第一篇：2014九年級物理全冊 第21章 第4節 越來越寬的信息之路教案 (新版)新人教版

21.4 越來越寬的信息之路

【學習目標】

1．常識性了解衛星通信、光纖通信、網絡通信．

2．通過學習現代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學科學的興趣． 【基礎知識精講】

隨著社會的進步，人類傳遞的信息量越來越大，由無線廣播發展到電視，增加了圖像的信息，但如同人類的進步無法停止，信息的傳遞繼續發展．

信息傳輸的多少與什么有關呢？信息理論表明，作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多．

根據電磁波家族成員特點：c＝λf可知，波長越短的電磁波，頻率越高．相對無線電波，（長波、中波、短波）微波的波長更短、頻率更高，因此可以傳輸更多的信息．我們可以形象地比喻為——信息之路越來越寬了．

1．微波通信

同無線電波相比，微波的波長更短，在1 mm至10 m之間，頻率更高，在30 MHz至3×10 MHz之間，一條微波線路可以傳輸更多的信息，因此可在上面通行幾千、幾萬路電話．

但微波傳輸過程需要在其中建中繼站，因為地球是球形．微波性質更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射．所以在每傳播一定距離后需將微波向地面引，如圖9－7所示．根據實際情況必須每隔大約50 km左右就要建設一個微波中繼站．而且傳播的越遠中繼站需要的越多．

5圖9－7 微波通信受到挑戰是因為必須建設中繼站，并且在遇到雪山，大洋根本無法建設，這樣就受到限制．如何解決這一問題呢？

開始有人想利用月球做中繼站，但由于月球離我們太遠，沒有足夠能量的微波無法到達月球，更無從談到攜帶信息反射回地面．后來人們想在天空中人造一個衛星做中繼站，現在已經實現了，這得益于人造衛星的發展．

2．衛星通信

航天事業的發展使人類已飛出地球，在太空中建立太空站，可以發射人造衛星為我們服務，用地球同步衛星做微波中繼站，很好地解決了地面中繼站的弊端，實現無障礙中繼，覆蓋整個地球（360°）只需三顆通訊衛星如圖9－8．衛星通訊標志著信息已可全球化．

圖9－8 3．光纖通信

依然根據c＝λf．比微波頻率更高的電磁波是光波．能否運用光波傳送信息呢？如果用光波傳送信息，這條“信息高速路”要比短波、微波寬出百萬倍、千萬倍．但發展光波通訊遇到這樣一個問題，普通的光源夾雜了許多不同波長的光，難以攜帶信息或無法從光波中分離出信息．要想解決問題得制造一種單一且方向高度集中的光，作為載體才行．1960年，美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，激光是一種單一，方向高度集中的光，它攜帶信息時，可以從中將信息分離出來．

圖9－9 激光用于通信，由于攜帶信息量可以更多，因此得到快速發展，各個國家都有光纜的通信工程，光纜是光信息的路徑，是一種用玻璃做成的光導纖維，光在里面經過數次反射，最終從光纜另一頭射出．如圖9－9所示．光導纖維內心是空的，外面敷上保護層．由于光的頻率很高，所以可以同時傳遞聲音、圖像等信息．

4．網絡通信

信息的發送和接收都已經知道，但信息量的增大使人們面臨著管理或挑選的問題，計算機可以處理大量的信息，而且速度快．

把計算機同信息網絡連在一起，就叫做網絡通信．網絡通信的優越性是很明顯的，由于計算機介入信息的管理，人們又步入了一個嶄新的信息時代．

目前使用最頻繁的網絡通信形式是電子郵件．

如圖9－10所示，每人的計算機分別跟一個叫做服務器的大計算機相連，這就是平常說的上網．如同郵局與寄信人和收信人的關系．甲、乙計算機相當于收（寄）信人，而服務器相當于郵局，當甲發給乙一封電子郵件時，他的服務器A把郵件送到B儲存起來．一旦乙上網，他就能從自己的服務器B得到這個郵件．每臺電腦都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，這樣“郵遞員”才能將信件送到準確的位置．

圖9－10 網絡通訊的“郵寄員”是集合現在通信載體的優點，他是導線、光纜、微波?的組合體．有時還運用通信衛星等各種通信手段．隨著通信技術的發展，網絡技術智能化程度越來越高，人們的溝通可以通過網絡達到近乎“面對面”的程度，這得益于網絡通信可以在很短時間內傳遞大量的信息，而且信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面的直接需要，我們可以在網上輕松地看電視了．

利用網絡通信收發電子郵件是最基本的功能．每個用戶都有自己的信箱，信箱都編有地址名．例如：xiaolin@server．com．cn表示信箱屬于一個自稱“xiaolin”的人，他的服務器名叫sever．com．cn．其中“cn”是china的簡寫，表示這個服務器是在中國注冊的．

世界上凡是計算機集中的地方，例如企業、機關、某些居民小區等，大都已經把自己的計算機聯在一起了．這些網絡又互相聯結，成為世界上最大的計算機網絡，叫做因特網．因特網已經成為21世紀信息社會的基礎．全球信息網的建立，使人們通過一臺聯網的電腦，只要輕輕點擊鼠標，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”．人們可以通過網絡通信系統查閱資料、看新聞、購物、進行視頻點播，可以上網和朋友聊天．另外可以通過網絡進行遠程教育、遠程醫療等等．網絡已經滲透到人們生活的各個角落．

【拓展訓練】 微波

微波也叫超高頻無線電波，是無線電波中波長最短的一個波段，其波長范圍的上限約為幾米，下限通常定為1 mm．

微波有許多特性，它除了具有電磁波的基本屬性之外，還有波長短、頻率高等特點．這

些都是一般無線電波無法比擬的，這些特性使它能滿足科研、國防、工農業生產中多方面的特殊需要，并逐步為世人矚目．

首先我們已經知道微波在廣播電視和通訊方面必不可少．其次微波能穿透電離層，而其他無線電波都要被電離層反射回地面，所以只能用微波來進行衛星通訊和地面與衛星、飛船之間的聯系．

雷達是微波探測設備，一般雷達的工作頻率是3×10 Hz至10×10 Hz，由于波長短，有利于精確地測量距離和時間；微波與光類似，它是在空間沿直線傳播，遇到障礙物就像光的反射，并且可以用反射鏡反射或透鏡來聚集微波的能量，雷達所用天線像探照燈一樣，把發射功率基本上全部集中于窄束之內輻射出去，還能收到目標反射回來的反射波，從而確定目標的方向、距離，甚至大小和形狀．

