第四节 越来越宽的信息之路 [教学目标] 1.学习知识 (1)常识性了解
10.4越来越宽的信息之路 -----精品教案
第四节《越来越宽的信息之路》教案●教学目标一、知识目标常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信.二、能力目标通过了解卫星通信、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.三、德育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.●教学重点了解现代通信知识.●教学难点了解现代通信知识.●教学方法讲解法、讨论法.●教具准备微机、光纤棒.●课时安排1●教学过程一、创设情境、引入新课［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？看屏幕（微机播放）.（学生们讨论）［生甲］（讨论得出）电视传播的信息比声音广播多.［生乙］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.［师］信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，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.微波通信已走入了我们的生活，为什么要用微波通信？大家阅读课本，并回答问题.二、进行新课第四节越来越宽的信息之路［板书］（一）微波通信［板书］［生甲］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，可以传输更多的信息.［生乙］微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地面绕射，因此需每隔50 km左右就建一个微波中继站.［生丙］微波中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，通过很多中继站，可以把信息传递到远方.［师］能否用月亮——地球的卫星作为中继站，实现微波通信？大家讨论.［生］（经过讨论）能，但是用月亮作为中继站不好.因为月亮可以反射微波，但它离我们太远了，信号衰减，时间延迟.况且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信.所以用月亮作为中继站，信号不好，还可能有时接收不到信号.［师］那么人造卫星做中继站可以吗？说出你了解的卫星通信的知识.（看屏幕，微机播放内容：人造卫星）（二）卫星通信［板书］［生甲］卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成.［生乙］在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信.［生丙］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.［生丁］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.［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.但如何实现这一目的呢？看屏幕（微机播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解.（三）光纤通信［板书］［生甲］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.［生乙］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.［生丙］通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维（optical fiber)里传播.［生丁］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.［生戊］光导纤维是很细很细的玻璃丝，是用高纯度的石英玻璃拉制成的.［生己］光缆是数条光纤敷上保护层，制成多芯光缆.［师］光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输.光纤通信，通信容量大，通信质量高，保密性好.光能沿弯曲的玻璃丝传播，观察演示.［演示］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.［生甲］看到水从小孔流出时，光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑.［生乙］这个实验说明光可以沿弯弯的水流传播也可以沿玻璃丝传播，不管玻璃丝怎样弯曲都可以传播.［师］光纤通信发展非常快，一些发达国家已经建立了跨越海底的光缆通信网络，我们国家也在大力发展光纤通信，已经建立了纵横大城市之间的光缆通信系统.请同学们阅读STS“我国光缆通信的发展”.（学生们阅读、教师巡回并与学生探讨）［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.（四）网络通信［板书］［生甲］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.［生乙］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.［生丙］电子邮件的传递方式是［师］网络通信在传播信息中越来越快捷方便.请同学们阅读科学世界“激光的应用”.三、小结本节我们了解了微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的知识.四、布置作业动手动脑学物理：①②③［参考答案］1.延迟时间是0.24 s.由于电磁波的传播速度太快，市内电话相互之间的距离近，电磁波传播造成的延迟时间太短，人们根本感觉不到.2.波长最短的红外线的频率大约相当于电视广播第二频道频率的1×107倍.3.略五、板书设计第四节越来越宽的信息之路（一）微波通信（二）卫星通信（三）光纤通信（四）网络通信越来越宽的信息之路教学资料【学习目标】1．常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信．2．通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣．【基础知识精讲】随着社会的进步，人类传递的信息量越来越大，由无线广播发展到电视，增加了图像的信息，但如同人类的进步无法停止，信息的传递继续发展．信息传输的多少与什么有关呢？信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多．根据电磁波家族成员特点：c＝λf可知，波长越短的电磁波，频率越高．相对无线电波，（长波、中波、短波）微波的波长更短、频率更高，因此可以传输更多的信息．我们可以形象地比喻为——信息之路越来越宽了．1．微波通信同无线电波相比，微波的波长更短，在1 mm至10 m之间，频率更高，在30 MHz至3×105 MHz之间，一条微波线路可以传输更多的信息，因此可在上面通行几千、几万路电话．但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形．微波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射．所以在每传播一定距离后需将微波向地面引，如图9－7所示．根据实际情况必须每隔大约50 km左右就要建设一个微波中继站．而且传播的越远中继站需要的越多．图9－7微波通信受到挑战是因为必须建设中继站，并且在遇到雪山，大洋根本无法建设，这样就受到限制．如何解决这一问题呢？开始有人想利用月球做中继站，但由于月球离我们太远，没有足够能量的微波无法到达月球，更无从谈到携带信息反射回地面．