人教版九年级全册21.4越来越宽的信息之路(教案)

第一篇：人教版九年级全册21.4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】

1.知识与技能

常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信 了解光纤通信的优点和原理

了解网络通信的发展过程和优点，掌握发的电子邮件的方法。2.过程与方法

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。3.情感态度和价值观

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。

【教学重点】

现代通信的优点及原理。

【教学难点】

了解现代通信知识。

【教学方法】

合作 探究 交流

【教学用具】

多媒体教学课件、视频

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一、创设情境 导入新课

通过同学们讨论古代人、现代人传递信息的方式、传递的信息量有什么变化？讲5分钟的故事和放映五分钟的电影，它们传递的信息量是不一样的。

相同时间内，电视比电台广播能传递更多的信息。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。近年来，无线电通信、电视、广播等所用的频率越来越高，也可以说，信息之路越来越宽了。以此引入新课。

二、探究新知

（一）微波通信

微波信号的波长在10 m ～1 mm之间，微波信号的频率在30 MHz ～3 ×105 MHz之间。

一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。说明微波通信信息容量大。

传播路径：接近于光波，不能沿地球表面绕射。必须靠微波中继站来传递信息。动画展示微波传递的过程

无法建设中继站。

问题：能否用月亮做中继站，实现微波通信？

缺点：信号传递越远，信号衰退，时间延迟，需要的中继站越多。且遇到大山、大海时，根本就

解决方案：采用卫星通信。

（二）卫星通信

利用卫星作为信息中继站

太远，时间延迟、信号衰退、且只有两地同时看到月亮时才可以完成通信。

用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号

同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星。动画展示卫星绕地球自转。

地球周围均匀分布三颗地球同步通信卫星就可以覆盖全球。

中国北斗卫星导航系统，可提供全天候的即时定位系统。

（三）光纤通信

光是比微波频率高得多的电磁波。光通信这条“信息高速公路”更宽广。

利用频率单

一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。

光纤通讯技术是近几十年才发展起来的

1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单

一、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。实验演示——光可以沿着水流传播视频播放。

实验现象：光的传播方向发生改变，沿着水流方向传播。

实验原理：全反射，即指光由光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象。思考：光的全反射现象有何应用？ 光导纤维：光在光导纤维中的传播

光纤通信的优点：

（1）传输频率极高，通信容量很大；（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；（3）频率稳定，信号传输质量高；（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。

（四）网络通信 电子邮件的传送方式

计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。

随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以轻松地在网上看电视了。

知识拓展 激光的应用视频

三、课堂小结

1、电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。

2、微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。

四、课堂练习

1．关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是（B）A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播 B．卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信 C．电磁波的应用对人类有利无害 D．电磁波不能在真空中传播

2．（2016•东营）通信技术的发展日新月异，4G手机以其上网速快、传递信息量大备受人们喜爱，4G手机传递信息利用的是（D）

A．紫外线 B．红外线 C．超声波

D．电磁波

3、（2016•株洲）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（C）A．输电 B．导热 C．通信

D．照明

4、我们经常在媒体上听到“信息高速公路”一语，它指的是（B）A、高速行驶的公路 B、利用光纤的通信 C、利用微波的通信 D、利用卫星的通信

五、作业布置

1、完成课后动手动脑学物理

2、完成本节课对应练习题

板书设计

21.4 越来越宽的信息之路

一、微波通信

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。

二、卫星通信

实质：用通信卫星做微波通信的中继站

三、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

四、网络通信

【教学反思】

这节课的容量大，名词术语多，比较抽象，所涉及的现象多与自己身边的事例有关，所以多结合自己身边的现象来分析，该课也是不难理解的。比如利用手机讲微波、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、光导纤维也可以与日常生活相结合，让这些抽象、陌生的东西具体化，学生学起来就有兴趣了。

第二篇：九年级物理全册 21.4 越来越宽的信息之路教案 (新版)新人教版

四、越来越宽的信息之路

整体设计

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了，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。

“微波通信”和“卫星通信”，本环节要讲清楚什么是微波，它的波长和频率分别在哪个范围，可以和前面学过的电磁波家族图作比较，看一看微波是在哪个位置。微波具有什么性质，为弥补它的缺点，应该采取什么措施？为实现全球通信，又应该采取什么措施？