雷達不僅可以偵察敵情，搜索飛機和艦船、坦克等，還能控制導彈與炮火，跟蹤衛星、洲際導彈和宇宙火箭．雨、云、雪、霧對微波都有不同程度的吸收與反射，因此用氣象雷達可以預報天氣情況．現代艦船和飛機上，都裝有無線電導航設備，架設在海港、機場上的特種雷達可以指揮它們防止碰撞，并能在惡劣的天氣里安全行駛，更高級的雷達還能根據太陽的輻射識別方向并測定自己在海上的位置．

另外，微波還可用來加熱．由于微波波段靠近紅外波段，因此其熱效應很顯著．它的優點是熱效率高、時間短．由于微生物在微波場中能得到選擇性加熱，因而微波能在環境溫度低的情況下把食物、藥品中的害蟲和細菌殺死．

第二篇：九年級物理全冊 第21章 第4節 越來越寬的信息之路教案2 (新版)新人教版

越來越寬的信息之路

教學目標

一、知識目標

常識性了解衛星通信、光纖通信、網絡通信。

二、能力目標

通過了解衛星通信、光纖通信、網絡通信的知識，提高學生應用物理知識解決實際問題的能力。

三、德育目標

通過學習現代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學生學習科學的興趣。教學重點

了解現代通信知識。教學難點

了解現代通信知識。教學方法

講解法、討論法。教具準備

微機、光纖棒。課時安排

1課時。教學過程

一、創設情境、引入新課

［師］上節課我們學習了無線電廣播和電視的工作過程。那么電視廣播和聲音廣播相比，在相同的時間內哪個傳輸的信息多？看屏幕（微機播放）。

（學生們討論）

［生甲］（討論得出）電視傳播的信息比聲音廣播多。

［生乙］電視除能通過聲音得到信息，還可以看到它的周圍環境、色彩、天氣等等信息。

［師］信息理論表明，作為載體的無線電波頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。因此，幾十年來，無線電通信，電視廣播等所用的頻率越來越高，我們可以形象地說，信息之路越來越寬了。微波通信已走入了我們的生活，為什么要用微波通信？大家閱讀課本，并回答問題。

二、進行新課

第四節越來越寬的信息之路［板書］

（一）微波通信［板書］

［生甲］微波（microwave）的波長在10m~1mm之間，頻率在30MHz~3×105MHz之間，比中波和短波的頻率更高，可以傳輸更多的信息。

［生乙］微波的性質更接近于光波，大致沿直線傳播，不能沿地面繞射，因此需每隔50km左右就建一個微波中繼站。

［生丙］微波中繼站可以把上一站傳來的微波信號經過處理后，再發射到下一站，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，通過很多中繼站，可以把信息傳遞到遠方。

［師］能否用月亮——地球的衛星作為中繼站，實現微波通信？大家討論。［生］（經過討論）能，但是用月亮作為中繼站不好。因為月亮可以反射微波，但它離我們太遠了，信號衰減，時間延遲。況且只有當兩個通信點同時見到月亮時，才能完成這兩點間的通信。所以用月亮作為中繼站，信號不好，還可能有時接收不到信號。

［師］那么人造衛星做中繼站可以嗎？說出你了解的衛星通信的知識。（看屏幕，微機播放內容：人造衛星）

（二）衛星通信［板書］

［生甲］衛星通信系統由通信衛星、地面站和傳輸系統組成。

［生乙］在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現全球通信。

［生丙］通信衛星就像一個無人值班的空中微波中繼站，它從一個地面站接收發射來的信號，經過放大變頻后，再發送回另一個或幾個地面站。

［生丁］現在一個地方出現的突發事件，全世界的人們幾乎可以立刻看到現場的畫面，這就是通信衛星帶來的好處。

［師］人類自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進行通信以后，不斷地向前發展。現代信息社會中，我們需要交流越來越多的信息，這就需要把這一信息之路修得越來越寬。我們已經知道，電磁波的傳播速度等于光速。實際上光也是一種電磁波。與微波相比，光的頻率更高，如果用光來通信，這條“高速公路”要比短波、微波的“公路”寬出百萬倍、千萬倍。但如何實現這一目的呢？看屏幕（微機播放光纖通信資料），通過討論說出你對光纖通信的了解。

（三）光纖通信［板書］

［生甲］普通的光源夾雜許多不同波長（頻率）的光，方向性差。如果用它作載波，就像收音機同時接收到了許多頻率節目，聲音重疊在一起，讓人無法分辨清楚。

［生乙］1960年美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產生單一頻率、方向高度集中的光——激光（laser)，才使光作為載波得以實現，用光進行通信成為現實。

［生丙］通信用的激光一般在特殊的管道——光導纖維（opticalfiber)里傳播。

［生丁］光從光導纖維的一端射入，在內壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。

［生戊］光導纖維是很細很細的玻璃絲，是用高純度的石英玻璃拉制成的。［生己］光纜是數條光纖敷上保護層，制成多芯光纜。

［師］光在光導纖維中傳輸損耗小，可長距離傳輸。光纖通信，通信容量大，通信質量高，保密性好。光能沿彎曲的玻璃絲傳播，觀察演示。

［演示］把大塑料瓶用不透光的紙包上，瓶的側壁開個小孔，塑料瓶內盛滿水，水中有一個光源，觀察水流時的光。

［生甲］看到水從小孔流出時，光隨著彎彎的水流照到地面，在地面產生一個光斑。［生乙］這個實驗說明光可以沿彎彎的水流傳播也可以沿玻璃絲傳播，不管玻璃絲怎樣彎曲都可以傳播。

［師］光纖通信發展非常快，一些發達國家已經建立了跨越海底的光纜通信網絡，我們國家也在大力發展光纖通信，已經建立了縱橫大城市之間的光纜通信系統。請同學們閱讀STS“我國光纜通信的發展”。

（學生們閱讀、教師巡回并與學生探討）

［師］電子計算機的發明和應用給人們的工作、學習、生活帶來了巨大的變化。計算機與通信的結合將成為21世紀信息社會的基礎。全球信息網的建立，使人們通過一臺聯網的電腦，只要輕輕點擊鼠標，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”。看屏幕（微機播放網絡通信）了解網絡通信。