后来人们想在天空中人造一个卫星做中继站，现在已经实现了，这得益于人造卫星的发展．2．卫星通信航天事业的发展使人类已飞出地球，在太空中建立太空站，可以发射人造卫星为我们服务，用地球同步卫星做微波中继站，很好地解决了地面中继站的弊端，实现无障碍中继，覆盖整个地球（360°）只需三颗通讯卫星如图9－8．卫星通讯标志着信息已可全球化．图9－83．光纤通信依然根据c＝λf．比微波频率更高的电磁波是光波．能否运用光波传送信息呢？如果用光波传送信息，这条“信息高速路”要比短波、微波宽出百万倍、千万倍．但发展光波通讯遇到这样一个问题，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息或无法从光波中分离出信息．要想解决问题得制造一种单一且方向高度集中的光，作为载体才行．1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种单一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将信息分离出来．图9－9激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程，光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射出．如图9－9所示．光导纤维内心是空的，外面敷上保护层．由于光的频率很高，所以可以同时传递声音、图像等信息．4．网络通信信息的发送和接收都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的问题，计算机可以处理大量的信息，而且速度快．把计算机同信息网络连在一起，就叫做网络通信．网络通信的优越性是很明显的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代．目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件．如图9－10所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相连，这就是平常说的上网．如同邮局与寄信人和收信人的关系．甲、乙计算机相当于收（寄）信人，而服务器相当于邮局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到B储存起来．一旦乙上网，他就能从自己的服务器B得到这个邮件．每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置．图9－10网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载体的优点，他是导线、光缆、微波…的组合体．有时还运用通信卫星等各种通信手段．随着通信技术的发展，网络技术智能化程度越来越高，人们的沟通可以通过网络达到近乎“面对面”的程度，这得益于网络通信可以在很短时间内传递大量的信息，而且信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的直接需要，我们可以在网上轻松地看电视了．利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能．每个用户都有自己的信箱，信箱都编有地址名．例如：xiaolin@server．com．cn表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫sever．com．cn．其中“cn”是china的简写，表示这个服务器是在中国注册的．世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网．因特网已经成为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”．人们可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，可以上网和朋友聊天．另外可以通过网络进行远程教育、远程医疗等等．网络已经渗透到人们生活的各个角落．【学习方法指导】进入中学生活的最大的不适应，就是学习方法方面的不适应．小学的时候是“听课——做作业”的两段学习法，在同学们年龄小时显得较自然，随着年龄的增长，消极影响会越来越大，主要有以下几方面：一、违背记忆规律．两段学习法是极不科学的一次性记忆，其遗忘率很高，只是听完课做完作业，考试时再突击复习，在所学知识少且简单的小学还可以，但遇到初中综合及灵活题根本无法解决．二、两段学习法被动学习记忆，容易挫伤学习兴趣和信心，有的同学之所以厌学就是长期运用此种方法，他们不主动学习和复习，体验不到进步的欣喜，学习情绪很难高涨．要适应初中的学习生活，不仅涉及学习方法问题，还有学习目的、兴趣、毅力、习惯等方面的问题．以下一一介绍．科学用脑：实验证明，各学习器官耳、眼、口、手有机的配合进行学习，能有效的提高记忆效果，更好的发挥大脑的潜能．即上课时力争做到“五到”：心到、口到、眼到、耳到、手到．只要肯努力，人人都会变得很聪明．让大脑有劳有逸进行工作；让大脑在兴奋与抑制合理交替的前提下提高学习效率，是唯一正确和合乎学习规律的途径．养成良好的学习习惯：人的行为有80 %至90%受习惯的支配，但人们往往自己觉察不到．图9－11如何理解以上漫画的含义？它对你有什么启示？学校的教育就是帮助人培养良好的习惯，力求养成习惯把行动养成习惯，习惯形成品质，品质决定命运．动力定型（习惯）有优劣之分．建立科学化的动力定型，便可以花费少的劳动去取得较大的成果．良好的学习习惯一旦形成，可以高效率支配自己的学习生活．我们就全面介绍初中生必须形成的科学的动力定型——五段学习法1．预习：（1）种类：课前预习、阶段预习、学期预习．（2）要求：了解大意，找出重点、难点，发现问题，培养自学能力，循序渐进，做好学期预习．不做预习的危害：（1）缺乏准备，某些内容可能听不懂．（2）上课好像听懂，下课很快忘了．（3）做作业困难，错误多．（4）养成被动习惯，无论做什么事都容易落后．2．课堂学习：（1）两分钟准备，应做4件事：入室静坐，作好上课心理准备，回忆上堂课的内容，回忆预习中发现的不理解的内容，检查学习用具．（2）充分利用课堂45分钟提高学习效率：验证预习中自己确定的重点与老师讲解的是否一样？学习老师分析问题和解决问题的方法，努力发现问题，并思维活动，特别是创造性思维活动，都是从发现问题开始的，有了问题才去思考和研究，才能发明和创造，在理解的基础上，当堂巩固70%以上的知识，接受老师传授的方法，做好听课笔记．3．复习：近期复习是指当晚或次晨进行第一次复习．再过2、3天再进行一次复习．长期复习做法如下：按先密后疏规律，安排一周、一月、甚至几个月的复习计划．4．完成作业：复习功课之后方可做作业，在量力而行的基础上，发挥创造性，养成严谨的习惯，再求速度，把作业当成考试对待．5．总结：做好当天的小结，做好重要专题的小结，有计划地总结知识，总结学习方法和经验．【拓展训练】微波微波也叫超高频无线电波，是无线电波中波长最短的一个波段，其波长范围的上限约为几米，下限通常定为1 mm．微波有许多特性，它除了具有电磁波的基本属性之外，还有波长短、频率高等特点．这些都是一般无线电波无法比拟的，这些特性使它能满足科研、国防、工农业生产中多方面的特殊需要，并逐步为世人瞩目．首先我们已经知道微波在广播电视和通讯方面必不可少．其次微波能穿透电离层，而其他无线电波都要被电离层反射回地面，所以只能用微波来进行卫星通讯和地面与卫星、飞船之间的联系．雷达是微波探测设备，一般雷达的工作频率是3×109 Hz至10×109 Hz，由于波长短，有利于精确地测量距离和时间；微波与光类似，它是在空间沿直线传播，遇到障碍物就像光的反射，并且可以用反射镜反射或透镜来聚集微波的能量，雷达所用天线像探照灯一样，把发射功率基本上全部集中于窄束之内辐射出去，还能收到目标反射回来的反射波，从而确定目标的方向、距离，甚至大小和形状．雷达不仅可以侦察敌情，搜索飞机和舰船、坦克等，还能控制导弹与炮火，跟踪卫星、洲际导弹和宇宙火箭．雨、云、雪、雾对微波都有不同程度的吸收与反射，因此用气象雷达可以预报天气情况．现代舰船和飞机上，都装有无线电导航设备，架设在海港、机场上的特种雷达可以指挥它们防止碰撞，并能在恶劣的天气里安全行驶，更高级的雷达还能根据太阳的辐射识别方向并测定自己在海上的位置．另外，微波还可用来加热．由于微波波段靠近红外波段，因此其热效应很显著．它的优点是热效率高、时间短．由于微生物在微波场中能得到选择性加热，因而微波能在环境温度低的情况下把食物、药品中的害虫和细菌杀死．。