“光纤通信”，首先要让学生明白，开发研究“光通信”的意义就在于光与微波相比有更高的频率，可以传输更多信息，容量更大。如果让光在固定的通道里传输，还可以避免外界条件对它的干扰，提高通信质量，于是光导纤维就应运而生了。对此学生可能感到疑惑：在以前的学习过程中讲到“光是沿直线传播的”，又怎么可以沿着人为设定的通道传播呢？为打消学生的疑虑，接着做“光沿水流传播”的演示实验。为拓宽学生的知识面，可以播放光导纤维的生产视频，如果条件允许，还可以带光导纤维的实物到课堂，让学生一睹为快。再引导学生阅读STS的小字部分，让学生为我国的光纤通信事业的发展而自豪的同时，从中了解光缆在通信中的重要作用，使学生自觉爱护光缆。

“网络通信”，人们通过互联网可以得到各种各样的信息，电子邮件就是其中的一种。关于电子邮件的使用，一定要边讲边示范，需要讲清如何申请电子邮箱、如何发送、如何接收电子邮件等。计算机之间的连接，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。网络的作用当然也不只是收发邮件，还可以浏览新闻、查寻各种资料、视频聊天、网络电视、网络游戏等等多个方面。使学生辩证地看待网络，它是一面双刃剑，合理利用网络，其乐无穷，不合理利用，危害多多。

教学重点与难点：了解现代通信知识。课时安排：1课时 三维目标

一、知识与技能

常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。

二、过程与方法

通过微波通讯、卫星通讯、光纤通信和网络通信的学习，了解通讯的发展过程。

三、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，提高学科学的兴趣，同时学习用辩证的观点看问题。

课前准备

多媒体课件、实物投影一台、光纤棒、激光手电、大可乐瓶子、水、试管、光源、塞子、细线、重物、不透明纸、胶带、可上网的电脑一台。

教学设计 [导入新课] 方案1：

提出问题：自古至今，人们传递信息的方式有许多种，并在不断地发展变化，影响着我们的生活。请各学习小组自备一张纸，写出你们所知道的信息传递方式，并从传播速度和信息容量两个方面分析对比一下，发生了什么样的变化？

学生活动：各学习小组在纸片上写完后，用实物投影投放，并请该组学生发言。其他小组如有不同，再展示自己小组的纸片，并发言。

总结：人们获取信息的途径越来越多，信息传递速度越来越快，且信息量也越来越大。信息理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传递的信息就越多。下面我们来学习几种信息传递的方式。

方案2：

温故知新，导入新课

上节课，我们学习了广播、电视信号的发射与接收，那么请同学们思考，它们两者进行对比，哪种形式单位时间内传输的信息量更大呢？学生思考后回答。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。这节课我们来学习其他传输信息的方式。

[推进新课]

一、微波通信和卫星通信

教师活动：组织学生阅读课本“微波通信”部分，组内交流后，回答以下问题： 问题展示：①微波的波长和频率分别在哪个范围？它的容量是多少？ ②对比前面学过的电磁波家族图，看一看微波与可见光是否很近。这就决定了它的性质更接近谁。

③为克服微波的这一缺陷，需要怎么做？ ④我们知道地球表面决非只有平原，还有雪山、大洋，遇到这种地形时应该怎么克服呢？能不能利用地球的卫星——月球进行中继通信呢？为什么？

⑤生活中，我们接收的哪些节目是通过卫星来传输的？ ⑥要想实现全球通信，需要几颗同步通信卫星？ ⑦通信卫星是借助于什么能量进行工作的？ ⑧地面上的蝶形天线是干什么用的？

学生活动：①阅读课本，查找以上问题的答案，并力争独辟蹊径，说出自己对某一问题的看法。

②针对课本中的内容和图片，提出你还想知道有关它们的哪方面信息，又该如何获取呢？

5总结：①微波是指波长在10 m～1 mm之间，频率在30 MHz～3×10 MHz之间。因为它的频率很高，所以信息容量很大，一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。

②从电磁波家族图上可以看出，微波距离可见光很近，因此微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地面绕射。为克服微波的这一缺陷，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，像接力棒一样，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去。

③遇有雪山、大洋无法建立中继站时，需要借助于卫星进行转接。地球的卫星——月亮，是不能作微波中继站的，因为距离太远，信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时看到月亮时，才能完成这两点的通信。