（四）網絡通信［板書］

［生甲］世界上最大的計算機網絡叫做因特網（Internet），這樣就能做到資源共享。

［生乙］在因特網上可以收發電子郵件（E-mail），還可以查閱資料，看新聞、購物、和朋友聊天、進行遠程教育、遠程醫療等等。

［生丙］電子郵件的傳遞方式是

［師］網絡通信在傳播信息中越來越快捷方便。請同學們閱讀科學世界“激光的應用”。

三、小結

本節我們了解了微波通信、衛星通信、光纖通信、網絡通信的知識。

四、布置作業

動手動腦學物理：①②③ ［參考答案］

1延遲時間是0。24s。由于電磁波的傳播速度太快，市內電話相互之間的距離近，電磁波傳播造成的延遲時間太短，人們根本感覺不到。

2波長最短的紅外線的頻率大約相當于電視廣播第二頻道頻率的1×107倍。3略

五、板書設計

第四節越來越寬的信息之路

（一）微波通信

（二）衛星通信

（三）光纖通信

（四）網絡通信

第三篇：九年級物理全冊 第21章 第4節 越來越寬的信息之路教案3 (新版)新人教版

越來越寬的信息之路

【學習目標】

1。常識性了解衛星通信、光纖通信、網絡通信。

2。通過學習現代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學科學的興趣。【基礎知識精講】

隨著社會的進步，人類傳遞的信息量越來越大，由無線廣播發展到電視，增加了圖像的信息，但如同人類的進步無法停止，信息的傳遞繼續發展。

信息傳輸的多少與什么有關呢？信息理論表明，作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。

根據電磁波家族成員特點：c＝λf可知，波長越短的電磁波，頻率越高。相對無線電波，（長波、中波、短波）微波的波長更短、頻率更高，因此可以傳輸更多的信息。我們可以形象地比喻為——信息之路越來越寬了。

1微波通信

同無線電波相比，微波的波長更短，在1mm至10m之間，頻率更高，在30MHz至3×105MHz之間，一條微波線路可以傳輸更多的信息，因此可在上面通行幾千、幾萬路電話。

但微波傳輸過程需要在其中建中繼站，因為地球是球形。微波性質更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。所以在每傳播一定距離后需將微波向地面引，如圖9－7所示。根據實際情況必須每隔大約50km左右就要建設一個微波中繼站。而且傳播的越遠中繼站需要的越多。

圖9－7 微波通信受到挑戰是因為必須建設中繼站，并且在遇到雪山，大洋根本無法建設，這樣就受到限制。如何解決這一問題呢？

開始有人想利用月球做中繼站，但由于月球離我們太遠，沒有足夠能量的微波無法到達月球，更無從談到攜帶信息反射回地面。后來人們想在天空中人造一個衛星做中繼站，現在已經實現了，這得益于人造衛星的發展。

2衛星通信

航天事業的發展使人類已飛出地球，在太空中建立太空站，可以發射人造衛星為我們服務，用地球同步衛星做微波中繼站，很好地解決了地面中繼站的弊端，實現無障礙中繼，覆蓋整個地球（360°）只需三顆通訊衛星如圖9－8。衛星通訊標志著信息已可全球化。

圖9－8 3光纖通信

依然根據c＝λf。比微波頻率更高的電磁波是光波。能否運用光波傳送信息呢？如果用光波傳送信息，這條“信息高速路”要比短波、微波寬出百萬倍、千萬倍。但發展光波通訊遇到這樣一個問題，普通的光源夾雜了許多不同波長的光，難以攜帶信息或無法從光波中分離出信息。要想解決問題得制造一種單一且方向高度集中的光，作為載體才行。1960年，美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，激光是一種單一，方向高度集中的光，它攜帶信息時，可以從中將信息分離出來。

圖9－9 激光用于通信，由于攜帶信息量可以更多，因此得到快速發展，各個國家都有光纜的通信工程，光纜是光信息的路徑，是一種用玻璃做成的光導纖維，光在里面經過數次反射，最終從光纜另一頭射出。如圖9－9所示。光導纖維內心是空的，外面敷上保護層。由于光的頻率很高，所以可以同時傳遞聲音、圖像等信息。

4網絡通信

信息的發送和接收都已經知道，但信息量的增大使人們面臨著管理或挑選的問題，計算機可以處理大量的信息，而且速度快。

把計算機同信息網絡連在一起，就叫做網絡通信。網絡通信的優越性是很明顯的，由于計算機介入信息的管理，人們又步入了一個嶄新的信息時代。

目前使用最頻繁的網絡通信形式是電子郵件。

如圖9－10所示，每人的計算機分別跟一個叫做服務器的大計算機相連，這就是平常說的上網。如同郵局與寄信人和收信人的關系。甲、乙計算機相當于收（寄）信人，而服務器相當于郵局，當甲發給乙一封電子郵件時，他的服務器A把郵件送到B儲存起來。一旦乙上網，他就能從自己的服務器B得到這個郵件。每臺電腦都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，這樣“郵遞員”才能將信件送到準確的位置。

圖9－10 網絡通訊的“郵寄員”是集合現在通信載體的優點，他是導線、光纜、微波?的組合體。有時還運用通信衛星等各種通信手段。隨著通信技術的發展，網絡技術智能化程度越來越高，人們的溝通可以通過網絡達到近乎“面對面”的程度，這得益于網絡通信可以在很短時間內傳遞大量的信息，而且信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面的直接需要，我們可以在網上輕松地看電視了。

利用網絡通信收發電子郵件是最基本的功能。每個用戶都有自己的信箱，信箱都編有地址名。例如：xiaolin@server.com.cn表示信箱屬于一個自稱“xiaolin”的人，他的服務器名叫sever.com.cn.其中“cn”是china的簡寫，表示這個服務器是在中國注冊的。

世界上凡是計算機集中的地方，例如企業、機關、某些居民小區等，大都已經把自己的計算機聯在一起了。這些網絡又互相聯結，成為世界上最大的計算機網絡，叫做因特網。因特網已經成為21世紀信息社會的基礎。全球信息網的建立，使人們通過一臺聯網的電腦，只要輕輕點擊鼠標，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”。人們可以通過網絡通信系統查閱資料、看新聞、購物、進行視頻點播，可以上網和朋友聊天。另外可以通過網絡進行遠程教育、遠程醫療等等。網絡已經滲透到人們生活的各個角落。【學習方法指導】

進入中學生活的最大的不適應，就是學習方法方面的不適應。

小學的時候是“聽課——做作業”的兩段學習法，在同學們年齡小時顯得較自然，隨著年齡的增長，消極影響會越來越大，主要有以下幾方面：

一、違背記憶規律。兩段學習法是極不科學的一次性記憶，其遺忘率很高，只是聽完課做完作業，考試時再突擊復習，在所學 3 知識少且簡單的小學還可以，但遇到初中綜合及靈活題根本無法解決。

二、兩段學習法被動學習記憶，容易挫傷學習興趣和信心，有的同學之所以厭學就是長期運用此種方法，他們不主動學習和復習，體驗不到進步的欣喜，學習情緒很難高漲。

要適應初中的學習生活，不僅涉及學習方法問題，還有學習目的、興趣、毅力、習慣等方面的問題。以下一一介紹。

科學用腦：實驗證明，各學習器官耳、眼、口、手有機的配合進行學習，能有效的提高記憶效果，更好的發揮大腦的潛能。即上課時力爭做到“五到”：心到、口到、眼到、耳到、手到。只要肯努力，人人都會變得很聰明。讓大腦有勞有逸進行工作；讓大腦在興奮與抑制合理交替的前提下提高學習效率，是唯一正確和合乎學習規律的途徑。

