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2019-2020年九年級物理下學期現(xiàn)代通信 走進信息時代 一、設(shè)計思路 本節(jié)主要是介紹現(xiàn)代通信方式，通過學生感受身邊的通信方式，主要從各種通信方式的特點比較其優(yōu)劣處，通過對比的方法去理解。尤其是關(guān)于光纖通信，應(yīng)讓學生結(jié)合激光玩具筆傳輸光的特點來體現(xiàn)光纖通信的特點。同時還應(yīng)注意結(jié)合“相對靜止”的概念去理解對同步衛(wèi)星（通信衛(wèi)星）的要求（包括軌道位置，運動周期等） 學生課前可準備透明玻璃絲（或尼龍絲）激光電棒（或 玩具激光手電筒），提示當光從尼龍絲一端射入（如圖1A處）時，會從哪個部位看到亮光，即激光射出。 圖1 也可讓學生深入醫(yī)院了解胃鏡檢查時所用的光導(dǎo)纖維作用。 教師引導(dǎo)注重于電磁波的知識以及光的傳播方式。初步介紹用于通信電磁波――微波的范圍和特征，幫助學生理解移動通信或衛(wèi)星通信必須要有地面基站。對于光在光纖中全反射的現(xiàn)象（不講全反射的原理）可采用實驗方法演示全反射的光路，幫助學生體驗光在透明介質(zhì)內(nèi)傳輸時為什么不會從介質(zhì)的界面上射出。在授課同時應(yīng)強調(diào)電磁波、光波都是一種傳輸能量和信息的工具，必須加載信號才有意義。 對互聯(lián)網(wǎng)主要讓學生從感受中體驗其獲得信息的優(yōu)點，同時解紹運程教育，遠程錄取，網(wǎng)上閱卷等最新用途，拓展學生的眼界，使學生從情感上體會現(xiàn)代通信對社會發(fā)展的作用，立志于學好物理，掌握現(xiàn)代技術(shù)。 二. 教學目標 1、 知識與技能 (1) 知道衛(wèi)星通信是通過微波來傳遞信息的 (2) 知道光纖通信是通過光的反射來傳遞信息的；知道光導(dǎo)纖維是現(xiàn)代通信的主要傳輸工具。 (3) 了解衛(wèi)星通信的大致過程，知道同步衛(wèi)星的作用。 (4) 知道互聯(lián)網(wǎng)的用途，感受互聯(lián)網(wǎng)是一個全球性的、最豐富的信息資源。 2、 過程與方法 （1） 通過演示全反射，理解光纖內(nèi)光的傳播路徑。 （2） 結(jié)合地理知識，理解同步衛(wèi)星軌道。 3、 情感、態(tài)度與價值觀 （1）回顧我國人造衛(wèi)星事業(yè)發(fā)展史，樹立榮譽感。 （2）對比現(xiàn)代信息傳播特點，激發(fā)學習高科技的積極性。 三、教學重點、難點 重點：1.　現(xiàn)代通信方式的各種用途和特點 　　　2．光纜與電纜的優(yōu)劣對比 難點：1.　光纜中光傳輸?shù)墓饴? 　　　2．通信衛(wèi)星的要求 四、教學資源 1．自備：玩具激光電筒 2．教師演示：激光筆、尼龍絲、水槽。 五、教學設(shè)計 教學階段與時間分　配 教師主導(dǎo) 學生主體 點評 引入課題 5分 師：電磁波是一種快捷、方便、不含限制的傳輸工具，光也是電磁波的一種，當它們加載信號后，就成為有意義的信息了。這就是現(xiàn)代通信所運用的主要原理。 師：請學生結(jié)合生活中的感受，談?wù)剬ΜF(xiàn)代通信的認識。 生：1.收看電視　2.手機使用 3.因特網(wǎng)　 4.衛(wèi)星轉(zhuǎn)播 5.光纜通信 探究光 的全反 射現(xiàn)象 10分 　師：出示水槽實驗器材，如圖2所示：槽底有一激光燈，提示學生注意觀察光線射入角 度變化時，光路情況。 　 圖2 師：讓光線與水面的角度慢慢變?。慈肷浣侵饾u增大）時，你看到了什么？ 　師：很好，光從水下射出水上時，滿足折射規(guī)律，當入射角大到一定程度光在原介質(zhì)內(nèi)按反射規(guī)律傳播。 　師：大家用玩具激光電筒點亮后，你會看到什么地方發(fā)光？ 　師：你看到整根玻璃絲發(fā)亮嗎？ 　師：這現(xiàn)象說明什么？與剛才老師水槽演示初級的原理有什么關(guān)系？ 　師：回答很好。 請看圖3中光路情況。 　當光由A處射入，最后由B處射出，人眼只有接受光時才會感覺亮。 生1.看到射出水面的角度也慢慢變大。 　2.射出水面的角度比水中角度大。 　3.當水中入射角大到一定程度時，水面外看不到出射光線而返回水下。　　　　 生：在玻璃絲的頂點 生：沒有 生：我認為光在玻璃絲界面上入射角太大而在玻璃絲內(nèi)反射而沒有射出玻璃絲，所以只在頂端看到亮光。 