九年级物理全册 21.4 越来越宽的信息之路教学案 (新版)新人教版
第四节越来越宽的信息之路教学目标：1. 常识性的初步了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
重点：1、微波通信，卫星通信、光纤通信、网络通信各自的应用。
教学过程:一、新课导入：出示图片，电话，电视，广播，互联网等已让地球成为了一个地球村，距离不再是我们交流的障碍。
那么我们可以用哪些方式进行通信呢？它们有些什么特点？这节课我们将了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信这四种通信方式的一些特点和应用。
二、学生自学（一）阅读课本P158---P162页内容，学生独立思考下列问题，，并将重点部分划线：1．微波的性质和谁接近,它传播有什么特点?2．卫星通信其实是用什么来作为太空微波中继站？实现全球通信要多少颗卫星？3．光纤通信主要是利用了激光在哪个里面进行传播？并且利用了光的什么性质？光纤通信突出的优点是什么？4．网络通信是将什么联在一起来实现的？（二）自学检测1．广播，电视，移动电话都是使用微波来传输信息的，它的波长在到之间，它的性质接近于，基本上是沿传播的。
所以我们每50千米必须设立。
2．卫星通信使用的都是卫星的，它们相对于地面来说是的。
3．全球定位系统中，我国的系统是继美国，和欧洲后自主研发的先进的定位系统。
4.光纤通信主要是利用在光导纤维里传播，它在光导纤维中进行多次的后把信息传递给远方，所以光纤在铺设过程中是不能折断的。
三、活动及感悟活动一（一）电话，电视，电脑越来越多的使用光纤通信了，它在传输中有些什么优点呢？⑴它传输的信息量，传输的速度，抗干扰能力。
活动二（一）世界上最大的计算机网络是网，在网络上我们可以进行各种活动，如：、、、等。
课堂小结：1.微波传播时是传播的，所以要站。
2.要实现全球卫星通信，至少要有颗同步卫星作为微波中继站。
3.世界上最大的计算机网络是。
4.微波通信，卫星通信，光纤通信，网络通信都是使用作为载体来传播信息的。
达标检测：1.下列生活事例中，我们运用了微波通信的是，利用了卫星通信的是，利用了光纤通信的是，利用了网络通信的是。
越来越宽的信息之路+精品教案
三、光纤通信
【ppt 11】
教师播放演示实验视频：弯曲的光线，并对实验现象进行解释，介绍光在光纤中传播的情境与此类似。
【ppt12】
教师介绍：光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息。
教师结合图片讲解光在光导纤维中的传播：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。
【ppt10】
教师讲解：光是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。所以，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。
教师结合图片讲解：不过，普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光，难以用它携带信息；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；1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。
2.微波中继站
二、卫星通信
1.可以用通信卫星做微波中继站。
2.通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。
3.用三颗同步卫星就可以实现全球通信。
三、光纤通信
四、网络通信
教师介绍：同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期(24h)相同，所以叫做“同步”卫星。从地面上看，它好像悬挂在空中静止不动。
【板书】
二、卫星通信
1.可以用通信卫星做微波中继站。
2.通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。
【ppt 8】
教师出示教材图21.4-5用三颗同步卫星就可以实现全球通信，讲解：用三颗同步卫星就可以实现全球通信。
教师介绍：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。通信卫星从一个地面站接收到电信号，信号经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。
21.4越来越宽的信息之路(教学设计)九年级物理全一册(人教版)
21.4 越来越宽的信息之路（教学设计）信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。
因此，现代通信技术所采用的频率越来越高，微波通信就是其中应用较广泛的一种。
2. 微波（1）波长和频率范围：微波波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~3×105MHz之间。
（2）性质：微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
3. 微波通信（1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。
（2）微波中继站：微波大致沿直线传播，不能绕地球表面绕射。
因此必须每隔50km左右就要建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去。
这就像接力赛跑一样，一棒传一棒，可以把信息传递到远方。
（3）微波通信的优点①频率高，传输信息的容量大；②质量好，可以传送很远的距离；③大致沿直线传播，受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定。
（4）微波通信的缺点4. 卫星通信的组成由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。
卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。
5. 卫星通信特点通信范围大，只要在卫星发射的电磁波覆盖的范围内均可进行通信；不易受陆地灾害影响，建设速度快；易于实现广播和多址通信。
6. 中国北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。
【例题2】2019年9月23日，我国以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，北斗导航系统由地球非同步卫星和地球同步卫星两部分组成。
如图是三颗地球同步卫星轨迹示意图。
下列地球同步卫星说法中正确的是（A）A．卫星1相对于卫星2是静止的B．卫星2相对于卫星3是运动的C．三颗卫星相对于地球是运动的学习新课三、光纤通信1. 激光（1）激光的概念：频率单一、方向高度集中的光叫激光。
九年级物理：第21章第4节《越来越宽的信息之路》教学设计
（2）培养学生对通信技术在生活中的应用具有责任感。
（二）教学设想
1.创设情境，激发兴趣：