養成良好的學習習慣：人的行為有80%至90%受習慣的支配，但人們往往自己覺察不到。

圖9－11 如何理解以上漫畫的含義？它對你有什么啟示？

學校的教育就是幫助人培養良好的習慣，力求養成習慣把行動養成習慣，習慣形成品質，品質決定命運。動力定型（習慣）有優劣之分。建立科學化的動力定型，便可以花費少的勞動去取得較大的成果。良好的學習習慣一旦形成，可以高效率支配自己的學習生活。我們就全面介紹初中生必須形成的科學的動力定型——五段學習法

1預習：

（1）種類：課前預習、階段預習、學期預習。

（2）要求：了解大意，找出重點、難點，發現問題，培養自學能力，循序漸進，做好學期預習。

不做預習的危害：（1）缺乏準備，某些內容可能聽不懂。（2）上課好像聽懂，下課很快忘了。（3）做作業困難，錯誤多。

（4）養成被動習慣，無論做什么事都容易落后。

2課堂學習：

（1）兩分鐘準備，應做4件事：入室靜坐，作好上課心理準備，回憶上堂課的內容，回憶預習中發現的不理解的內容，檢查學習用具。

（2）充分利用課堂45分鐘提高學習效率：驗證預習中自己確定的重點與老師講解的是否一樣？學習老師分析問題和解決問題的方法，努力發現問題，并思維活動，特別是創造性思維活動，都是從發現問題開始的，有了問題才去思考和研究，才能發明和創造，在理解的基礎上，當堂鞏固70%以上的知識，接受老師傳授的方法，做好聽課筆記。

3復習：近期復習是指當晚或次晨進行第一次復習。再過2、3天再進行一次復習。長期復習做法如下：按先密后疏規律，安排一周、一月、甚至幾個月的復習計劃。

4完成作業：復習功課之后方可做作業，在量力而行的基礎上，發揮創造性，養成嚴謹的習慣，再求速度，把作業當成考試對待。

5總結：做好當天的小結，做好重要專題的小結，有計劃地總結知識，總結學習方法和經驗。【拓展訓練】

微波

微波也叫超高頻無線電波，是無線電波中波長最短的一個波段，其波長范圍的上限約為幾米，下限通常定為1mm。

微波有許多特性，它除了具有電磁波的基本屬性之外，還有波長短、頻率高等特點。這些都是一般無線電波無法比擬的，這些特性使它能滿足科研、國防、工農業生產中多方面的特殊需要，并逐步為世人矚目。

首先我們已經知道微波在廣播電視和通訊方面必不可少。其次微波能穿透電離層，而其他無線電波都要被電離層反射回地面，所以只能用微波來進行衛星通訊和地面與衛星、飛船之間的聯系。

雷達是微波探測設備，一般雷達的工作頻率是3×109Hz至10×109Hz，由于波長短，有利于精確地測量距離和時間；微波與光類似，它是在空間沿直線傳播，遇到障礙物就像光的反射，并且可以用反射鏡反射或透鏡來聚集微波的能量，雷達所用天線像探照燈一樣，把發射功率基本上全部集中于窄束之內輻射出去，還能收到目標反射回來的反射波，從而確定目標的方向、距離，甚至大小和形狀。

雷達不僅可以偵察敵情，搜索飛機和艦船、坦克等，還能控制導彈與炮火，跟蹤衛星、洲際導彈和宇宙火箭。雨、云、雪、霧對微波都有不同程度的吸收與反射，因此用氣象雷達 5 可以預報天氣情況。現代艦船和飛機上，都裝有無線電導航設備，架設在海港、機場上的特種雷達可以指揮它們防止碰撞，并能在惡劣的天氣里安全行駛，更高級的雷達還能根據太陽的輻射識別方向并測定自己在海上的位置。

另外，微波還可用來加熱。由于微波波段靠近紅外波段，因此其熱效應很顯著。它的優點是熱效率高、時間短。由于微生物在微波場中能得到選擇性加熱，因而微波能在環境溫度低的情況下把食物、藥品中的害蟲和細菌殺死。

第四篇：九年級物理全冊 21.4 越來越寬的信息之路教案 (新版)新人教版

四、越來越寬的信息之路

整體設計

信息理論表明，作為載體的無線電波，頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。因此，幾十年來，無線電通信、電視廣播等所用的頻率越來越高了，我們可以形象地說，信息之路越來越寬了。

“微波通信”和“衛星通信”，本環節要講清楚什么是微波，它的波長和頻率分別在哪個范圍，可以和前面學過的電磁波家族圖作比較，看一看微波是在哪個位置。微波具有什么性質，為彌補它的缺點，應該采取什么措施？為實現全球通信，又應該采取什么措施？

“光纖通信”，首先要讓學生明白，開發研究“光通信”的意義就在于光與微波相比有更高的頻率，可以傳輸更多信息，容量更大。如果讓光在固定的通道里傳輸，還可以避免外界條件對它的干擾，提高通信質量，于是光導纖維就應運而生了。對此學生可能感到疑惑：在以前的學習過程中講到“光是沿直線傳播的”，又怎么可以沿著人為設定的通道傳播呢？為打消學生的疑慮，接著做“光沿水流傳播”的演示實驗。為拓寬學生的知識面，可以播放光導纖維的生產視頻，如果條件允許，還可以帶光導纖維的實物到課堂，讓學生一睹為快。再引導學生閱讀STS的小字部分，讓學生為我國的光纖通信事業的發展而自豪的同時，從中了解光纜在通信中的重要作用，使學生自覺愛護光纜。

“網絡通信”，人們通過互聯網可以得到各種各樣的信息，電子郵件就是其中的一種。關于電子郵件的使用，一定要邊講邊示范，需要講清如何申請電子郵箱、如何發送、如何接收電子郵件等。計算機之間的連接，除了使用金屬導線外，還使用光纜、通信衛星等各種通信手段。網絡的作用當然也不只是收發郵件，還可以瀏覽新聞、查尋各種資料、視頻聊天、網絡電視、網絡游戲等等多個方面。使學生辯證地看待網絡，它是一面雙刃劍，合理利用網絡，其樂無窮，不合理利用，危害多多。

教學重點與難點：了解現代通信知識。課時安排：1課時 三維目標

一、知識與技能

常識性了解衛星通信、光纖通信、網絡通信。

二、過程與方法

通過微波通訊、衛星通訊、光纖通信和網絡通信的學習，了解通訊的發展過程。

三、情感態度與價值觀

通過學習現代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學科學的興趣，同時學習用辯證的觀點看問題。

課前準備

多媒體課件、實物投影一臺、光纖棒、激光手電、大可樂瓶子、水、試管、光源、塞子、細線、重物、不透明紙、膠帶、可上網的電腦一臺。

教學設計 [導入新課] 方案1：

提出問題：自古至今，人們傳遞信息的方式有許多種，并在不斷地發展變化，影響著我們的生活。請各學習小組自備一張紙，寫出你們所知道的信息傳遞方式，并從傳播速度和信息容量兩個方面分析對比一下，發生了什么樣的變化？

