第四節(jié) 越越寬的信息之路
●目標
一、知識目標
常識性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信.
二、能力目標
通過了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)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(xiàn)代通信知識，了解科技為人類帶的便利，提高學生學習科學的興趣.?
●重點
了解現(xiàn)代通信知識.?
●教學難點
了解現(xiàn)代通信知識.?
●教學方法
講解法、討論法.?
●教具準備
微機、光纖棒.?
●時安排
1時?
●教學過程
一、創(chuàng)設(shè)情境、引入新
［師］上節(jié)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(nèi)哪個傳輸?shù)男畔⒍啵靠雌聊唬ㄎ�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(huán)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(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?因此，幾十年，無線電通信，電視廣播等所用的頻率越越高，我們可以形象地說，信息之路越越寬了.微波通信已走入了我們的生活，為什么要用微波通信？大家閱讀本，并回答問題.
二、進行新
第四節(jié) 越越寬的信息之路［板書］
（一）微波通信［板書］
［生甲］微波（microwave）的波長在10 m~1mm之間，頻率在30 Hz~3×105Hz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(zhì)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50 km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的微波信號經(jīng)過處理后，再發(fā)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(wèi)星作為中繼站，實現(xiàn)微波通信？大家討論.
［生］（經(jīng)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(wèi)星做中繼站可以嗎？說出你了解的衛(wèi)星通信的知識.
（看屏幕，微機播放內(nèi)容：人造衛(wèi)星）
（二）衛(wèi)星通信［板書］
［生甲］衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)組成.
［生乙］在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現(xiàn)全球通信.
［生丙］通信衛(wèi)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(fā)射的信號，經(jīng)過放大變頻后，再發(fā)送回另一個或幾個地面站.
［生�。莠F(xiàn)在一個地方出現(xiàn)的突發(fā)事，全世界的人們幾乎可以立刻看到現(xiàn)場的畫面，這就是通信衛(wèi)星帶的好處.
［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(fā)展.現(xiàn)代信息社會中，我們需要交流越越多的信息，這就需要把這一信息之路修得越越寬.我們已經(jīng)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(xiàn)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(jié)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(chǎn)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(xiàn)，用光進行通信成為現(xiàn)實.
［生丙］通信用的激光一般在特殊的管道——光導纖維（optical fiber)里傳播.
［生�。莨鈴墓鈱Юw維的一端射入，在內(nèi)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(shù)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(zhì)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(cè)壁開個小孔，塑料瓶內(nèi)盛滿水，水中有一個光，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(chǎn)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(fā)展非�？欤�一些發(fā)達國家已經(jīng)建立了跨越海底的光纜通信網(wǎng)絡，我們國家也在大力發(fā)展光纖通信，已經(jīng)建立了縱橫大城市之間的光纜通信系統(tǒng).請同學們閱讀STS“我國光纜通信的發(fā)展”.
（學生們閱讀、教師巡回并與學生探討）
［師］電子計算機的發(fā)明和應用給人們的工作、學習、生活帶了巨大的變化.計算機與通信的結(jié)合將成為21世紀信息社會的基礎(chǔ).全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過一臺聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡通信）了解網(wǎng)絡通信.
（四）網(wǎng)絡通信 ［板書］
［生甲］世界上最大的計算機網(wǎng)絡叫做因特網(wǎng)（Internet），這樣就能做到資共享.
［生乙］在因特網(wǎng)上可以收發(fā)電子郵（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(yī)療等等.
［生丙］電子郵的傳遞方式是

［師］網(wǎng)絡通信在傳播信息中越越快捷方便.請同學們閱讀科學世界“激光的應用”.
三、小結(jié)
本節(jié)我們了解了微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信的知識.
四、布置作業(yè)
動手動腦學物理：①②③
［參考答案］
1.延遲時間是0.24 s.由于電磁波的傳播速度太快，市內(nèi)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(shè)計
第四節(jié) 越越寬的信息之路
（一）微波通信
（二）衛(wèi)星通信
（三）光纖通信
（四）網(wǎng)絡通信


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