第十九章 跨学科实践 让家中的无线网络更流畅 课件-2025-2026学年沪粤版九年级物理下册

该初中物理课件围绕电磁波与无线网络信号展开，从生活中“信号死角”的尴尬场景导入，引导学生设计测量方案、实验探究信号增强器材料与凹面朝向的影响，构建“发现问题-实验验证-优化解决”的学习支架。 其亮点是以项目式学习整合科学探究与科学思维，通过实验对比不同材质增强效果、绘制信号热力图分析环境影响，体现科学态度与责任，如探讨“蹭网”应对措施。学生提升实践能力，教师可高效落实核心素养。

第19章 电磁波与信息时代 跨学科实践　让家中的无线网络更流畅 导入新课 我们有时候会遇到家庭成员在不同房间(如卫生间、阳台)因信号差而无法流畅视频通话或看剧的尴尬场景。你在家是否遇到过‘信号死角’？它带来了哪些不便？ 我们能否像工程师一样，诊断并治愈家庭的‘Wi­Fi信号病’？ 探究新知 【项目提出】 家里使用Wi­Fi上网时，不同地方的信号强度不一样，有的地方甚至还不能连接上网。查找家里一些地方网络信号较弱的原因，并动手改善家中的网络信号强度，使家中的无线网络更流畅。 设计一个测量家庭Wi­Fi信号强度的方案。 【项目实施】 如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，可以用网线通过排接口将电脑接入互联网，也可通过“黑管”向各处发射信号。 (1)路由器后排接口可以同时连接多台电脑工作，各接口之间应是____联的，手机通过路由器无线上网是利用电磁波传输信号。 并 (2)小华的爸爸在路由器的“黑管”上套了一个碗状信号增强器(如图)，小华发现在路由器周围不同位置，Wi­Fi分析仪检测到的信号强度不同，影响信号增强效果的因素有哪些呢？ 小华作出如下猜想： 猜想一：可能与信号增强器的材料有关； 猜想二：可能与信号增强器的凹面朝向有关。 为了验证猜想一，小华进行了如下实验：“黑管”发出稳定信号后，将不同材质的信号增强器凹面朝向Wi­Fi分析仪，同时直线移动分析仪直到接收到50 dBm信号强度(dBm是网络信号强度的单位，值越大表示信号越强)，测出分析仪到路由器的距离，记录数据如下表： 材质 无 陶瓷 不锈钢 铁 铝 分析仪到路由器距离 6 m 9 m 13 m 14 m 16 m 实验中可以通过____________________反映它的增强效果； 材质 无 陶瓷 不锈钢 铁 铝 分析仪到路由器距离 6 m 9 m 13 m 14 m 16 m 分析仪到路由器距离 分析表中数据可知：相同条件下，铝材质的增强效果更好一些。 (3)为了验证猜想二，小华等“黑管”发出稳定信号后，分别在信号增强器凹面和凸面一侧距“黑管”相同距离处用Wi­Fi分析仪检测信号强度，发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧，这说明猜想二是_______(选填“正确”或“错误”)的。 正确 如何发现：登录路由器后台管理界面，在“连接设备”或“DHCP客户端列表”中，查看所有正在连接的设备，与自家设备数量与名称进行比对。 应对措施：设置高强度的Wi­Fi密码(WPA2/WPA3加密)、隐藏SSID(网络名称)、启用MAC地址过滤(只允许已知设备连接)。 教师指导学生按照方案，在家庭平面图的各个点位测量并记录信号强度和数据。记录下路由器周边环境(如是否有家具、电器遮挡)。将数据标注在平面图上，或用不同颜色绘制简单的“信号热力图”。 【项目反思】 (1)信号增强器能增强信号的原因是：路由器发出的信号会像光一样在信号增强器凹面发生反射现象，凹面对信号起到会聚(选填“发散”或“会聚”)作用。 (2)活动后，小华认为碗状信号增强器对路由器信号的增强效果除了跟材料有关，可能还跟其他因素有关。他另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器，将它的表面用刀划成坑坑洼洼，进行实验。这样操作的目的是研究_______________ ____________________________________________________________________________________。 碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与信号增强器表面的粗糙程度是否有关 教师选出几组展示本组的信号热力图。汇报初步分析结论，解释信号强弱分布与家庭结构和物品摆放的关系。组织学生进行初步数据分享。 教师组织“家庭网络优化师”成果分享会。邀请各组分享：最初的网络问题，采取的优化措施，优化前后的数据对比与效果。 各小组长将组内不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。 【项目拓展】 你还想到哪些方法改善家庭无线网络的信号强度？实践活动中，同学们还想到哪些问题？如家庭局域网的无线信号对人体健康有没有影响？假如有其他人“蹭”家中的无线网络，是否会影响家中的网速？怎样发现有没有人“蹭”网等问题。有兴趣的同学还可以继续研究。 【展示交流】 活动后，同学们交流改善家中无线网络信号的措施和效果，并参考其他同学的研究成果，进一步研究自家的无线网络信号的改进措施，让家中的无线网络更加流畅。 　 课堂小结 对照学习目标思考： 1．今天我学到了什么知识？ 2．我还存在的疑惑是什么？ $