學生活動：各學習小組在紙片上寫完后，用實物投影投放，并請該組學生發言。其他小組如有不同，再展示自己小組的紙片，并發言。

總結：人們獲取信息的途徑越來越多，信息傳遞速度越來越快，且信息量也越來越大。信息理論表明：作為載體的無線電波，頻率越高，相同時間內傳遞的信息就越多。下面我們來學習幾種信息傳遞的方式。

方案2：

溫故知新，導入新課

上節課，我們學習了廣播、電視信號的發射與接收，那么請同學們思考，它們兩者進行對比，哪種形式單位時間內傳輸的信息量更大呢？學生思考后回答。信息理論表明，作為載體的無線電波頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。因此，幾十年來，無線電通信、電視廣播等所用的頻率越來越高，我們可以形象地說，信息之路越來越寬了。這節課我們來學習其他傳輸信息的方式。

[推進新課]

一、微波通信和衛星通信

教師活動：組織學生閱讀課本“微波通信”部分，組內交流后，回答以下問題： 問題展示：①微波的波長和頻率分別在哪個范圍？它的容量是多少？ ②對比前面學過的電磁波家族圖，看一看微波與可見光是否很近。這就決定了它的性質更接近誰。

③為克服微波的這一缺陷，需要怎么做？ ④我們知道地球表面決非只有平原，還有雪山、大洋，遇到這種地形時應該怎么克服呢？能不能利用地球的衛星——月球進行中繼通信呢？為什么？

⑤生活中，我們接收的哪些節目是通過衛星來傳輸的？ ⑥要想實現全球通信，需要幾顆同步通信衛星？ ⑦通信衛星是借助于什么能量進行工作的？ ⑧地面上的蝶形天線是干什么用的？

學生活動：①閱讀課本，查找以上問題的答案，并力爭獨辟蹊徑，說出自己對某一問題的看法。

②針對課本中的內容和圖片，提出你還想知道有關它們的哪方面信息，又該如何獲取呢？

5總結：①微波是指波長在10 m～1 mm之間，頻率在30 MHz～3×10 MHz之間。因為它的頻率很高，所以信息容量很大，一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話。

②從電磁波家族圖上可以看出，微波距離可見光很近，因此微波的性質更接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地面繞射。為克服微波的這一缺陷，必須每隔50 km左右就要建設一個微波中繼站，像接力棒一樣，把上一站傳來的信號處理后，再發射到下一站去。

③遇有雪山、大洋無法建立中繼站時，需要借助于衛星進行轉接。地球的衛星——月亮，是不能作微波中繼站的，因為距離太遠，信號衰減、時間延遲，而且只有當兩個通信點同時看到月亮時，才能完成這兩點的通信。

④隨著科技的發展，人們已經能夠發射人造衛星了，通信用的衛星大多是相對地球靜止不動的。如果在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現全球通信。

⑤2008年5月12日的汶川大地震，給四川人民帶巨大的損失，有關的時況轉播就是通過通信衛星來傳輸到全國乃至全世界，讓關心災區人民的人們及時了解當時的情況。另外，通過衛星傳輸的還有新聞連線、比賽時況等。

⑥通信衛星板狀的兩翼是太陽電池板，它把太陽能轉化成電能，供衛星使用。地面上的蝶形天線是用來接收來自衛星的信號。

即學即練(課件展示問題)(1)“嫦娥一號”月球探測衛星，成功地向地球回傳了搭載的奧運志愿者歌曲《微笑北京》，《微笑北京》是通過______________傳播到地球的。

(2)微波的性質更接近于()A．光波

B．電磁波

C．聲波

D．電流(3)可以作微波通信中繼站的有()A．月球 B．人造衛星 C．電視臺 D．廣播電臺

(4)2008年北京奧運會比賽實況全球轉播，至少需要多少顆地球同步衛星()A．2顆 B．3顆 C．5顆 D．8顆 答案：(1)電磁波(2)A(3)B(4)B

二、光纖通信

1．創設情境，引出光纖通信

展示材料：教師拿出光纖棒，打開開關，把散開的光纖部分對著同學們。設問：同學們玩過這種光纖棒嗎？那么光為什么可以沿彎曲的線傳播呢？ 此問題引起學生的認識沖突，因為前面的學習中學生知道光是沿直線傳播的。就此引發學生對本知識板塊的好奇心。

2．閱讀教材，探求新知

教師活動：①指導學生閱讀課本，回答以下問題。②學生回答問題后，及時作出點評。③組織學生做好演示實驗。

④對實驗現象進行解釋，并補充有關全反射的知識。

(教學說明：全反射的知識，學生以前沒有接觸到，需要教師做補充性講解。講解時要考慮到學生已有的知識基礎，即他們已經知道光的反射規律，反射角等于入射角，當入射角增大時，反射角也增大。當光從水或玻璃中斜射向空氣時，既發生反射也發生折射，當入射角增大到某一角度時，就只發生反射而不再發生折射，這時就叫做發生了全反射。如下圖所示。)

⑤投放有關光導纖維絲的制作材料、制作過程，以拓寬學生的視野。⑥組織學生閱讀STS部分，讓學生為我國的光纖通信事業的發展而自豪的同時，從中了解光纜在通信中的重要作用，使學生自覺愛護光纜。

問題展示：①既然微波承載的信息量那么大，為什么還要開發新的傳輸方式？

②普通光的頻率比微波還高，能夠攜帶更多的信息，自然也就進入了科學家的視野，請分析能不能用普通光來傳輸信息呢。

③實際應用于通信的激光是在特殊的管道——光導纖維里傳播的，那么光為什么可以在任意彎曲的管道里傳輸呢？

④實驗時，需要觀察的實驗現象是什么？

⑤光導纖維的結構是怎樣的？光是如何通過光導纖維把信息傳遞到遠方的？ ⑥請總結光纖通信的優點。

學生活動：①閱讀課本“光纖通信”部分，思考并回答以上問題。

②在教師的指導下完成“光沿水流傳播”的演示實驗裝置的裝配，并成功完成實驗。③閱讀STS部分，了解我國光纖事業的發展史，了解光纜在通信中的重要作用，以后的生活和社會活動中，自覺愛護光纜。

總結：①微波通信確實可以傳輸大量的信息，不過在傳輸過程中容易受到電磁干擾，還易遭雷擊，導致信號傳遞不夠穩定，且距離越遠，時間延遲，會導致聲音和圖像不同步。為提高通信質量，有必要研究開發一種新的信號傳輸方式。