在课堂导入阶段，通过展示生活中常见的通信场景，如手机通话、上网等，引发学生对通信技术的好奇心和探究欲望。
2.突破重难点，分层教学：
（1）针对电磁波和光纤通信等抽象概念，运用生动的比喻、形象的视频资料，帮助学生理解。
九年级物理：第21章第4节《越来越宽的信息之路》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1.让学生理解信息传输的基本原理，掌握通信技术发展的历程，了解现代通信技术的种类和特点。
2.使学生掌握电磁波在信息传输中的作用，了解无线电通信、光纤通信和移动通信等现代通信技术的应用。
3.培养学生运用物理知识解释生活中通信现象的能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
8.布置作业，拓展思维：
设计具有思考性和拓展性的作业，引导学生运用所学知识分析生活中的通信现象，培养学生的创新思维。
四、教学内容与过程
（一）导入新课，500字
1.教师通过展示一幅我国通信事业发展的时间轴，让学生观察并思考以下问题：
（1）从古至今，通信方式发生了哪些变化？
（2）这些变化给我们的生活带来了哪些影响？
1.教师将学生分成若干小组，每组针对以下问题进行讨论：
（1）你了解哪些通信技术？它们各自有哪些优点和缺点？
（2）你认为未来通信技术会朝着什么方向发展？
2.各小组汇报讨论成果，教师进行点评和总结。
3.教师引导学生关注通信技术在生活中的应用，培养学生的社会责任感和时代使命感。
（四）课堂练习，500字
1.教师设计以下课堂练习题，帮助学生巩固所学知识：
秋新人教版九年第4节《越来越宽的信息之路》优秀教案(重点资料).doc
21.4 越来越宽的信息之路【学习目标】1．常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信．2．通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣．【基础知识精讲】随着社会的进步，人类传递的信息量越来越大，由无线广播发展到电视，增加了图像的信息，但如同人类的进步无法停止，信息的传递继续发展．信息传输的多少与什么有关呢？信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多．根据电磁波家族成员特点：c＝λf可知，波长越短的电磁波，频率越高．相对无线电波，（长波、中波、短波）微波的波长更短、频率更高，因此可以传输更多的信息．我们可以形象地比喻为——信息之路越来越宽了．1．微波通信同无线电波相比，微波的波长更短，在1 mm至10 m之间，频率更高，在30 MHz至3×105 MHz之间，一条微波线路可以传输更多的信息，因此可在上面通行几千、几万路电话．但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形．微波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射．所以在每传播一定距离后需将微波向地面引，如图9－7所示．根据实际情况必须每隔大约50 km左右就要建设一个微波中继站．而且传播的越远中继站需要的越多．图9－7微波通信受到挑战是因为必须建设中继站，并且在遇到雪山，大洋根本无法建设，这样就受到限制．如何解决这一问题呢？开始有人想利用月球做中继站，但由于月球离我们太远，没有足够能量的微波无法到达月球，更无从谈到携带信息反射回地面．后来人们想在天空中人造一个卫星做中继站，现在已经实现了，这得益于人造卫星的发展．2．卫星通信航天事业的发展使人类已飞出地球，在太空中建立太空站，可以发射人造卫星为我们服务，用地球同步卫星做微波中继站，很好地解决了地面中继站的弊端，实现无障碍中继，覆盖整个地球（360°）只需三颗通讯卫星如图9－8．卫星通讯标志着信息已可全球化．图9－83．光纤通信依然根据c＝λf．比微波频率更高的电磁波是光波．能否运用光波传送信息呢？如果用光波传送信息，这条“信息高速路”要比短波、微波宽出百万倍、千万倍．但发展光波通讯遇到这样一个问题，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息或无法从光波中分离出信息．要想解决问题得制造一种单一且方向高度集中的光，作为载体才行．1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种单一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将信息分离出来．图9－9激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程，光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射出．如图9－9所示．光导纤维内心是空的，外面敷上保护层．由于光的频率很高，所以可以同时传递声音、图像等信息．4．网络通信信息的发送和接收都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的问题，计算机可以处理大量的信息，而且速度快．把计算机同信息网络连在一起，就叫做网络通信．网络通信的优越性是很明显的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代．目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件．如图9－10所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相连，这就是平常说的上网．如同邮局与寄信人和收信人的关系．甲、乙计算机相当于收（寄）信人，而服务器相当于邮局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到B储存起来．一旦乙上网，他就能从自己的服务器B得到这个邮件．每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置．图9－10网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载体的优点，他是导线、光缆、微波…的组合体．有时还运用通信卫星等各种通信手段．随着通信技术的发展，网络技术智能化程度越来越高，人们的沟通可以通过网络达到近乎“面对面”的程度，这得益于网络通信可以在很短时间内传递大量的信息，而且信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的直接需要，我们可以在网上轻松地看电视了．利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能．每个用户都有自己的信箱，信箱都编有地址名．例如：xiaolin@server．com．cn表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫sever．com．cn．其中“cn”是china的简写，表示这个服务器是在中国注册的．世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网．因特网已经成为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”．人们可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，可以上网和朋友聊天．另外可以通过网络进行远程教育、远程医疗等等．网络已经渗透到人们生活的各个角落．【拓展训练】微波微波也叫超高频无线电波，是无线电波中波长最短的一个波段，其波长范围的上限约为几米，下限通常定为1 mm．微波有许多特性，它除了具有电磁波的基本属性之外，还有波长短、频率高等特点．这些都是一般无线电波无法比拟的，这些特性使它能满足科研、国防、工农业生产中多方面的特殊需要，并逐步为世人瞩目．