滬科版九年級物理第19章教案：第3節(jié)踏上信息高速公路

1、.第三節(jié)踏上信息高速公路教學(xué)目的1理解光纖及光纖通信。2理解現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)及其構(gòu)成。3理解互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，知道電磁波和光纖對人類生活和社會開展的影響。重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)光纖和光纖通信。 難點(diǎn)光纖通信、衛(wèi)星通信、微波通信、挪動通信的優(yōu)點(diǎn)和原理。教學(xué)用具光纖、彩色透明紙、手電筒、多媒體課件等。 教學(xué)過程一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知你知道什么是信息高速公路嗎？信息高速公路是指可以交流各種信息的大容量、高速度的通信網(wǎng)絡(luò)， 、電視、播送、數(shù)據(jù)文件都可以在高速公路上傳播，快捷且互不干擾，那么信息高速公路是由什么組成的呢？ 這節(jié)課我們就來解決這些問題。二、自主合作，感受新知閱讀課本并結(jié)合生活實(shí)際，完成預(yù)習(xí)部分。三、師生互

2、動，理解新知一光纖學(xué)生自主閱讀課本后，答復(fù)什么是光纖？1定義：光導(dǎo)纖維簡稱光纖，光纖是傳輸光信號的器件。提問：你知道光纖和 線哪個(gè)運(yùn)載的信息容量大嗎？2光纖通信的優(yōu)缺點(diǎn)1優(yōu)點(diǎn)：信息容量大。由于光波的頻率遠(yuǎn)高于無線電波的頻率，所以光波所運(yùn)載的信息容量遠(yuǎn)大于無線電波。一根光纖能同時(shí)傳輸相當(dāng)于10000根 線的信息量。在光纖組成的信息高速公路上，可以同時(shí)傳遞500個(gè)電視頻道。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，光纖能傳送的信息容量還會更大。傳輸速度快。因?yàn)閭鬏數(shù)氖枪庑盘?，光傳播的速度較快，所以光纖是至今為止傳輸速度最快的傳輸介質(zhì)。傳輸間隔 遠(yuǎn)。光纖很細(xì)，細(xì)如發(fā)絲有內(nèi)外兩層，光在內(nèi)層傳播。因此，光纖的抗干擾才能強(qiáng)，能

3、減少信號衰減，適用于遠(yuǎn)間隔 傳播大量信息。不怕潮濕、不怕腐蝕，線路能量損耗較小。無漏信號和串音，平安可靠，保密性強(qiáng)。2缺點(diǎn)：架設(shè)線路受地理?xiàng)l件的限制；光纜易被拉斷。3動手做一做：“迷你實(shí)驗(yàn)室1實(shí)驗(yàn)器材：手電筒一只、彩色透明紙假設(shè)干、光纖一束。2實(shí)驗(yàn)步驟：將不同顏色的彩色透明紙蒙在手電筒的玻璃上，再將光纖的一端垂直放置其上，仔細(xì)觀察不同顏色的光在光纖中傳播的現(xiàn)象。將光纖彎曲成不同的角度可以彎成環(huán)狀，觀察光在光纖中的傳播，并與進(jìn)展比較。3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：將紅色透明紙蒙在手電筒的玻璃上時(shí)，在光纖的另一端看到紅光；將綠色透明紙蒙在手電筒的玻璃上時(shí)，在光纖的另一端看到綠光將光纖彎曲成不同的角度，甚至成環(huán)狀，仍

4、能在光纖的另一端看見與中一樣的現(xiàn)象。4實(shí)驗(yàn)結(jié)論：不同顏色的光都能沿著光纖傳播，不管光纖怎樣彎曲，從一端射入的光都會從另一端射出。5觀看光在光纖中傳播的視頻。典例解讀【例1】以下關(guān)于激光在光纖中的傳播情況描繪正確的選項(xiàng)是A激光在光纖的內(nèi)芯和包層間來回傳播B激光只在內(nèi)芯中沿直線傳播C激光在內(nèi)芯和包層的界面處只發(fā)生反射，不會發(fā)生折射D在光纖的轉(zhuǎn)彎處，激光會泄露出去【解析】光在透明物質(zhì)里都能傳播，知識傳播的速度不同。由于組成光纖的內(nèi)芯和包層的折射才能不同，所以在光纖里只發(fā)生反射，不發(fā)生折射，而不會因?yàn)檗D(zhuǎn)彎而泄露，故A、B、D均錯(cuò)?！敬鸢浮緾【方法歸納】光纖很細(xì)，有內(nèi)外兩層，由于內(nèi)層、外層的折射本領(lǐng)不一