②普通的光源夾雜了許多不同波長的光，如果用它作載波，就像收音機同時接收到了許多頻率的節目，各種聲音重疊在一起，讓人無法分辨清楚。因此，要讓光來傳輸信息，這種光必須是頻率單

一、方向高度集中才可以。于是“激光”在人們的企盼中誕生了。

③實驗中發現光沿著彎彎的水流照到地面，在地面產生一個光斑，表明光可以沿著彎曲的水流傳播。那么光也可以沿著彎曲的玻璃絲傳播。這是光纖通信的實驗基礎。

④光從光導纖維的一端射入，在內壁上經過多次反射，從另一端射出，從而可以把信息傳到遠方。光導纖維由內芯和外套兩部分組成，內芯是由很細很細的石英玻璃絲做成的。

⑤光纖通信的優點：一是不受外界條件干擾，使激光通信能傳播很遠，并且能提高通信質量；二是容量大。

即學即練(課件展示問題)(1)光纖是一種非常細的玻璃絲，它由______和______兩部分組成，光從光纖的一端射入，在內壁上______，從另一端射出，這樣就將它攜帶的信息傳到了遠方。

(2)下列應用激光的幾種情況中，錯誤的是()

A．利用激光進行通信 B．利用激光進行照明

C．利用激光加工堅硬的材料 D．利用激光進行長距離精確測量

(3)關于光纖通信，小明同學曾思考這樣的問題：在漫長的線路上，光纖免不了要拐彎、纏繞，而光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，激光通信信號怎能從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中，終于明白了：激光信號在光纖中()A．就像水流沿彎曲水管流動那樣 B．就像電流沿彎曲導線傳播那樣 C．不斷地經光纖壁反射而向前傳播 D．不斷地在光纖中折射而向前傳播 答案：(1)內芯 外套 多次反射(2)B(3)C

三、網絡通信

設問：同學們，誰有電子信箱？誰有QQ號碼？誰有自己的blog？請說出它們各自有什么用處，你的電子信箱是如何獲得的？

學生針對自己知道的有關網絡的事情，暢所欲言。

教師活動：①指導學生閱讀課本有關“網絡通信”的內容，并回答以下問題。②針對學生的回答，作出適當點評。

③通過教室內能夠上網的計算機，演示如何申請電子信箱，如何發送郵件，又是如何接收郵件的？

(教學說明：此環節也可以請十分熟悉電腦的學生代為演示，一方面增強演示者的自信心，另一方面演示者可能成為其他同學的偶像，促其更加熱愛電腦。)④組織學生進行總結。

問題展示：①目前，人們最常用的網絡通信形式是什么？ ②電子信箱地址由哪幾部分構成？每一部分分別是什么意思？ ③獲取電子信箱的方式有哪些？電子郵件的優點是什么？

④世界上最大的計算機網絡叫什么？計算機之間的聯結，用到哪些通信手段？ 學生活動：①閱讀課本，并回答以上問題。②組內學生互換意見，交流有關問題的答案。

總結：①目前人們最常用的網絡通信形式是電子郵件(email)。

②電子信箱由兩部分組成，一個是郵箱的歸屬人名稱，另一個是服務器名稱，中間用符號“@”連接，這是電子信箱的標致性符號。比如，某電子信箱的地址是：xiaolin@server.com.cn，這表示信箱屬于一個自稱“xiaolin”的人，他的服務器名叫“server.com.cn”。

③有許多方式可以獲取電子信箱，我們常用的有“126”的，有“163”的，有“sina”的等等。電子郵件跟電話一樣快捷，和信件一樣方便，還可以在任意一臺聯網的計算機上查看，它除了傳遞文字以外，還可以傳遞照片、語言及任何信息。

④世界上最大的計算機網絡，叫做因特網。計算機之間的聯結，除了使用金屬導線外，還使用光纜、通信衛星等各種通信手段。

即學即練

(1)目前使用的最頻繁的網絡通信形式是()A．電話

B．發帖

C．電子郵件

D．下載

(2)世界上凡是計算機集中的地方，例如：企業、機關、學校等等，大都已經把自己的計算機連在一起了。這些網絡又互相連接，成為世界上最大的計算機網絡，叫做____________，這樣就可以做到____________的共享。

(3)計算機可以高速處理大量信息，把計算機______，可以進行網絡通信。某電子郵箱的地址是“wangsheng@server.com.cn”，這表示信箱屬于一個叫______的人，他的服務器名叫______，其中“cn”是______的簡寫，表示這個服務器是在______注冊的。

(4)將計算機聯在一起形成網絡，將網絡又互相______，成為世界上最大的計算機網絡，就是________，這樣就能使信息資源______。利用網絡通信除了收發電子郵件外，還可以看到________，查到所需的________。

答案：(1)C(2)因特網 信息資源

(3)聯在一起 wangsheng server.com.cn China 中國

(4)聯結 因特網 共享 不斷更新的新聞 各種資料 [課堂總結] 本節課學到了四種通信方式：

1．微波通信：微波具有較高的頻率，可以攜帶大量的信息，不過它的性質接近光波，大致沿直線傳播，要實現長距離傳播需要每隔50 km建立一個微波中繼站。遇有雪山、大洋時，只能靠衛星通信來轉接。

2．衛星通信：通信用衛星大多是相對地球“靜止”的同步衛星，只要在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現全球通信。

3．光纖通信：微波通信有時會受到外界的干擾，使信號不穩定。使激光攜帶著信息在光導纖維中傳播，就避免了以上問題，可以大大提高通信質量。而且激光的頻率更高，可以攜帶更多的信息。

4．網絡通信：要想使用網絡通信，首先要申請一個電子信箱，就可以使用電子郵件進行通信了。電子郵件具有電話一樣的快捷，信件一樣的方便，還可以在任意一臺聯網的計算機上查看，它除了傳遞文字以外，還可以傳遞照片、語言及任何信息。

[布置作業] 1．鞏固復習本節內容，“動手動腦學物理”的第1題。

2．課下搜集有關網絡的資料，擇時舉辦一個題為“網絡帶給我們什么？”的辯論會。正方觀點：網絡帶給我們好處。反方觀點：網絡帶給我們壞處。

板書設計

四、越來越寬的信息之路

設計反思

本節課一開始就抓住了學生的思維動向，讓其寫出已知的通信方式，并尋找它們之間的變化趨勢，繼而講授了四種形式的通信方式。衛星通信也可以歸到微波通信上，它們之間是有聯系的，衛星通信是微波通信的延伸，設計時，把這兩種通信放到一起進行了學習。光纖通信，是優于微波通信的另一種通信形式，它出現得較晚，設計本課時提到了這種通信形式的產生原因，使學生對此有所了解，從而更容易接受多種通信形式的變化趨勢。關于激光通信的原理，補充了全反射的有關知識，點到為止，能夠使學生理解光之所以沿著彎彎曲曲的光導纖維傳播，這與光的直線傳播并不矛盾。關于網絡通信，是采用開放的形式進行講授的，因為現在的學生對于網絡知道的很多，課堂上不妨給他們提供一個平臺，給他們一個展示才能的機會，同時注意對學生上網的正確引導。