首先我们已经知道微波在广播电视和通讯方面必不可少．其次微波能穿透电离层，而其他无线电波都要被电离层反射回地面，所以只能用微波来进行卫星通讯和地面与卫星、飞船之间的联系．雷达是微波探测设备，一般雷达的工作频率是3×109Hz至10×109Hz，由于波长短，有利于精确地测量距离和时间；微波与光类似，它是在空间沿直线传播，遇到障碍物就像光的反射，并且可以用反射镜反射或透镜来聚集微波的能量，雷达所用天线像探照灯一样，把发射功率基本上全部集中于窄束之内辐射出去，还能收到目标反射回来的反射波，从而确定目标的方向、距离，甚至大小和形状．雷达不仅可以侦察敌情，搜索飞机和舰船、坦克等，还能控制导弹与炮火，跟踪卫星、洲际导弹和宇宙火箭．雨、云、雪、雾对微波都有不同程度的吸收与反射，因此用气象雷达可以预报天气情况．现代舰船和飞机上，都装有无线电导航设备，架设在海港、机场上的特种雷达可以指挥它们防止碰撞，并能在恶劣的天气里安全行驶，更高级的雷达还能根据太阳的辐射识别方向并测定自己在海上的位置．另外，微波还可用来加热．由于微波波段靠近红外波段，因此其热效应很显著．它的优点是热效率高、时间短．由于微生物在微波场中能得到选择性加热，因而微波能在环境温度低的情况下把食物、药品中的害虫和细菌杀死．。
越来越宽的信息之路教学设计教案
第四节越来越宽的信息之路
一、教材分析
教学大纲要求学生常识性地了解卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理。
本章节关键在于让学生认识到人类已进入信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各个领域。
信息技术的发展给人类的生活方式带来了翻天覆地的变化。
使学生通过学习，了解科技为人类带来的便利。
从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
二、教学目标
●知识目标：常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信.
●能力目标：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.
●德育目标：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。
三、教学重点：了解现代通信知识。
四、教学难点：了解现代通信知识。
五、教学方法：讲解法、讨论法。
六、教具准备：光纤小灯具、演示光在光导纤维中传播的装有水和有小孔的塑料瓶、不透光的纸、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信影视图片、能上网的计算机一台七、板书设计
第四节越来越宽的信息之路
一、历史与科学发展
信息理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内输送信息的量就越大。
二、微波通信
卫星通信：在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信.
三、光纤通信
光的入射角决定它是否离开介质。
如果角度足够大，光就被反射回水中。
四、网络通信
七、教学过程。
越来越宽的信息之路教案
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？教师用多媒体播放一段录相，然后用录音机播放一段声音教师总结：1. 电视传播的信息比声音广播多。
2.信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。
（一）微波通信：思考：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。
微波通信已走入了我们的生活，为什么要用微波通信？大家阅读课本，并回答问题。
教师在学生回答的基础上总结：微波的波长在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，可以传输更多的信息。
思考：1.微波在传播过程中，为什么要借助于中继站？2.能否用月亮——地球的卫星作为中继站，实现微波通信？人造卫星做中继站可以吗？说出你了解的卫星通信的知识。
（二）卫星通信：教师多媒体投影：人造卫星思考：通过刚才的影片，谈谈你对卫星通信的认识。
教师讲解：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。
在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。
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（三）光纤通信：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。
但如何实现这一目的呢？看屏幕（微机播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解。
九年级物理全册-第21章-第4节-越来越宽的信息之路教案1-(新版)新人教版
越来越宽的信息之路教学目标教学大纲要求学生常识性地了解卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理。
本章节关键在于让学生认识到人类已进入信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各个领域。
信息技术的发展给人类的生活方式带来了翻天覆地的变化。
使学生通过学习，了解科技为人类带来的便利。
从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
教学重点是以大量的图片、影视画面介绍该章节所讲的各种通信方式的优点、缺点和改进方法，结合学生日常生活接触到的信息加深对信息之路越来越宽的理解。
宣传科学家们不畏艰难，勇于攀登的钻研精神。
知识与技能①常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。
②通过教学使学生了解：为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。
③了解光纤通信的原理和优点。
④了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。
过程与方法通过师生共同交流来探讨现代信息的变化，用大量的多媒体图片、影视画面使学生掌握和了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理。
情感、态度与价值观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，使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
重点与难点卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。
教学准备光纤小灯具、演示光在光导纤维中传播的装有水和有小孔的塑料瓶、不透光的纸、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信影视图片、能上网的计算机一台（有条件的话让学生人手一台）。
板书设计第四节越来越宽的信息之路一、历史与科学发展信息理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内输送信息的量就越大。
二、微波通信三、光纤通信光的入射角决定它是否离开介质。
越来越宽的信息之路教案
四、越来越宽的信息之路教学目标：1、知识和技能常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。
2、情感、态度、价值观通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的技术。
