《越来越宽的信息之路》教案

《越来越宽的信息之路》教案教学目标知识要点课标要求1．微波通信理解微波通信的特点2．卫星通信理解卫星通信的特点3．光纤通信理解光纤通信的原理和优点4．.网络通信理解网络通信的组成和通信形式教学过程新课引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）。学生们交流、讨论后说：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。教师归纳总结：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。那我们今天就来学习相关的知识。合作探究探究点一微波通信活动1：为什么要用微波通信？大家阅读课本，讨论交、流后并回答问题。学生讨论、交流后回答：微波（microwave）的波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，可以传输更多的信息。活动2：微波具有哪些性质？大家阅读课本，讨论交、流后并回答问题。学生讨论、交流后回答：左右就建一个微波中继站。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。活动3：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。学生讨论、交流后回答：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。探究点二卫星通信活动1：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）让同学们讨论、交流说出自己的见解。教师归纳总结：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。探究点三光纤通信活动1：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。同学们交流讨论后回答：（1）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。（2）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。（3）通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维（opticalfiber）里传播。（4）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。（5）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。（6）光缆是数条光纤敷上保护层，制成多芯光缆。活动2：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，看到了什么？这个实验说明了什么。实验：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。同学们交流讨论后回答：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。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。探究点四网络通信: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”。看屏幕（微机播放网络通信）了解网络通信。交流讨论你知道了哪些新的知识。同学们交流讨论后说: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。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。电子邮件的传递方式是活动2：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”。板书设计第4节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）网络通信教学反思这节课的容量比较大，名词术语多，也是比较抽象的，涉及到很多与我们身边的示例。所以多结合自己身边的现象来分析，这节课就不难理解。1．利用手机讲解微波。将身边用于微波通信用的高塔结合七里啊，学生就容易理解中继站的含义。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，学生页不难理解卫星通信3．光导纤维和家中的网络联系起来，让学生深切感受到这些东西，学生学起来就更有兴趣。4．讲述我国的通信技术的发展，增强学生的兴趣和爱好。知能演练提升能力提升1.电子支付已成为人们生活中的一部分,在手机电子支付过程中用来传递信息的是()A.声波 B.空气C.电磁波 D.光导纤维2.下图是玉兔号月球车在月面上行驶留下清晰可见车辙痕迹的照片,分析照片还可得到很多有用的信息。照片拍摄后从月球传递到地球的载体是()A.超声波 B.微波C.次声波 D.红外线3.关于光纤通信,下列说法错误的是()A.光导纤维是很细的玻璃丝,通常数条光纤一起敷上保护层,制成光缆B.光在光导纤维中传输时损耗小,可长距离传输C.光纤通信容量极大、不怕雷电、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好D.激光在光纤中不断反射,曲折前进,因而能量损失较大4.随着社会的进步,光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是()A.输电 B.导热 C.通信 D.照明5.现代航空和航运中使用的雷达是利用电磁波来发现目标的,如果一台雷达搜寻到了目标,从发射信号到接收信号的时间是1.2×10-4s,那么这个目标离雷达的距离是()A.3.6×104km B.3.6×102kmC.1.8×104km D.18km6.关于电子邮件的收发,下列说法正确的是()A.发送电子邮件必须要输入对方的信箱地址B.电子信箱是某用户计算机上的空间C.对方的计算机没有开机,邮件就无法发送D.发送电子邮件必须要输入自己的邮箱地址7.下列关于北斗卫星导航系统说法正确的是()A.北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同B.北斗卫星导航系统采用光纤传送信息C.北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航D.北斗卫星导航系统还未开始投入使用8.1960年,美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石,它能产生单一、高度集中的光——,这才使得用光进行通信的想法得以实现。

★9.人们通过计算机进入因特网这个“高速公路”,足不出户就可以获得世界各地的各种信息。同学们可以在因特网上学习、获取信息,但是有的同学却沉迷于网络,聊天、打游戏,荒废学业,由此看出科技是一把双刃剑。(1)因特网给你带来了哪些方便?(2)未成年人上网有可能会产生哪些负面影响?探究创新★10.无人驾驶飞机简称“无人机”,无人机的飞行控制系统简称“飞控”。无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达,飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、定位模块、超声波传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。(1)定位模块利用传递信息,它在真空中的传播速度为m/s。

(2)超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物,这是因为超声波具有的特点。

(3)某无人机由输出电压14.8V、容量10000mA·h的电池提供飞行能量,该电池最多可提供kW·h的电能,若这些电能的80%用于飞行,当飞行功率为200W时,最长飞行时间为h。

知能演练·提升1.C手机既可以接收电磁波,也可以发射电磁波,是利用电磁波来传递信息的,因此手机抢红包过程中用来传递信息的是电磁波。2.B3.D光纤通信是用激光做信号的载波,即激光通信。光纤是极细的玻璃丝,在通常情况下是绝缘体,故不怕雷电、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好。4.C光纤具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少等优点,已经成为现代通信的主要传输工具。5.D电磁波的传播速度和光在真空中的传播速度相同,为3.0×105km/s。s=12×3.0×105km/s×1.2×10-4s=18km6.A发送电子邮件时,不论对方开不开计算机,只要将对方的信箱地址输入,就可以把邮件发送到对方的服务器中,对方的计算机开机后,就可以收到这个邮件。7.A北斗卫星导航系统是利用电磁波传送信息的,电磁波的速度与光速相同,A正确,B错误;北斗卫星导航系统采用电磁波为汽车导航,C错误;我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统已面向全球用户提供全天候、全天时的高精度定位服务,D错误。8.答案激光器频率方向激光9.答案(1)能知道世界各地的信息;能在网上学习;看电影;交朋友等。(2)沉迷于网络游戏,荒废学业,受网上有害信息的毒害,受网上虚假信息干扰等。10.解析(1)定位模块利用电磁波来传递