④随着科技的发展，人们已经能够发射人造卫星了，通信用的卫星大多是相对地球静止不动的。如果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。

⑤2008年5月12日的汶川大地震，给四川人民带巨大的损失，有关的时况转播就是通过通信卫星来传输到全国乃至全世界，让关心灾区人民的人们及时了解当时的情况。另外，通过卫星传输的还有新闻连线、比赛时况等。

⑥通信卫星板状的两翼是太阳电池板，它把太阳能转化成电能，供卫星使用。地面上的蝶形天线是用来接收来自卫星的信号。

即学即练(课件展示问题)(1)“嫦娥一号”月球探测卫星，成功地向地球回传了搭载的奥运志愿者歌曲《微笑北京》，《微笑北京》是通过______________传播到地球的。

(2)微波的性质更接近于()A．光波

B．电磁波

C．声波

D．电流(3)可以作微波通信中继站的有()A．月球 B．人造卫星 C．电视台 D．广播电台

(4)2008年北京奥运会比赛实况全球转播，至少需要多少颗地球同步卫星()A．2颗 B．3颗 C．5颗 D．8颗 答案：(1)电磁波(2)A(3)B(4)B

二、光纤通信

1．创设情境，引出光纤通信

展示材料：教师拿出光纤棒，打开开关，把散开的光纤部分对着同学们。设问：同学们玩过这种光纤棒吗？那么光为什么可以沿弯曲的线传播呢？ 此问题引起学生的认识冲突，因为前面的学习中学生知道光是沿直线传播的。就此引发学生对本知识板块的好奇心。

2．阅读教材，探求新知

教师活动：①指导学生阅读课本，回答以下问题。②学生回答问题后，及时作出点评。③组织学生做好演示实验。

④对实验现象进行解释，并补充有关全反射的知识。

(教学说明：全反射的知识，学生以前没有接触到，需要教师做补充性讲解。讲解时要考虑到学生已有的知识基础，即他们已经知道光的反射规律，反射角等于入射角，当入射角增大时，反射角也增大。当光从水或玻璃中斜射向空气时，既发生反射也发生折射，当入射角增大到某一角度时，就只发生反射而不再发生折射，这时就叫做发生了全反射。如下图所示。)

⑤投放有关光导纤维丝的制作材料、制作过程，以拓宽学生的视野。⑥组织学生阅读STS部分，让学生为我国的光纤通信事业的发展而自豪的同时，从中了解光缆在通信中的重要作用，使学生自觉爱护光缆。

问题展示：①既然微波承载的信息量那么大，为什么还要开发新的传输方式？

②普通光的频率比微波还高，能够携带更多的信息，自然也就进入了科学家的视野，请分析能不能用普通光来传输信息呢。

③实际应用于通信的激光是在特殊的管道——光导纤维里传播的，那么光为什么可以在任意弯曲的管道里传输呢？

④实验时，需要观察的实验现象是什么？

⑤光导纤维的结构是怎样的？光是如何通过光导纤维把信息传递到远方的？ ⑥请总结光纤通信的优点。

学生活动：①阅读课本“光纤通信”部分，思考并回答以上问题。

②在教师的指导下完成“光沿水流传播”的演示实验装置的装配，并成功完成实验。③阅读STS部分，了解我国光纤事业的发展史，了解光缆在通信中的重要作用，以后的生活和社会活动中，自觉爱护光缆。

总结：①微波通信确实可以传输大量的信息，不过在传输过程中容易受到电磁干扰，还易遭雷击，导致信号传递不够稳定，且距离越远，时间延迟，会导致声音和图像不同步。为提高通信质量，有必要研究开发一种新的信号传输方式。

②普通的光源夹杂了许多不同波长的光，如果用它作载波，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。因此，要让光来传输信息，这种光必须是频率单

一、方向高度集中才可以。于是“激光”在人们的企盼中诞生了。

③实验中发现光沿着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑，表明光可以沿着弯曲的水流传播。那么光也可以沿着弯曲的玻璃丝传播。这是光纤通信的实验基础。