重、难点：了解科学技术，培养学习的动力教学器材：电脑平台教学课时：1时教学过程：一、前提测评：无二、导学达标：引入课题：前面我们学习电话、广播、电视、无线电话，着都是信息传递的方式，随着科学技术的发展，信息传递的方式还会越来越多。
进行新课：1、微波通信：微波：波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~300000MHz之间的电磁波。
优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。
缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播，在地面的传播距离短。
改进方式：需要大量的中继站，约50km一个。
讨论：能否用月球做中继站？结论：不行，但可以用卫星做中继站。
2、卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。
同步卫星：优点：覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。
3、光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。
优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。
但普通的光不可以：发散性，不单一激光：频率单一、方向集中，可以用来传递信息。
光导纤维：阅读“科学世界”“STS”4、网络通信：把计算机连在一起，实现信息共享。
优点：电子邮件：因特网：观看录像：3、达标练习：课本后97页“动手动脑学物理”完成物理套餐中的本节内容。
小结：根据板书，总结本节内容，明确重、难点。
课后活动：完成物理套餐中课堂未完成的内容。
课本后练习。
教学后记：。
10.4《越来越宽的信息之路》教案
10.4《越来越宽的信息之路》教案教学目标：1.常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。
2.了解微波通信、卫星通信、光纤通信的原理和优点。
3.了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。
4. 使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
教学过程：一、探究与发现预习：1.信息理论表明：作为载体的无线电波，_______越高，相同时间内输送信息量就越大。
2.微波的波长在__________之间，频率在___________之间。
微波的性质接近______波，微波大致沿_______传播，不能沿地球表面绕射。
因此，微波通信要建设微波_________。
3.卫星通信是通过______波来实现的。
它是利用通信卫星做______通信的________进行通信的。
通信卫星大多是__________卫星。
这样的卫星在地球周围只要均匀地配置_____颗，就可以实现全球通信。
4.光也是一种电磁波，光的频率很_____，在一定时间内可以传输大量信息。
_______通信是利用激光来携带信息的。
这是因为激光具有频率单一、方向__________等优点。
通信用的激光在________里传播。
5.世界上最大的计算机网络称为_________，计算机之间的连接可以使用_________、______、__________等各种通信手段。
学习新知：2009年7月22日，五百年一遇的日全食来到了。
人们足不出户通过电视直播就可以欣赏到全国各地的日全食盛况，如下图所示。
电视直播是借助于卫星通信来实现的。
为什么要用卫星来转播电视节目呢除了卫星通信外,还有没有其他的通信方式呢？这节课我们就来学习本章的最后一节《越来越宽的信息之路》。
请结合前两段内容，简单了解一下信息之路如何更多地传递信息。
在上海观测到的日全食在武汉观测到的日全食(一)微波通信1.自主学习，思考如下问题。
(1)什么是微波？_________________________________。
九年级物理全册 21.4 越来越宽的信息之路教案 (新版)
四、越来越宽的信息之路教学目标：1、知识和技能常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。
2、情感、态度、价值观通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的技术。
重、难点：了解科学技术，培养学习的动力教学器材：PPT课件。
教学方法：“疑、自、导”三环教学法。
教学课时：1课时教学过程：一、引入课题前面我们学习电话、广播、电视、无线电话，着都是信息传递的方式，随着科学技术的发展，信息传递的方式还会越来越多。
二、进行新课：1、微波通信：微波：波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~300000MHz之间的电磁波。
优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。
缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播，在地面的传播距离短。
改进方式：需要大量的中继站，约50km一个。
讨论：能否用月球做中继站？结论：不行，但可以用卫星做中继站。
2、卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。
同步卫星：优点：覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。
3、光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。
优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。
但普通的光不可以：发散性，不单一激光：频率单一、方向集中，可以用来传递信息。
光导纤维：阅读“科学世界4、网络通信：把计算机连在一起，实现信息共享。
优点：电子邮件：因特网：3、达标练习：课本后163页“动手动脑学物理”三、总结根据板书，总结本节内容，明确重、难点。
四、练习完成物理套餐中课堂未完成的内容。
课本后练习。
附：板书设计越来越宽的信息之路1、微波通信。
2、卫星通信。
3、光纤通信。
4、网络通信。
《第4节 越来越宽的信息之路》教学设计(河北省县级优课)
第四节 越来越宽的信息之路
一、教材分析
课程标准要求学生常识性地了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理。
本节关键在于让学生认识到人类已进入信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各个领域。
信息技术的发展给人类的生活方式带来了翻天覆地的变化。
使学生通过学习，了解科技为人类带来的便利。
从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
二、教学目标
● 知识与技能：常识性了解微博通信、卫星通信、光纤通信、网络通信. ● 情感态度与价值观：通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便
利，提高学习科学的兴趣。
培养振兴中华，用科学服务于人类的使命感、责任感。
三、教学重点：了解现代通信知识。
四、教学方法：讲解法、讨论法、媒体辅助。
五、板书设计
第四节 越来越宽的信息之路
一、⎩⎨⎧退，时间延迟必须建中继站，信号衰缺点：每隔至几万路电话波线路可以开几千条甚优点：容量大；一条微
微波通信km 50
二、卫星通信：在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信.