5、樣，光在光纖中通過時(shí)，發(fā)生全反射，光就不會跑到外層。光纖通信是利用光電變換技術(shù)把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺尮獠ㄔ诠鈱?dǎo)纖維中通過，在接收端把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，從而?shí)現(xiàn)信息傳遞的通信方式。二現(xiàn)代電信通信 可以傳播信息，用 撥通另一個(gè)人的 號碼，或者對方用 給你通話，你知道信息需要經(jīng)過什么樣的 系統(tǒng)嗎？老師結(jié)合生活實(shí)際，并引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本。現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)的通信方式有衛(wèi)星通信、微波通信和挪動通信。1衛(wèi)星通信：衛(wèi)星把地面站送來的信號接收下來，進(jìn)展放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給另外的地面站。通信衛(wèi)星大多相對地球“靜止同步衛(wèi)星2微波通信：微波通信每隔幾十千米建一座接力站，接收并放大信號，繼續(xù)傳送。老師提問：為什么要每隔幾十千

6、米修建一座接力站呢？學(xué)生討論后，老師引導(dǎo)學(xué)生答復(fù)：這是因?yàn)槲⒉ㄊ茄刂本€傳播的，而地球外表有一定的弧度，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)間隔 微波通信時(shí)，要每隔50千米設(shè)一座微波站。發(fā)射臺發(fā)出信號后，經(jīng)中間的微波站接收并放大信號后，再轉(zhuǎn)發(fā)到下一微波站，就像接力賽跑一樣，所以微波通信又稱微波接力通信。3挪動通信：移動 用微波信號與 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)。挪動通信的基地臺是按蜂窩的構(gòu)造布局的。正是這種蜂窩式的構(gòu)造，大大增加了無線電覆蓋的有效面積，減少了轉(zhuǎn)接信息的基地臺數(shù)量。因此挪動 也被稱為“蜂窩 。三互聯(lián)網(wǎng)問：什么是互聯(lián)網(wǎng)？學(xué)生閱讀課本后答復(fù)：互聯(lián)網(wǎng)如因特網(wǎng)Internet將分布于世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來，用來傳輸計(jì)算機(jī)信號。2

7、討論：你一定上過網(wǎng)！那么，網(wǎng)絡(luò)給我們帶來了哪些便利？3信息時(shí)代的利與弊1信息時(shí)代的便利因特網(wǎng)擁有豐富的信息資源，它使信息在全球范圍內(nèi)得到了高速共享。利用因特網(wǎng)，足不出戶就可以獲得世界各地的各種信息，通過相應(yīng)的網(wǎng)站，人們還可以進(jìn)展學(xué)習(xí)、娛樂、購物等。因特網(wǎng)提供了多種多樣的人與人之間的交流工具，如電子郵件，交流論壇等，且使用、操作非常方便。2信息時(shí)代的弊端電磁輻射。如手機(jī)、電腦對人體的輻射危害等。在傳播有用信息的同時(shí)，假信息、不良信息、有害信息等也得以泛濫。如網(wǎng)絡(luò)騙子、手機(jī)短信騙子等。典例解讀【例2】以下關(guān)于電信網(wǎng)絡(luò)的說法中不正確的選項(xiàng)是A手機(jī)既可以發(fā)射電磁波又可以接收電磁波B衛(wèi)星只能作為傳播電視

8、信號的中繼站C衛(wèi)星通信在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用D目前，在世界上多數(shù)國際長途 仍然依賴海底光纜【解析】手機(jī)是利用電磁波來收發(fā)信息的，故A說法正確；衛(wèi)星通信不但可以轉(zhuǎn)播電視信號，還可以用于衛(wèi)星導(dǎo)航和全球衛(wèi)星定位等，故B說法錯(cuò)誤，C說法正確；目前，世界上的多數(shù)國際長途電話仍然依賴海底光纜，故D說法正確?！敬鸢浮緽【例3】以下關(guān)于信息技術(shù)的說法，正確的選項(xiàng)是A用手機(jī)通話時(shí)，手機(jī)直接傳輸聲音信號BWiFi無線上網(wǎng)是利用電磁波來傳輸信息的C光纖通信是依靠激光在光導(dǎo)纖維內(nèi)沿直線傳播來傳遞信息的D電磁波在空氣中的傳播速度是340 m/s【解析】手機(jī)通話是用微波信號與 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)的，并非直接傳輸聲信號，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；挪動通信是利用電磁波傳遞信息的，包括WiFi無線上網(wǎng)，B選項(xiàng)正確；光纖通信是利用激光從光纖的一端射入，在內(nèi)壁上屢次反射后在另一端放射出來，然后在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電磁波在空氣中的傳播速度約是3×108 m/s，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】B四、嘗試練習(xí)，掌握新知請同學(xué)們完成相關(guān)作業(yè)。五、課堂小結(jié)，梳理新知1光纖是傳播光的介質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是抗干擾才能強(qiáng)，信號