课题

第九章：信息的传递 第四节：越来越宽的信息之路

学习

目标

知识目标：常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。

过程方法：通过了解卫星通信、光纤通信、网络通信的知识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。

情感目标：通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。

学习重点

了解现代通信知识

学习难点

了解现代通信知识

教学方式

讲解法、讨论法

课型

体验、探究

教具与

媒体

微机、光纤棒、视频资源

教

学

程

序

内容与教师活动

学生活动

设计依据

一、创设情境，引入新课(5min)

〖师〗上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程，那么电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？

大家请看屏幕（微机播放）。

电视传播的信息比声音广播多，电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息。信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，拥有的范围越宽泛，相同时间内传输的信息就越多。因此，几十年来，无线电通信，电视广播等所用的频率越来越高，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。这就是我们今天所要讨论的课题。(板书课题)

二、进入新课，科学探究

（一）微波通信(8min)

1．频率宽泛，容量大

【问题】为什么要用微波通信呢？

大家阅读课本，回答问题。

［学生］微波（microwave）的波长在10 m～1mm之间，频率在30 MHz～3×10⁵MHz之间，比中波和短波的频率更高，它可以同时开通几千、几万路电话，所以传输的信息更多。

2．直线传播损失大，需要中继

学生回答：电视

师生讨论

学生回答

为信息化社会信息量大打下基础

频率宽泛是微波的主要特征

微波沿直线传播不能绕射，因此衰减很快，要使它传向远方，必须建设中继站，像接力赛那样，一站一站地向外传播。

举例：移动、联通通信网络各自都有自己的中继塔，就是想让信号传递到人们活动的各个角落。

【问题】高山、大洋中无法建设中继站，怎么办呢？

需要在高处悬挂一个中继站，这就要靠卫星来实现。

（二）卫星通信(8min)

1．【问题】卫星做中继站随便移动可以吗？

卫星应该与地面保持固定对应，这样的卫星叫做地球同步卫星。

（看屏幕，微机播放内容：人造卫星）

2．卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。

看书了解地面接收站的天线形状和朝向。

3．全球通信只需要三颗

通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。

现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处。

4．月亮能做中继站通信吗？

（三）光纤通信(10min)

〖师〗人类自从用了电磁波这一宇宙中最快的速度进行通信以后，不断地向前发展。现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把这一信息之路修得越来越宽。我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高，如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。这就是光纤通信，请看屏幕（播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解。

1．所用的是激光：普通的光源夹杂许多不同波长（频率）的光，方向性差，如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚。

1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光──激光（laser)，才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实。

2．在光导纤维（optical fiber)里传播：通信用的激光一般在特殊的管道里传播，光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。

3．【演示】光在光导纤维里传播：把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流时的光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑。

4．我国光纤通信的发展

请同学们阅读STS“我国光缆通信的发展”。了解我们周围哪些地方有重要的光缆标志，请同学们注意保护。

（四）网络通信(6min)

〖师〗电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带来了巨大的变化。计算机与通信的结合将成为21世纪信息社会的基础。全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”。看屏幕（微机播放网络通信）了解网络通信。

1．世界上最大的计算机网络叫做因特网（Internet），这样就能做到资源共享。

2．在因特网上可以收发电子邮件（E-mail），还可以查阅资料，看新闻、购物、和朋友聊天、进行远程教育、远程医疗等等。

3．电子邮件的传递方式是

(五)阅读材料：激光的应用(5min)

［师］激光除了在通信方面有着不小的用途，在其他方面也有广阔的应用前景，请同学们阅读科学世界“激光的应用”。

师生讨论

学生回答

师生交流

学生举例

学生回答：不能

师生交流

师生讨论

学生观察

学生看书阅读

学生回答

学生回答

学生自学

利用学生身边的现象服务于物理教学

仍需要利用学生身边的现象

光也是一种微波，也可以用来通信，培养学生广阔的思维方式

这是个近似光在光导纤维里传播的实验，需要教师详解一下

学生知道得可能更多，让他们多谈看法也很好

小

节

本节我们学习了微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信的知识。

应用微波通信是因为它的频率比较宽泛，容量大，但传输时的损耗也快，需要建立中继站，而高山、大洋处中继站的很困难，于是人们就想到了卫星通信，在太空设立三颗卫星就能实现全球通信；光也是一种电磁波，它也能通信，专门用于通信用的光是激光，我们需要它在专门的光导纤维里通行，它和损失小，保密性好，容量大，传输质量高，所以近年来的电话很少有占线现象，这都得益于光纤通信的发展；网络通信集合了通信的多种功能，让人们的生活更加丰富多彩了。

作

业

略

教学流程

板

书

设

计

第四节：越来越宽的信息之路

一、微波通信

1．容量大；2．需要中继。

二、卫星通信

卫星是中继。

三、光纤通信

1．所用的是激光；2．在光纤维里进行。

四、网络通信

1．因特网；2．可以收发电子邮件；3．其他通信(聊天、游戏、远程医疗等)

课

后

反

思

这节课的容量大，名词术语多，比较抽象，但所涉及的现象多与自己身边的事例有关，所以多结合自己身边的现象来分析，该课也是不能理解的。

1．利用手机讲微波。将身边用于微波通信用的高塔结合起来，学生就容易理解中继的含义。

2．将各地常见到的地面卫星接收天线能收到电视节目与卫星通信联系起来，学生也不能理解卫星通信。

3．光导纤维也可以与日常生活相结合，让这些抽象、陌生的东西具体化，学生学起来就有兴趣了。