三、光纤通信
1、原理：全反射
2、激光：频率单一、方向高度集中 四、网络通信 1、因特网
2、常用网络通信形式：微信、QQ 、电子邮件。
六、教学过程。
【人教版】九年级物理：第21章第4节《越来越宽的信息之路》教学设计
【人教版】九年级物理：第21章第4节《越来越宽的信息之路》教学设计作为一名资深的幼儿园教师，我深知教学设计的重要性。
下面，我将详细阐述我的教学设计意图、教学目标、教学难点与重点、教具与学具准备、活动过程、活动重难点、课后反思及拓展延伸。
一、设计意图本节课的设计方式采用情境教学法，通过实践情景引入，激发学生的学习兴趣。
活动的目的是让学生了解和掌握信息之路的拓宽过程，提高他们的观察力、思维能力和实践能力。
二、教学目标1. 知识与技能：让学生了解信息之路的拓宽过程，掌握相关的物理知识。
2. 过程与方法：通过观察、实践、探究，培养学生的问题解决能力。
3. 情感态度与价值观：培养学生对物理学习的兴趣，增强他们的自信心。
三、教学难点与重点重点：信息之路的拓宽过程，相关物理知识的理解和运用。
难点：信息之路拓宽的原理，实践操作的技巧。
四、教具与学具准备教具：电脑、投影仪、PPT、实验器材。
学具：笔记本、课本、实验报告单。
五、活动过程1. 实践情景引入：通过展示我国信息产业发展历程的PPT，让学生了解信息之路的拓宽过程。
2. 理论知识讲解：讲解信息之路拓宽的相关物理知识，包括光纤通信、卫星通信等。
3. 实验演示：进行光纤通信和卫星通信的实验演示，让学生直观地了解信息之路的拓宽原理。
4. 小组讨论：让学生分组讨论信息之路拓宽的原理和应用，引导学生主动探究。
5. 课堂练习：发放实验报告单，让学生根据实验结果，分析信息之路拓宽的原理。
六、活动重难点1. 重点：信息之路的拓宽过程，相关物理知识的理解和运用。
2. 难点：信息之路拓宽的原理，实践操作的技巧。
七、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：回顾课堂教学，检查教学目标是否达成，学生是否掌握了信息之路拓宽的知识点和技巧。
2. 拓展延伸：鼓励学生进行课外阅读，了解信息之路的最新发展，提高学生的知识储备。
重点和难点解析在本次《越来越宽的信息之路》的教学设计中，我认为有几个关键的细节需要重点关注。
越来越宽的信息之路
第四中学九年级物理科导学案备课时间月日上课时间月日星期第节课题越来越宽的信息之路第课时主备人高晓勇编号130-909教学目标学习目标：1、常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。
2、通过学习了解：为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。
3、了解光纤通信的原理和优点。
4、了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。
教学重难点卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。
自主学习问题：请大家谈谈古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息。
他们传递信息的信息量有什么变化？一、微波通信微波优点和缺陷问题寻找弥补微波通信缺陷的方法为什么微波会有这样的缺陷？怎样弥补？寻找原因和弥补的方法。
先看看月球是否可以成为微波的中继站？通过计算发现延迟时间太长。
因此不能用月球做微波的中继站。
人类现在发射了，用做微波通信的中继站，解决了微波通信的缺陷。
二、光纤通信分析普通光的优势和缺陷，根据优势和缺陷提出解决的办法。
激光演示、光纤灯具演示。
演示光沿水传播。
（课本上的演示实验）示光的全反射实验。
找出光纤通信的原理、优势。
三、网络通信网络通信的优势和特点。
1目标检测1．新浪、网易、雅虎是非常知名的网站，其中新浪的网址是，其中www表示网，cn表示这个网站是在注册的。
2．激光通信的原理与相似，即先将声音信号调制到上，然后把带有声音信号的发送出去．最后用把音像信号检出来．3．1960年，美国科学家制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一，方向高度集中的光----激光．激光的频率比微波要．（选填“高”或“低”）4．世界上凡是计算机集中的地方，例如：企业、机关、学校等等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相连接，成为世界上最大的计算机网络，叫做，这样就可以做到的共享．5．用于实际的通信的激光一般在里传播．它是一种很细很细的玻璃丝，由和两个部分组成．光从它的一端射入，在内壁上多次发生，曲折前进，最后从另一端射出，把信号传送出去．6．每个邮件地址的域名都会告诉你相应的信息。
第4节 越来越宽的信息之路
教师点拨
利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能.每个用 户都有自己的信箱，信箱都编有地址名!例如： xiaolin@表示信箱属于一个自称 “xiaolin”的人，他的服务器名叫.其中 “cn”是china的简写，表示这个服务器是在中国注册的 .
世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、 某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了. 这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫 做因特网，因特网已经成为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”.人们 可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视 频点播，可以上网和朋友聊天.另外可以通过网络进行远 程教育、远程医疗等等.网络已经渗透到人们生活的各个 角落.
合作探究
能否使用月亮做中继站实现微波通信？为什 么？
解答：因为电磁波传播不需要介质，真空也能传播 声音．
教师点拨
同无线电波相比，微波的波长更短，在1mm~10m之间， 频率更高，在30MHz~3×105MHz之间的电磁波。一条微 波线路可以传输更多的信息，因此可以在上面通行几千、几万 路电话。
但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形。微 波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。 所以在每传播一定距离后需将微波向地面引进，如图所示，根 据实际情况必须每隔大约50km左右就要建设一个微波中继 站。而且传播得越远，中继站需要的越多.