④光从光导纤维的一端射入，在内壁上经过多次反射，从另一端射出，从而可以把信息传到远方。光导纤维由内芯和外套两部分组成，内芯是由很细很细的石英玻璃丝做成的。

⑤光纤通信的优点：一是不受外界条件干扰，使激光通信能传播很远，并且能提高通信质量；二是容量大。

即学即练(课件展示问题)(1)光纤是一种非常细的玻璃丝，它由______和______两部分组成，光从光纤的一端射入，在内壁上______，从另一端射出，这样就将它携带的信息传到了远方。

(2)下列应用激光的几种情况中，错误的是()

A．利用激光进行通信 B．利用激光进行照明

C．利用激光加工坚硬的材料 D．利用激光进行长距离精确测量

(3)关于光纤通信，小明同学曾思考这样的问题：在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎能从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中()A．就像水流沿弯曲水管流动那样 B．就像电流沿弯曲导线传播那样 C．不断地经光纤壁反射而向前传播 D．不断地在光纤中折射而向前传播 答案：(1)内芯 外套 多次反射(2)B(3)C

三、网络通信

设问：同学们，谁有电子信箱？谁有QQ号码？谁有自己的blog？请说出它们各自有什么用处，你的电子信箱是如何获得的？

学生针对自己知道的有关网络的事情，畅所欲言。

教师活动：①指导学生阅读课本有关“网络通信”的内容，并回答以下问题。②针对学生的回答，作出适当点评。

③通过教室内能够上网的计算机，演示如何申请电子信箱，如何发送邮件，又是如何接收邮件的？

(教学说明：此环节也可以请十分熟悉电脑的学生代为演示，一方面增强演示者的自信心，另一方面演示者可能成为其他同学的偶像，促其更加热爱电脑。)④组织学生进行总结。

问题展示：①目前，人们最常用的网络通信形式是什么？ ②电子信箱地址由哪几部分构成？每一部分分别是什么意思？ ③获取电子信箱的方式有哪些？电子邮件的优点是什么？

④世界上最大的计算机网络叫什么？计算机之间的联结，用到哪些通信手段？ 学生活动：①阅读课本，并回答以上问题。②组内学生互换意见，交流有关问题的答案。

总结：①目前人们最常用的网络通信形式是电子邮件(email)。

②电子信箱由两部分组成，一个是邮箱的归属人名称，另一个是服务器名称，中间用符号“@”连接，这是电子信箱的标致性符号。比如，某电子信箱的地址是：xiaolin@server.com.cn，这表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫“server.com.cn”。

③有许多方式可以获取电子信箱，我们常用的有“126”的，有“163”的，有“sina”的等等。电子邮件跟电话一样快捷，和信件一样方便，还可以在任意一台联网的计算机上查看，它除了传递文字以外，还可以传递照片、语言及任何信息。

④世界上最大的计算机网络，叫做因特网。计算机之间的联结，除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。

即学即练

(1)目前使用的最频繁的网络通信形式是()A．电话

B．发帖

C．电子邮件

D．下载

(2)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连在一起了。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。

(3)计算机可以高速处理大量信息，把计算机______，可以进行网络通信。某电子邮箱的地址是“wangsheng@server.com.cn”，这表示信箱属于一个叫______的人，他的服务器名叫______，其中“cn”是______的简写，表示这个服务器是在______注册的。

(4)将计算机联在一起形成网络，将网络又互相______，成为世界上最大的计算机网络，就是________，这样就能使信息资源______。利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到________，查到所需的________。

答案：(1)C(2)因特网 信息资源

(3)联在一起 wangsheng server.com.cn China 中国

(4)联结 因特网 共享 不断更新的新闻 各种资料 [课堂总结] 本节课学到了四种通信方式：

1．微波通信：微波具有较高的频率，可以携带大量的信息，不过它的性质接近光波，大致沿直线传播，要实现长距离传播需要每隔50 km建立一个微波中继站。遇有雪山、大洋时，只能靠卫星通信来转接。

2．卫星通信：通信用卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，只要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。

3．光纤通信：微波通信有时会受到外界的干扰，使信号不稳定。使激光携带着信息在光导纤维中传播，就避免了以上问题，可以大大提高通信质量。而且激光的频率更高，可以携带更多的信息。

4．网络通信：要想使用网络通信，首先要申请一个电子信箱，就可以使用电子邮件进行通信了。电子邮件具有电话一样的快捷，信件一样的方便，还可以在任意一台联网的计算机上查看，它除了传递文字以外，还可以传递照片、语言及任何信息。