參考資料

一、什么是寬帶

寬帶目前還沒有一個公認的定義，從一般的角度理解，它是能夠滿足人們感觀所能感受到的各種媒體在網絡上傳輸所需要的帶寬，因此它也是一個動態的、發展的概念。目前的寬帶對家庭用戶而言是指傳輸速率超過1 M，可以實現24小時連接的非撥號接入的網絡基礎設施及其服務。普通電話線路的非對稱數字用戶環路技術(ADSL)、基于光纖IP網的以太網技術、有線電視的Cable Modem技術和基于衛星通信的Direct PC技術等都是寬帶技術的典型。

寬帶能帶來什么呢？主要的就是高速上網。現在一些寬帶接入小區的住戶們已經發現，寬帶不僅有普通網絡的瀏覽、收發電子郵件等功能，而且可以滿足語音、圖像等大量信息傳遞的需求，實現VOD視頻點播、網絡電話、在家炒股、遠程教育等功能。

二、激光的特點：高亮度、高方向性、高單色性和高相干性

激光的高亮度：固體激光器的亮度更高可達1 011 W/cm2Sr。不僅如此，具有高亮度的激光束經透鏡聚焦后，能在焦點附近產生數千度乃至上萬度的高溫，這就使其可能加工幾乎所有的材料。

激光的高方向性：激光的高方向性使其能在有效地傳遞較長的距離的同時，還能保證聚焦得到極高的功率密度，這兩點都是激光加工的重要條件。

激光的高單色性：由于激光的單色性極高，從而保證了光束能精確地聚焦到焦點上，得到很高的功率密度。

激光的高相干性：相干性主要描述光波各個部分的相位關系。正是激光具有如上所述的奇異特性，因此，在工業加工中得到了廣泛的應用。

目前，激光已廣泛應用到激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、異孔、膏藥打孔、水松紙打孔、鋼板打孔、包裝印刷打孔等)、激光淬火、激光熱處理、激光打標、玻璃內雕、激光微調、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封裝、激光修復電路、激光布線技術、激光清洗等。

三、網絡對青少年的不良影響

1．網絡對青少年形成正確的人生觀、價值觀和世界觀存有潛在威脅

網絡是一張無邊無際的“網”，內容龐雜、良莠不齊，青少年在互聯網上頻繁接觸西方國家的宣傳論調、文化思想等，這就使他們頭腦中的中國傳統文化、觀念和我國的主流意識形態形成沖突，使青少年的人生觀、價值觀和世界觀產生傾斜，甚至盲從西方，長此以往，對我國青少年的思想意識形態必將起到潛移默化的作用，對社會安定形成一種潛在威脅。

2．互聯網使許多青少年沉溺于虛擬世界，脫離現實，使一些青少年荒廢學業 與現實社會不同，青少年在網上面對的是一個虛擬的世界，它不僅滿足了青少年占有各種信息的需要，也給人際交往留下了廣闊的想象空間。以一個不斷改變包裝了的新形象去聊天、交友和參與網絡游戲等，從而更易獲得成功和受別人的關注，隨意發表言論，又不受任何法規和法律的約束，并且不必承擔現實生活中的壓力和責任，虛擬世界的這些特點，使得不少青少年寧可整夜整日沉溺于虛幻的環境中而不愿面對現實生活。而無限制地泡在網上對他們的日常學習、生活產生很大的影響，輕者視力下降，精神萎靡不振，學習成績下滑，重者荒廢學業。

3．互聯網中的不良信息和網絡犯罪對青少年的身心健康和安全構成了危害 當前，網絡對青少年的危害主要集中到兩點，一是某些人實施諸如詐騙或性侵害之類的犯罪，二是黃色垃圾對青少年的毒害。據有關專家調查，互聯網上非學術性信息中，有47%與色情有關，網絡使色情內容更容易傳播。據不完全統計，60%的青少年雖然是在無意中接觸到網上黃色信息的，但自制力較弱，青少年往往出于好奇或沖動而進一步尋找類似信息，而深陷其中。

網絡的迅速發展，給不法商人帶來了可鉆的空子。不少的色情、暴力、賭博等不良網站應運而生。其次，網絡帶來了人與人之間的許多紛爭。因為對于網絡，政府出臺的政策不夠完善，所以有許多關于知識產權的問題在源源不斷地產生。

4．網絡帶給人們的不僅是思想上無形的傷害，對于許多網民的健康也造成不可忽視的傷害。在電視上我們就曾經多次看到這樣的報道：某某青少年由于上網玩游戲時間過長，造成下身忽然癱瘓、不能動彈，嚴重的還有休克昏迷的例子。由于電腦對于人體的輻射，如果人長時間地坐在電腦前不活動，就極容易造成種種難以預期的身體上的傷害。最顯著的就是對于視力的損害。

網絡上的信息儲量和翻新速度雖有極大的優勢，但恰恰因為此處的優勢，人們需要另外花費一些成本來進行挑選甄別，以便尋到自己所需要的東西，以至于額外地支付了許多時間和精力，不僅如此，人們常常流連于某些垃圾和無用的信息上卻沒有得到足夠的益處。網絡的最大用處在于溝通、搜索和娛樂，當你抱怨上網的時間過多的時候，應該警醒了，網絡通常只是充當淺嘗的境地，不可指望于此成就你的美好夢想，包括大量的閱讀和持之以恒的學習。光陰從來匆迫，務請適時關機。

四、衛星通信的發展歷程

衛星通信是利用位于高空36 000千米并與地球同步運轉的通信衛星作為中繼，使各地地面接收站間得以實現雙向通信。地面接收站裝有拋物天線，對準高空軌道的同步衛星，衛星上天線和轉發器起作用，好像一條微波線路的中繼站。

衛星通訊是20世紀60年代開始的，迄今已接連發射了幾代國際通訊衛星。在地球高空軌道安放3個同步衛星，就可覆蓋全球的地面，實現全球國際通信和電視節目傳輸。衛星通訊只需在兩地各設地面站就能相互通信，因此在地面崎嶇地區，線路建設比較容易。

由于衛星通訊各方面的技術已經十分普遍，費用逐漸下降，現在不但個別的國家有能力利用，甚至連個別的商業機構也在躍躍欲試了。將來，通訊衛星還可能提供另一種全新的服務，因為能夠直接傳送的不單是電話和電視；信件、報紙及其他形式的信息都能從世界上幾乎任何地方傳送到家中，或許就在電視屏幕上顯示。

