《越來越寬的信息之路》教案教學(xué)目標(biāo)知識要點課標(biāo)要求1．微波通信理解微波通信的特點2．衛(wèi)星通信理解衛(wèi)星通信的特點3．光纖通信理解光纖通信的原理和優(yōu)點4．.網(wǎng)絡(luò)通信理解網(wǎng)絡(luò)通信的組成和通信形式教學(xué)過程新課引入上節(jié)課我們學(xué)習(xí)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?？看屏幕（微機播放）。學(xué)生們交流、討論后說：電視傳播的信息比聲音廣播多。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。教師歸納總結(jié)：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。那我們今天就來學(xué)習(xí)相關(guān)的知識。合作探究探究點一微波通信活動1：為什么要用微波通信？大家閱讀課本，討論交、流后并回答問題。學(xué)生討論、交流后回答：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?；顒?：微波具有哪些性質(zhì)？大家閱讀課本，討論交、流后并回答問題。學(xué)生討論、交流后回答：左右就建一個微波中繼站。微波中繼站可以把上一站傳來的微波信號經(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?；顒?：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。學(xué)生討論、交流后回答：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(dāng)兩個通信點同時見到月亮?xí)r，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。探究點二衛(wèi)星通信活動1：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）讓同學(xué)們討論、交流說出自己的見解。教師歸納總結(jié)：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。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。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)射來的信號，經(jīng)過放大變頻后，再發(fā)送回另一個或幾個地面站?，F(xiàn)在一個地方出現(xiàn)的突發(fā)事件，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)星帶來的好處。探究點三光纖通信活動1：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?，F(xiàn)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(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(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。同學(xué)們交流討論后回答：（1）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(jié)目，聲音重疊在一起，讓人無法分辨清楚。（2）1960年美國科學(xué)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。（3）通信用的激光一般在特殊的管道——光導(dǎo)纖維（opticalfiber）里傳播。（4）光從光導(dǎo)纖維的一端射入，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。（5）光導(dǎo)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。（6）光纜是數(shù)條光纖敷上保護層，制成多芯光纜?；顒?：光在光導(dǎo)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，看到了什么？這個實驗說明了什么。實驗：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，水中有一個光源，觀察水流時的光。同學(xué)們交流討論后回答：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。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。探究點四網(wǎng)絡(luò)通信:電子計算機的發(fā)明和應(yīng)用給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來了巨大的變化。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(biāo)，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”?？雌聊唬ㄎC播放網(wǎng)絡(luò)通信）了解網(wǎng)絡(luò)通信。交流討論你知道了哪些新的知識。同學(xué)們交流討論后說:世界上最大的計算機網(wǎng)絡(luò)叫做因特網(wǎng)（Internet），這樣就能做到資源共享。在因特網(wǎng)上可以收發(fā)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(yī)療等等。電子郵件的傳遞方式是活動2：網(wǎng)絡(luò)通信在傳播信息中越來越快捷方便。請同學(xué)們閱讀科學(xué)世界“激光的應(yīng)用”。板書設(shè)計第4節(jié)越來越寬的信息之路（1）微波通信（2）衛(wèi)星通信（3）光纖通信（4）網(wǎng)絡(luò)通信教學(xué)反思這節(jié)課的容量比較大，名詞術(shù)語多，也是比較抽象的，涉及到很多與我們身邊的示例。所以多結(jié)合自己身邊的現(xiàn)象來分析，這節(jié)課就不難理解。1．利用手機講解微波。將身邊用于微波通信用的高塔結(jié)合七里啊，學(xué)生就容易理解中繼站的含義。2．將各地常見到的地面衛(wèi)星接收天線能收到電視節(jié)目與衛(wèi)星通信聯(lián)系起來，學(xué)生頁不難理解衛(wèi)星通信3．光導(dǎo)纖維和家中的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，讓學(xué)生深切感受到這些東西，學(xué)生學(xué)起來就更有興趣。4．講述我國的通信技術(shù)的發(fā)展，增強學(xué)生的興趣和愛好。知能演練提升能力提升1.電子支付已成為人們生活中的一部分,在手機電子支付過程中用來傳遞信息的是()A.聲波 B.空氣C.電磁波 D.光導(dǎo)纖維2.下圖是玉兔號月球車在月面上行駛留下清晰可見車轍痕跡的照片,分析照片還可得到很多有用的信息。照片拍攝后從月球傳遞到地球的載體是()A.超聲波 B.微波C.次聲波 D.紅外線3.關(guān)于光纖通信,下列說法錯誤的是()A.光導(dǎo)纖維是很細的玻璃絲,通常數(shù)條光纖一起敷上保護層,制成光纜B.光在光導(dǎo)纖維中傳輸時損耗小,可長距離傳輸C.光纖通信容量極大、不怕雷電、不受電磁干擾、通信質(zhì)量高、保密性好D.激光在光纖中不斷反射,曲折前進,因而能量損失較大4.隨著社會的進步,光纖網(wǎng)絡(luò)開始進入普通老百姓家庭。光纖的主要用途是()A.輸電 B.導(dǎo)熱 C.通信 D.照明5.現(xiàn)代航空和航運中使用的雷達是利用電磁波來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的,如果一臺雷達搜尋到了目標(biāo),從發(fā)射信號到接收信號的時間是1.2×10-4s,那么這個目標(biāo)離雷達的距離是()A.3.6×104km B.3.6×102kmC.1.8×104km D.18km6.關(guān)于電子郵件的收發(fā),下列說法正確的是()A.發(fā)送電子郵件必須要輸入對方的信箱地址B.電子信箱是某用戶計算機上的空間C.對方的計算機沒有開機,郵件就無法發(fā)送D.發(fā)送電子郵件必須要輸入自己的郵箱地址7.下列關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)說法正確的是()A.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)傳送信息的速度與光速相同B.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用光纖傳送信息C.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用超聲波為汽車導(dǎo)航D.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還未開始投入使用8.1960年,美國科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石,它能產(chǎn)生單一、高度集中的光——,這才使得用光進行通信的想法得以實現(xiàn)。