[布置作业] 1．巩固复习本节内容，“动手动脑学物理”的第1题。

2．课下搜集有关网络的资料，择时举办一个题为“网络带给我们什么？”的辩论会。正方观点：网络带给我们好处。反方观点：网络带给我们坏处。

板书设计

四、越来越宽的信息之路

设计反思

本节课一开始就抓住了学生的思维动向，让其写出已知的通信方式，并寻找它们之间的变化趋势，继而讲授了四种形式的通信方式。卫星通信也可以归到微波通信上，它们之间是有联系的，卫星通信是微波通信的延伸，设计时，把这两种通信放到一起进行了学习。光纤通信，是优于微波通信的另一种通信形式，它出现得较晚，设计本课时提到了这种通信形式的产生原因，使学生对此有所了解，从而更容易接受多种通信形式的变化趋势。关于激光通信的原理，补充了全反射的有关知识，点到为止，能够使学生理解光之所以沿着弯弯曲曲的光导纤维传播，这与光的直线传播并不矛盾。关于网络通信，是采用开放的形式进行讲授的，因为现在的学生对于网络知道的很多，课堂上不妨给他们提供一个平台，给他们一个展示才能的机会，同时注意对学生上网的正确引导。

参考资料

一、什么是宽带

宽带目前还没有一个公认的定义，从一般的角度理解，它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽，因此它也是一个动态的、发展的概念。目前的宽带对家庭用户而言是指传输速率超过1 M，可以实现24小时连接的非拨号接入的网络基础设施及其服务。普通电话线路的非对称数字用户环路技术(ADSL)、基于光纤IP网的以太网技术、有线电视的Cable Modem技术和基于卫星通信的Direct PC技术等都是宽带技术的典型。

宽带能带来什么呢？主要的就是高速上网。现在一些宽带接入小区的住户们已经发现，宽带不仅有普通网络的浏览、收发电子邮件等功能，而且可以满足语音、图像等大量信息传递的需求，实现VOD视频点播、网络电话、在家炒股、远程教育等功能。

二、激光的特点：高亮度、高方向性、高单色性和高相干性

激光的高亮度：固体激光器的亮度更高可达1 011 W/cm2Sr。不仅如此，具有高亮度的激光束经透镜聚焦后，能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温，这就使其可能加工几乎所有的材料。

激光的高方向性：激光的高方向性使其能在有效地传递较长的距离的同时，还能保证聚焦得到极高的功率密度，这两点都是激光加工的重要条件。

激光的高单色性：由于激光的单色性极高，从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上，得到很高的功率密度。

激光的高相干性：相干性主要描述光波各个部分的相位关系。正是激光具有如上所述的奇异特性，因此，在工业加工中得到了广泛的应用。

目前，激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。

三、网络对青少年的不良影响

1．网络对青少年形成正确的人生观、价值观和世界观存有潜在威胁

网络是一张无边无际的“网”，内容庞杂、良莠不齐，青少年在互联网上频繁接触西方国家的宣传论调、文化思想等，这就使他们头脑中的中国传统文化、观念和我国的主流意识形态形成冲突，使青少年的人生观、价值观和世界观产生倾斜，甚至盲从西方，长此以往，对我国青少年的思想意识形态必将起到潜移默化的作用，对社会安定形成一种潜在威胁。

2．互联网使许多青少年沉溺于虚拟世界，脱离现实，使一些青少年荒废学业 与现实社会不同，青少年在网上面对的是一个虚拟的世界，它不仅满足了青少年占有各种信息的需要，也给人际交往留下了广阔的想象空间。以一个不断改变包装了的新形象去聊天、交友和参与网络游戏等，从而更易获得成功和受别人的关注，随意发表言论，又不受任何法规和法律的约束，并且不必承担现实生活中的压力和责任，虚拟世界的这些特点，使得不少青少年宁可整夜整日沉溺于虚幻的环境中而不愿面对现实生活。而无限制地泡在网上对他们的日常学习、生活产生很大的影响，轻者视力下降，精神萎靡不振，学习成绩下滑，重者荒废学业。