1958年12月，美國發射了“軌道中繼通訊衛星”。衛星向地球廣播預先錄好的艾森豪威爾的圣誕賀詞。“軌道中繼通訊衛星”在軌道上運行一個多月后，進大氣層燒毀。1960年4月，美國發射的“信使1B號”是第一顆裝有強大放大器的通訊衛星。“信使1B號”重達250 kg，電源由19 152個太陽能電池組成，信號放大系統可以將信號放大后再發射出去。

美國在1962年7月10日發射了“通訊號衛星”，它的能源來自3 600個太陽能電池。“通訊衛星”可以容納六十條電話線路或一個電視頻道。最早實現同步通訊的是美國的試驗性衛星“同步通訊衛星一號”。它可以達到22 300千米的高度，在這個高度上，衛星環繞地球的速度與地球自轉一致。衛星與地面位置相對固定。

1965年4月6日，美國的“晨鳥”號通信衛星發射成功，后稱“國際通信衛星”1號。它高0.6米，直徑0.72米，質量39千克，可以容納240條電話線路或一條彩色電視頻道。

到目前為止，我國已發射多顆同步通信衛星，用來轉播電視、無線電話和其他數據。現在，衛星通訊技術已經十分成熟，人們的日常生活越來越依賴衛星通訊了。

第五篇：人教版九年級全冊21.4越來越寬的信息之路(教案)

《越來越寬的信息之路》教案

【教學目標】

1.知識與技能

常識性了解衛星通信、光纖通信、網絡通信 了解光纖通信的優點和原理

了解網絡通信的發展過程和優點，掌握發的電子郵件的方法。2.過程與方法

通過了解衛星通信、光纖通信、網絡通信的知識，提高學生應用物理知識解決實際問題的能力。3.情感態度和價值觀

通過學習現代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學生學習科學的興趣。

【教學重點】

現代通信的優點及原理。

【教學難點】

了解現代通信知識。

【教學方法】

合作 探究 交流

【教學用具】

多媒體教學課件、視頻

【課時安排】

1課時

【教學過程】

一、創設情境 導入新課

通過同學們討論古代人、現代人傳遞信息的方式、傳遞的信息量有什么變化？講5分鐘的故事和放映五分鐘的電影，它們傳遞的信息量是不一樣的。

相同時間內，電視比電臺廣播能傳遞更多的信息。信息理論表明：

作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。近年來，無線電通信、電視、廣播等所用的頻率越來越高，也可以說，信息之路越來越寬了。以此引入新課。

二、探究新知

（一）微波通信

微波信號的波長在10 m ～1 mm之間，微波信號的頻率在30 MHz ～3 ×105 MHz之間。

一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話。說明微波通信信息容量大。

傳播路徑：接近于光波，不能沿地球表面繞射。必須靠微波中繼站來傳遞信息。動畫展示微波傳遞的過程

無法建設中繼站。

問題：能否用月亮做中繼站，實現微波通信？

缺點：信號傳遞越遠，信號衰退，時間延遲，需要的中繼站越多。且遇到大山、大海時，根本就

解決方案：采用衛星通信。

（二）衛星通信

利用衛星作為信息中繼站

太遠，時間延遲、信號衰退、且只有兩地同時看到月亮時才可以完成通信。

用碟形天線（大鍋）接收來自衛星的信號

同步通信衛星繞地球轉動的周期跟地球自轉的周期相同，所以叫做“同步”衛星。動畫展示衛星繞地球自轉。

地球周圍均勻分布三顆地球同步通信衛星就可以覆蓋全球。

中國北斗衛星導航系統，可提供全天候的即時定位系統。

（三）光纖通信

光是比微波頻率高得多的電磁波。光通信這條“信息高速公路”更寬廣。

利用頻率單

一、方向高度集中的激光進行通信，效果很好。

光纖通訊技術是近幾十年才發展起來的

1960年，美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產生頻率單

一、方向高度集中的光----激光。

1966年，華裔物理學家高錕提出用光纖通信的構想，這使得用光進行通信的幻想得以實現。實驗演示——光可以沿著水流傳播視頻播放。

實驗現象：光的傳播方向發生改變，沿著水流方向傳播。

實驗原理：全反射，即指光由光密介質射到光疏介質的界面時，全部被反射回原介質內的現象。思考：光的全反射現象有何應用？ 光導纖維：光在光導纖維中的傳播

光纖通信的優點：

（1）傳輸頻率極高，通信容量很大；（2）光纖衰減小，無中繼設備，傳輸距離遠；（3）頻率穩定，信號傳輸質量高；（4）光纖抗電磁干擾，保密性好。

（四）網絡通信 電子郵件的傳送方式

計算機可以高速處理各種信息，把計算機聯在一起，可以進行網絡通信。通過因特網可以收發電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料。

隨著通信技術的發展，現在已經可以在很短的時間內傳送越來越大的信息量，信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面的需要，我們已經可以輕松地在網上看電視了。

知識拓展 激光的應用視頻

三、課堂小結

1、電磁波頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。通信頻率越來越高，信息之路越來越寬。

2、微波通信、衛星通信、光纖通信、網絡通信。

四、課堂練習

1．關于現代通信和電磁波，下列敘述正確的是（B）A．光纖通信傳輸的信息量很大，主要用于無線電廣播 B．衛星通信利用人造衛星作為中繼站進行通信 C．電磁波的應用對人類有利無害 D．電磁波不能在真空中傳播

2．（2016?東營）通信技術的發展日新月異，4G手機以其上網速快、傳遞信息量大備受人們喜愛，4G手機傳遞信息利用的是（D）

A．紫外線 B．紅外線 C．超聲波

D．電磁波

3、（2016?株洲）隨著社會的進步，光纖網絡開始進入普通老百姓家庭。光纖的主要用途是（C）A．輸電 B．導熱 C．通信

D．照明

4、我們經常在媒體上聽到“信息高速公路”一語，它指的是（B）A、高速行駛的公路 B、利用光纖的通信 C、利用微波的通信 D、利用衛星的通信

五、作業布置

1、完成課后動手動腦學物理

2、完成本節課對應練習題

板書設計

21.4 越來越寬的信息之路

一、微波通信

作為載體的電磁波，頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。

二、衛星通信

實質：用通信衛星做微波通信的中繼站

三、光纖通信

容量極大、不怕雷擊、不受電磁干擾，通信質量高，保密性好

四、網絡通信

【教學反思】

這節課的容量大，名詞術語多，比較抽象，所涉及的現象多與自己身邊的事例有關，所以多結合自己身邊的現象來分析，該課也是不難理解的。比如利用手機講微波、將各地常見到的地面衛星接收天線能收到電視節目與衛星通信聯系起來、光導纖維也可以與日常生活相結合，讓這些抽象、陌生的東西具體化，學生學起來就有興趣了。