為了說明光纖中的光路演示全反射現(xiàn)象，但不解釋原理 （如學生自備不足，可由老師演示尼龍絲傳輸光的實驗） 現(xiàn)代通信主要方式 6分 　師：光波也是電磁波，也能傳輸信息，現(xiàn)代通信根據(jù)其方式可分為衛(wèi)星通信，光纖通信和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，剛才同學們舉例的通信方式各屬于什么通信？ 　師：電磁波頻率越高，能量越集中，傳播信息能力越強。 　師：微波是當前電磁波主要使用的頻段，查閱書回答微波的頻率范圍。 　生：1.手機――電磁波通信 2.衛(wèi)星轉(zhuǎn)播――衛(wèi)星通信 3.電視――電磁波通信 4.因特網(wǎng)――有線和無線 5.光纜――光纖通信 　生：30MHz－3105MHz 　師：微波傳輸定向性強，是直線傳播途經(jīng)，因此實現(xiàn)全球傳送必需要有地面基站和通信衛(wèi)星實現(xiàn)。 　師：通信衛(wèi)星的作用是什么？ 　師：考慮一下，通信衛(wèi)星應(yīng)滿足什么條件才能完成接收和發(fā)送電磁波的任務(wù)？ 師：怎樣才能保持相對靜止？ 師：同學們講得很好，為了達到全球同步轉(zhuǎn)播電磁波覆蓋面必須能達到地球所有表面，因此必需有三顆互成120的通信衛(wèi)星，如圖4所示： 　生：通信衛(wèi)得作用是接收和發(fā)送電磁波。 生：應(yīng)與地球保持相對靜止。 　 生：1.　周期24h 　 　2.　赤道正上方。 以問答形式傳授知識超前部分的內(nèi)容 光纖通信的優(yōu)缺點 6分 師：盡管光波也是電磁波，根據(jù)學過知識，光波與微波頻率上有什么區(qū)別？ 師：你們認為光波作為傳送工具有什么好處嗎？ 師：你們的感覺大部分是正確的，但要注意電磁波在空中速度為3108m/s,而光在光纖中速度要小于3108m/s,因此，輸送速度快不是其優(yōu)點。另外，光波不會受到空間電磁波的干擾，這也是其優(yōu)點。 　生：光波頻率更高。 　生：1.能量更集中，損失少； 2.傳輸信息量更大； 3.傳送速度更快； 4.光纜不是金屬，抗腐蝕。 啟發(fā)學生用對比方式，舉一反三 師：電腦已深入廣泛地出現(xiàn)在我們生活中，各行各業(yè)都已離不開電腦，學生們討論一下，電腦用途。（學生討論） 師：因特網(wǎng)是信息高速公路，充分應(yīng)用因特網(wǎng)資源，發(fā)揮其功能而不要迷戀玩游戲和上網(wǎng)聊天。 生：1.查閱資料； 2.玩游戲； 3.發(fā)電子郵件； 4.網(wǎng)上大學； 5.遠程錄??； 6.上網(wǎng)聊天。 正面引導(dǎo)學生正確對待電腦功能 小結(jié) 5分 　師：通過今天的學習探究，你們知道了哪些有關(guān)現(xiàn)代通信的知識。 　生：1.現(xiàn)代通信方式種類； 2.通信衛(wèi)星的特點； 3.光纖中光傳播途徑； 4.各種通信方式的特點及優(yōu)缺點。 ［保留板書］ 一、現(xiàn)代通信方式： 1. 衛(wèi)星通信――微波 2. 光纖通信――激光 3. 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 　二、通信衛(wèi)星軌道要求： 1. 在赤道的正上方 2. 供地球轉(zhuǎn)動周期是24h 3. 要實現(xiàn)全球同步轉(zhuǎn)播需要三顆互成120的通信衛(wèi)星 　三、光纖通信： 1．原理：光的反射 2．優(yōu)點：容量極大、能耗極少、抗腐蝕、抗干擾、通信質(zhì)量高 　四、因特網(wǎng)用途：信息資源全球共享、發(fā)送電子郵件、遠程教育、大型電子會議、遠程錄取 ［教學評價］ 　　本節(jié)主要特點有： 　1．從感受中體現(xiàn)現(xiàn)代通信方式及其特征。 　2．通過相關(guān)實驗，克服知識上的障礙和超前，使學生理解光纖通信的基本原理。 　3．重視學生參與（實驗、交流、總結(jié)），對現(xiàn)代通信有了初步認識，并通過對比知道各種通信方式的優(yōu)缺點，同時也活躍了課堂氣氛，突出人性化教育和正面引導(dǎo)。 　4．結(jié)合電腦構(gòu)圖，將抽象思維變?yōu)樾蜗笏季S。 　5．反饋以知識點小結(jié)形式，強化了記憶。 ［教學資源］ cbe21/subject/physiscs/html news.sina.cn/w/ digitalearth.net.cn/debooks/de100 info.broadcast.he360/html