3．互联网中的不良信息和网络犯罪对青少年的身心健康和安全构成了危害 当前，网络对青少年的危害主要集中到两点，一是某些人实施诸如诈骗或性侵害之类的犯罪，二是黄色垃圾对青少年的毒害。据有关专家调查，互联网上非学术性信息中，有47%与色情有关，网络使色情内容更容易传播。据不完全统计，60%的青少年虽然是在无意中接触到网上黄色信息的，但自制力较弱，青少年往往出于好奇或冲动而进一步寻找类似信息，而深陷其中。

网络的迅速发展，给不法商人带来了可钻的空子。不少的色情、暴力、赌博等不良网站应运而生。其次，网络带来了人与人之间的许多纷争。因为对于网络，政府出台的政策不够完善，所以有许多关于知识产权的问题在源源不断地产生。

4．网络带给人们的不仅是思想上无形的伤害，对于许多网民的健康也造成不可忽视的伤害。在电视上我们就曾经多次看到这样的报道：某某青少年由于上网玩游戏时间过长，造成下身忽然瘫痪、不能动弹，严重的还有休克昏迷的例子。由于电脑对于人体的辐射，如果人长时间地坐在电脑前不活动，就极容易造成种种难以预期的身体上的伤害。最显著的就是对于视力的损害。

网络上的信息储量和翻新速度虽有极大的优势，但恰恰因为此处的优势，人们需要另外花费一些成本来进行挑选甄别，以便寻到自己所需要的东西，以至于额外地支付了许多时间和精力，不仅如此，人们常常流连于某些垃圾和无用的信息上却没有得到足够的益处。网络的最大用处在于沟通、搜索和娱乐，当你抱怨上网的时间过多的时候，应该警醒了，网络通常只是充当浅尝的境地，不可指望于此成就你的美好梦想，包括大量的阅读和持之以恒的学习。光阴从来匆迫，务请适时关机。

四、卫星通信的发展历程

卫星通信是利用位于高空36 000千米并与地球同步运转的通信卫星作为中继，使各地地面接收站间得以实现双向通信。地面接收站装有抛物天线，对准高空轨道的同步卫星，卫星上天线和转发器起作用，好像一条微波线路的中继站。

卫星通讯是20世纪60年代开始的，迄今已接连发射了几代国际通讯卫星。在地球高空轨道安放3个同步卫星，就可覆盖全球的地面，实现全球国际通信和电视节目传输。卫星通讯只需在两地各设地面站就能相互通信，因此在地面崎岖地区，线路建设比较容易。

由于卫星通讯各方面的技术已经十分普遍，费用逐渐下降，现在不但个别的国家有能力利用，甚至连个别的商业机构也在跃跃欲试了。将来，通讯卫星还可能提供另一种全新的服务，因为能够直接传送的不单是电话和电视；信件、报纸及其他形式的信息都能从世界上几乎任何地方传送到家中，或许就在电视屏幕上显示。

1958年12月，美国发射了“轨道中继通讯卫星”。卫星向地球广播预先录好的艾森豪威尔的圣诞贺词。“轨道中继通讯卫星”在轨道上运行一个多月后，进大气层烧毁。1960年4月，美国发射的“信使1B号”是第一颗装有强大放大器的通讯卫星。“信使1B号”重达250 kg，电源由19 152个太阳能电池组成，信号放大系统可以将信号放大后再发射出去。

美国在1962年7月10日发射了“通讯号卫星”，它的能源来自3 600个太阳能电池。“通讯卫星”可以容纳六十条电话线路或一个电视频道。最早实现同步通讯的是美国的试验性卫星“同步通讯卫星一号”。它可以达到22 300千米的高度，在这个高度上，卫星环绕地球的速度与地球自转一致。卫星与地面位置相对固定。

1965年4月6日，美国的“晨鸟”号通信卫星发射成功，后称“国际通信卫星”1号。它高0.6米，直径0.72米，质量39千克，可以容纳240条电话线路或一条彩色电视频道。

到目前为止，我国已发射多颗同步通信卫星，用来转播电视、无线电话和其他数据。现在，卫星通讯技术已经十分成熟，人们的日常生活越来越依赖卫星通讯了。

第三篇：人教版九年级物理第二十一章第四节21.4越来越宽的信息之路教案

越来越宽的信息之路

一、新课引入

师：同学们，请大家谈谈古代人、近代人、现代人用什么传递信息。他们传递信息的信息量有什么变化？

生甲：古代人用语言（大声喊）传递信息。

生乙：古代人用手势、消息树、烽火台传递信息。传递的信息比甲说的快、范围大。生丙：古代人用文字写成书传递信息，传递的信息量比上面两种情况范围大。生丁：发明了电以后，近代人用收音机、黑白电影、电话、电报传递信息。生：现代人用彩色电影、立体电影、手提电话、彩色电视、音响、DVD、电脑等传递信息。

