机

1．无线电发报机的发明：

1895年，马可尼（Guglielmo Marconi，1874—1937）发明了依靠电磁波传送信息的无线电报机。无线电发报机利用电键控制一个低频信号发生器，低频信号被调制到高频载波信号上，经功率放大由天线发射，通信距离可达上千千米。在接收端，经检波可得到低频信号，由报务员译码得到所传递的信息。

2．莫尔斯电码：

要知道传输的信号代表什么内容，就需要一套统一的规范。莫尔斯电码是一种早期的数字化通信形式，它的代码包括五种：点、画、点和画之间短的停顿、每个词之间中等的停顿、句子之间长的停顿。通过这五种代码不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。部分莫尔斯电码符号见表18.2-1。介绍其作为一种编码方式，用点、画的不同组合代表不同字符。

理解调制。

阅读教材

了解调幅和调频

了解无线电报机的发明，初步了解莫尔斯电码

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