★9.人們通過計算機進入因特網(wǎng)這個“高速公路”,足不出戶就可以獲得世界各地的各種信息。同學(xué)們可以在因特網(wǎng)上學(xué)習(xí)、獲取信息,但是有的同學(xué)卻沉迷于網(wǎng)絡(luò),聊天、打游戲,荒廢學(xué)業(yè),由此看出科技是一把雙刃劍。(1)因特網(wǎng)給你帶來了哪些方便?(2)未成年人上網(wǎng)有可能會產(chǎn)生哪些負面影響?探究創(chuàng)新★10.無人駕駛飛機簡稱“無人機”,無人機的飛行控制系統(tǒng)簡稱“飛控”。無人機懸停還是飛行、向哪個方向飛行、上升還是下降等飛行指令都由飛控下達,飛控主要由感知飛行姿態(tài)的陀螺儀、定位模塊、超聲波傳感器等各種功能的傳感器及控制電路組成。(1)定位模塊利用傳遞信息,它在真空中的傳播速度為m/s。

(2)超聲波傳感器可探測無人機在飛行時遇到的障礙物,這是因為超聲波具有的特點。

(3)某無人機由輸出電壓14.8V、容量10000mA·h的電池提供飛行能量,該電池最多可提供kW·h的電能,若這些電能的80%用于飛行,當(dāng)飛行功率為200W時,最長飛行時間為h。

知能演練·提升1.C手機既可以接收電磁波,也可以發(fā)射電磁波,是利用電磁波來傳遞信息的,因此手機搶紅包過程中用來傳遞信息的是電磁波。2.B3.D光纖通信是用激光做信號的載波,即激光通信。光纖是極細的玻璃絲,在通常情況下是絕緣體,故不怕雷電、不受電磁干擾、通信質(zhì)量高、保密性好。4.C光纖具有容量大、不受外界磁場的干擾、不怕腐蝕、不怕潮、能量損耗少等優(yōu)點,已經(jīng)成為現(xiàn)代通信的主要傳輸工具。5.D電磁波的傳播速度和光在真空中的傳播速度相同,為3.0×105km/s。s=12×3.0×105km/s×1.2×10-4s=18km6.A發(fā)送電子郵件時,不論對方開不開計算機,只要將對方的信箱地址輸入,就可以把郵件發(fā)送到對方的服務(wù)器中,對方的計算機開機后,就可以收到這個郵件。7.A北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波傳送信息的,電磁波的速度與光速相同,A正確,B錯誤;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用電磁波為汽車導(dǎo)航,C錯誤;我國自主建設(shè)、獨立運行的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已面向全球用戶提供全天候、全天時的高精度定位服務(wù),D錯誤。8.答案激光器頻率方向激光9.答案(1)能知道世界各地的信息;能在網(wǎng)上學(xué)習(xí);看電影;交朋友等。(2)沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲,荒廢學(xué)業(yè),受網(wǎng)上有害信息的毒害,受網(wǎng)上虛假信息干擾等。10.解析(1)定位模塊利用電磁波來傳遞