师：刚才同学们说的很好，通过大家的讨论，我们可以得出什么结论？ 生：学生讨论后总结：

随着时代的发展、科技的进步，人类获取的信息量越来越大，越来越多，越来越快。

师：总结得很好，这就说明信息之路越来越宽，越来越快，今天我们就来学习越来越宽的信息之路。

二、新课讲解

师：现在我们来看一看下面的视频图像。（多媒体播放5min故事，再播放5min相同内容的电影）

师：请同学们回答上面听到和看到的5min的故事，哪个给你的信息量大？ 生：看到的故事。

师：知道它们是用什么作为载体吗？ 生：微波。

师：回答很好。为什么要用微波做载体？

因为微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传递的信息越多。

板书：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量就越大。师：请分小组讨论回答下列两个问题：（1）微波的波长、频率在什么范围？

（2）微波通信有什么优点？有什么缺点？为什么？

生甲组：波长在10m~1mm之间，频率在30兆赫兹~3×105兆赫兹之间。生甲组：优点：一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。生丙组：缺点：是每隔50km要设一个微波中继站。

师：为什么需要建立微波中继站，它起到什么作用?请同学们生动形象地说明了中继站的作用。

生丁组：因为微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。

师：回答很好。微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。

师：能在月球上建中继站吗？请同学们讨论并算算微波从地球传到月球后再传回地球需要多少时间。（现在知道地球与月球之间的距离是3.8×105km，微波在真空中传播速度为3.0×105km/s）

生：需要2.5s。不能，因为太远了。时间延迟，信号衰减。

师：对，这就是微波通信的缺点。不过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。

师：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。

播放有关通信卫星的资料片。

师讲解:随着卫星技术的发展，长距离通信变得越来越快捷和廉价。通信卫星类似于移动电话的接收器和发射器，绕地球运动的卫星接受无线电波、电视和电话信号，然后把他们传输到世界各地。从地球上发送到卫星的无线电波，由卫星传输给地球上的其他接受站。大多数卫星在向地球发送信号前先要增强信号的强度。通信卫星能够同时传播几种信号。

师：通信卫星是绕地球飞行的遥控飞船。由于电磁波是沿直线传播的，他们不能沿着地球弯曲的表面直接到达另一地点。卫星接收来自地球的信号，然后把这些信号传送到电磁波无法到达的地方。

（教师播放有关卫星电话系统、电视卫星接受器、全球定位系统（GPS）等资料片）师讲解：GPS接受器在飞机、船只、甚至轿车中得到越来越广的应用。在这些轿车中，你可以把你的目的地输入计算机中，然后利用GPS系统指挥汽车行驶。轿车中的电脑甚至可以发出声音告诉驾驶员什么时候向右转，什么时候向左转。

演示实验:把窗帘拉上，老师拿着一只打开的手电筒，光线四射，照亮整个房间。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。如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率的节目一样，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，方向高度集中的光束激光，才使光作为载波得以实现。

演示实验:老师将激光笔打开，一束细细的亮亮的光射出。师问：这是什么光？ 生答：激光。

师：对，就是它解决了普通光线难携带信息的缺陷，通信所用的激光特殊通道叫光导纤维，它实现了光的通信。

演示实验:教师演示光沿水传播。（课本上的演示实验）

师：光不但能够沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。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。在节日看演出时，一些观众拿着的灯具就是光纤。

演示实验:教师展现光纤灯具，并演示光的全反射实验。师：它根据什么光学原理呢？

（教师在黑板上画图讲原理）

师：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。光纤通信的通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。

师：计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。你可以通过连接各城市的公路网和高速公路网进行旅游。计算机网络是用电缆或电话线、光缆、微波连接起来的一组计算机。计算机允许不同地方的人共同享受信息和软件。请同学们说说你知道的计算机能够做的事情。

