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M 第四節(jié)越來越寬的信息之路 設(shè)計(jì)（一）
基本思路：教師指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)討論。
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
簡(jiǎn)述衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信原理。
(二)過程與方法
培養(yǎng)尋找信息，分析、處理和利用信息的能力。
(三)情感態(tài)度價(jià)值觀
通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類帶來的便利，提高學(xué)科學(xué)的興趣。
教學(xué)重點(diǎn)
了解現(xiàn)代通信知識(shí)。
教學(xué)難點(diǎn)
了解現(xiàn)代通信知識(shí)。
教學(xué)方法
講解法、討論法。
教具準(zhǔn)備
微機(jī)、光纖棒。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)過程
一、創(chuàng)設(shè)情境、引入新課
[師]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(shí)間內(nèi)哪個(gè)傳輸?shù)男畔⒍?看屏幕(微機(jī)播放)。
(學(xué)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(shí)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。微波通信已走人了我們的生活，為什么要用微波通信?大家閱讀課本，并回答問題。
二、進(jìn)行新課
第四節(jié) 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(zhǎng)在10 m～1mm之間，頻率在30 MHz～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(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(gè)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(hào)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(yuǎn)方。
[師]能否用月亮——地球的衛(wèi)星作為中繼站，實(shí)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?yàn)樵铝量梢苑瓷湮⒉�，但它離我們太遠(yuǎn)了，信號(hào)衰減，時(shí)間延遲。況且只有當(dāng)兩個(gè)通信點(diǎn)同時(shí)見到月亮?xí)r，才能完成這兩點(diǎn)間的通信。所以用月亮作為中繼站，信號(hào)不好，還可能有時(shí)接收不到信號(hào)。
[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(shí)。
(看屏幕，微機(jī)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(shí)現(xiàn)全球通信。
[生丙]通信衛(wèi)星就像一個(gè)無人值班的空中微波中繼站，它從一個(gè)地面站接收發(fā)射來的信號(hào)，經(jīng)過放大變頻后，再發(fā)送回另一個(gè)或幾個(gè)地面站。
[生丁]現(xiàn)在一個(gè)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(chǎng)的畫面，這就是通信衛(wèi)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(jìn)行通信以后，不斷地向前發(fā)展。現(xiàn)代信息社會(huì)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(shí)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(shí)現(xiàn)這一目的呢?看屏幕(微機(jī)播放光纖通信資料)，通過討論說出你對(duì)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(zhǎng)(頻率)的光，方向性差。如果用它作載波，就像收音機(jī)同時(shí)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(guó)科學(xué)家梅曼制成了世界。上第一臺(tái)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(1aser)，才使光作為載波得以實(shí)現(xiàn)，用光進(jìn)行通信成為現(xiàn)實(shí)。
[生丙]通信用的激光一般在特殊的管道——光導(dǎo)纖維(optical fiber)里傳播。
[生丁]光從光導(dǎo)纖維的一端射人，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(yuǎn)方。
[生戊]光導(dǎo)纖維是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲，是用高純度的石英玻璃拉制成的。
[生已]光纜是數(shù)條光纖敷上保護(hù)層，制成多芯光纜。
[師]光在光導(dǎo)纖維中傳輸損耗小，可長(zhǎng)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(gè)小孔，塑料瓶?jī)?nèi)盛滿水，水中有一個(gè)光源，觀察水流時(shí)的光。
[生甲]看到水從小孔流出時(shí)，光隨著彎彎的水流照到地面，在地面產(chǎn)生一個(gè)光斑。
[生乙]這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(dá)國(guó)家已經(jīng)建立了跨越海底的光纜通信網(wǎng)絡(luò)，我們國(guó)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(qǐng)同學(xué)們閱讀STS“我國(guó)光纜通信的發(fā)展”。
(學(xué)生們閱讀、教師巡回并與學(xué)生探討)
[師]電子計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)與通信的結(jié)合將成為21世紀(jì)信息社會(huì)的基礎(chǔ)，全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦，只要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”�？雌聊�(微機(jī)播放網(wǎng)絡(luò)通信)了解網(wǎng)絡(luò)通信。
(四)網(wǎng)絡(luò)通信[板書]
[生甲]世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)叫做因特網(wǎng)(Internet)，這樣就能做到資源共享。
[生乙]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(gòu)物、和朋友聊天、進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等等。
[生丙]電子郵件的傳遞方式是

[師]網(wǎng)絡(luò)通信在傳播信息中越來越快捷方便。請(qǐng)同學(xué)們閱讀科學(xué)世界“激光的應(yīng)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(luò)通信的知識(shí)。
四、布置作業(yè)
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理：①②③
[參考答案]
1．延遲時(shí)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(shí)間太短，人們根本感覺不到。
2．波長(zhǎng)最短的紅外線的頻率大約相當(dāng)于電視廣播第二頻道頻率的1×107倍，
3．略
五、板書設(shè)計(jì)
第四節(jié) 越來越寬的信息之路
(一)微波通信
(二)衛(wèi)星通信
(三)光纖通信
(四)網(wǎng)絡(luò)通信
六、課后練習(xí)
l．微波的波長(zhǎng)在……………………………………………………………( )
A．100m—10m之間 B．1km—10km
C．10m—1mm之間 D．10m—1cm之間
2．微波的性質(zhì)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(wèi)星
C．電視臺(tái) D．廣播電臺(tái)
4．用幾顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信…………………………………( )
A．1 B．2
C．3 D．4
5．激光的特征是………………………………………………………( )
A．頻率單一 B．亮度高
C．方向高度集中 D．相干性好
6．目前使用的最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是……………………………( )
A．電話 B．發(fā)帖
C．電子郵件 D．下載
7．世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是…………………………………( )
A．因特網(wǎng) B．雅虎網(wǎng)
C．搜狐網(wǎng) D．新浪網(wǎng)
8．現(xiàn)在的通信有……………………………………………………( )
A．微波通信 B．衛(wèi)星通信
C．光纖通信 D．網(wǎng)絡(luò)通信
9．什么是“寬帶”?
10．什么是同步通信衛(wèi)星?
11．光導(dǎo)纖維怎樣傳遞信息?
參考答案：
1．C 2．A 3．B 4．C 5．ABCD 6．C 7．A 8．ABCD
9．通常人們把骨干網(wǎng)傳輸速率在2.5G以上，接入網(wǎng)能夠達(dá)到1兆的網(wǎng)絡(luò)定義為寬帶網(wǎng)。
10．同步通信衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同，所以叫“同步”通信衛(wèi)星。
11．光從光導(dǎo)纖維的一端射人，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遠(yuǎn)方。

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