合作探究
❖光纤的主要用途是（ ） A.照明 B.输电 C.导热 D.通信
解析：
在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光 器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通 过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解 调后恢复原信息；所以光纤的主要作用是用来通信；
21.4越来越宽的信息之路(教学设计)人教版物理九年级全一册
第4节越来越宽的信息之路教学目标：1.常识性了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
2.通过教学使学生了解为什么要用微波通信?如何实现微波通信?了解微波的性质接近于光波,大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射的特性,了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。
3.了解光纤通信的原理和优点。
4.了解网络通信的发展过程和优点,掌握收发电子邮件的方法。
教学重难点：重点:了解现代通信知识。
难点:微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。
教学方法：讲授法、实验合作法教学课时：1教学过程：【新课导入】上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程,那么电视和无线电广播相比,在相同的时间内哪个传输的信息多?生1:电视的信息比无线电广播多。
生2: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,作为载体的电磁波频率越高,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。
【课堂探究】探究点一微波通信活动:引导学生阅读教材P158内容,完成下列填空。
(1)微波频率高,容量大。
微波的波长在10 m~1 mm之间,频率在30 MHz~3×105MHz 之间,它可以同时开通几千、几万路 ,所以传输的信息更多。
(2)微波大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射,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。
(3)因为微波不能沿地球表面绕射,为了接收到微波,在地面上每隔50km左右建立一个微波中继站,把信号接收过来,经过处理后,再发射到下一站去。
由于微波通信传输的信息量大,所以应用于各种电信业务的传输,比如、电报、数据、等。
探究点二卫星通信讲述:卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。
在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星,就覆盖了几乎全部地球表面,可以实现全球通信。
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第四节越来越宽的信息之路
[教学目标]
1．学习知识
（1）常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信；
（2）微波通信的实现、特点、缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补；
（3）了解光纤通信的原理和优点；
（4）了解网络通信的发展过程和优点．
2．培养能力
掌握发电子邮件的方法．
3．提高素养
通过学习现代通信知识，了解科技为人类生产、生活带来的便利，提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观．
[重难点分析]
重点、难点：各种通信方式的优点和原理．
[教具]
光纤小灯具、演示光在光导纤维中传播的装有水和有小孔的塑料瓶、不透光的纸、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信教具、能上网的计算机．
[课时]
1 课时
[课型]
讲授式
[教学过程]
一、引入
讨论：请大家谈谈古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息．
用大声喊、手势、消息树、烽火台传递信息，还可用书信的方式．近代人用收音机、电影、电话、电报传递信息．现代人用立体电影、彩电、音响、DVD、电脑等传递信息．随着时代的发展、科技的进步，人类获取信息量越来越大，获取信息的速度越来越快．今天，我们就来学习——越来越宽的信息之路．
二、主要教学过程
1．微波通信
播放0．5 min 录音故事和0．5 min 同样内容的电影．
他们传递信息的信息量有什么变化？
看到的电影比听到的故事信息量更大．
电视广播比声音广播在相同的时间里传输更多的信息．
无线电波从广播到电视，所用的频率越来越高了．
利用微波通信，是因为微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息．
阅读：课本“微波通信”．
思考：微波通信优点和缺陷是什么？
微波的波长在10 m～1 mm 之间，频率在30 MHz～3×105 MHz．频率大，可以传递更多的信息．但微波更接近光波，大致沿直线传播，不能绕射，需中继站把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，要经过很多中继站才可以把信息传递到远方．
提问：怎样弥补这种缺陷？能不能利用月球做中继站呢？
计算：月球到地球的距离是 3.8×105 km，微波从地球传到月球后再传回来需要多长时间？
大约需要 2.5 s．
月球虽然可以反射微波，但距离远，信号衰减、时间延迟，且需两个通话点同时见到月亮时，才能完成两点间的通信．
能否发射离地球近，又始终能见得着的空中中继站？
这就是人造通信卫星．
2．卫星通信
人类现在发射了卫星，用同步卫星做微波通信的中继站，解决了微波通信的缺陷．播放有关通信卫星的资料片．
展示：通信卫星在地球轨道上运行，跟地球同步自转的教具．
卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成，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电信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站．
结合课本图10．4-5 说明用三颗通信卫星就可以实现全球通信．现在我们看到的很多电视节目就是通过卫星传送的．
提问：我们收看的地方台节目是通过什么方式传送的？
卫星通信．
3．光纤通信
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．我们知道，光也是一种电磁波，而且它们的频率很高，频率间隔很宽．如果用光来通信，其容量要高出短波、微波百万倍、千万倍．但如何实现这一目的呢？普通的光源夹杂了许多不同波长（频率）的光，方向性差．如果用它载波，就像收音机同时接收到了许多频率的节目，各种声音重叠在一起，让人无法分辨清楚．直到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，才使光作为载波工具得以实现．
演示：光沿水流传播．（课本图10.4-6 的演示实验）
通过实验，我们知道光不但能够沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播．
演示：光纤灯具．
光也能沿着玻璃丝传播．不管玻璃丝怎样弯曲，从它一端射入的光都会顺着它传播，再从另一端射出．
提问：它是根据什么光学原理呢？
演示：光的全反射原理．
当光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角．不断增大入射角，折射角也不断增大，且先达到90°．当入射角再增大时，就只发生反射而不发生折射了．这种现象叫做全反射．
为了减少传输损耗，我们现在用高纯度的石英玻璃制成光导纤维，来传递光信号．光纤也可以像电缆一样做成多芯的光缆．
光纤通信与有线电通信相似，拿电话来说，在发送端，说话的声音通过电话机变成强弱变化的电信号，电信号进入激光发射机，经能量转换后，辐射出相应的强弱变化的光信号；光信号沿着光导纤维传输到光接收机，把光信号再转化成相应的电信号，受话机又把电信号复原成声音，我们就可以听到对方讲话了．
光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输．光纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好．
4．网络通信
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”．人们可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播．可以通过网络收发电子邮件，还可以上网和朋友聊天．另外可以通过网络进行远程教育、远程医疗，等等．
课本图10.4-8 说明了电子邮件的传送方式，对于有计算机的地方，教师可以通过讲座的形式教会学生使用互联网收发电子邮件，上网查找资料．
学生活动：上网给老师发一封电子邮件．
三、课堂小结
1．微波通信及其优点、缺陷．
2．卫星通信．
3．光纤通信．
4．网络通信．。