生甲：计算机可以在线玩游戏。生乙：计算机可以看时事新闻。生丙：计算机可以发电子邮件。生丁：计算机可以搜寻各种信息等。

师：同学们说得很好，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”。

师问：大家会发电子邮件吗？请一位同学发一封邮件给我好吗？ 生甲：发邮件并解释邮件地址的名称和表示方法。师：同学们知道因特网是怎样建立起来的吗？

学生讨论后，老师小结。（如果有学生知道，最好由学生来谈）

师：因特网创建于1969年，它当时作为军事通信系统，用来连接军用计算机。即使有许多计算机被毁坏，这条线路的设计仍保持畅通。为了让科学家们通过计算机交换数据，各所大学纷纷加入因特网。

允许企业加入因特网始于1993年。这些企业叫做因特网服务提供者。由于进入因特网很容易、便捷，因特网以惊人的速度发展起来了。现在因特网可用于娱乐、购物和日常资料的收集，已经完全超出了原先设计者的目的。

师：请同学们看书上因特网的组成图。

三、课堂小结

请学生讨论本节学到的知识并小结。

四、布置作业

1．谈谈计算机网络的优点是什么？

2．通过各种信息源了解目前信息技术的发展状况和对未来的展望，写一篇科学作文，畅想50年后我们在信息社会中的生活。

第四篇：越来越宽的信息之路教案 (9)

“越来越宽的信息之路”教学案例

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。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。

教学目标

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

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。如果角度足够大，光就被反射回水中。

四、网络通信

小结

教学过程

引入新课

师：同学们，请大家谈谈古代人、近代人、现代人用什么传递信息。他们传递信息的信息量有什么变化？

生甲：古代人用语言（大声喊）传递信息。

生乙：古代人用手势、消息树、烽火台传递信息。传递的信息比甲说的快、范围大。

生丙：古代人用文字写成书传递信息，传递的信息量比上面两种情况范围大。

生丁：发明了电以后，近代人用收音机、黑白电影、电话、电报传递信息。

生：现代人用彩色电影、立体电影、手提电话、彩色电视、音响、DVD、电脑等传

递信息。

师：刚才同学们说的很好，通过大家的讨论，我们可以得出什么结论？

生：学生讨论后总结：

随着时代的发展、科技的进步，人类获取的信息量越来越大，越来越多，越来越快。

师：总结得很好，这就说明信息之路越来越宽，越来越快，今天我们就来学习第九

章的第四节──越来越宽的信息之路。

师：现在我们来看一看下面的视频图像。（多媒体播放0．5min故事，再播放0．5min

相同内容的电影）

师：请同学们回答上面听到和看到的0．5min的故事，哪个给你的信息量大？

生：看到的故事。

师：知道它们是用什么作为载体吗？

生：微波。

师：回答很好。为什么要用微波做载体？

因为微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传递的信息越多。

板书：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量就

越大。

师：请同学们看教材P89~90并分小组讨论回答下列两个问题：

（1）微波的波长、频率在什么范围？

（2）微波通信有什么优点？有什么缺点？为什么？

生甲组：波长在10m~1mm之间，频率在30兆赫兹~3×105兆赫兹之间。

生甲组：优点：一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。

生丙组：缺点：是每隔50km要设一个微波中继站。

师：为什么需要建立微波中继站，它起到什么作用?请同学们看课本图9．4－1，它

生动形象地说明了中继站的作用。

生丁组：因为微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。

师：回答很好。微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把

信息传递到远方。

师：能在月球上建中继站吗？请同学们讨论并算算微波从地球传到月球后再传回地球需要多少时间。（现在知道地球与月球之间的距离是3．8×105km，微波在真空中传

播速度为3．0×105km/s）

生：需要2．5s。不能，因为太远了。时间延迟，信号衰减。

师：对，这就是微波通信的缺点。不过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。

师：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。

播放有关通信卫星的资料片。

师讲解:随着卫星技术的发展，长距离通信变得越来越快捷和廉价。通信卫星类似于移动电话的接收器和发射器，绕地球运动的卫星接受无线电波、电视和电话信号，然后把他们传输到世界各地。从地球上发送到卫星的无线电波，由卫星传输给地球上的其他接受站。大多数卫星在向地球发送信号前先要增强信号的强度。通信卫星能够同时传

播几种信号。

师：通信卫星是绕地球飞行的遥控飞船。由于电磁波是沿直线传播的，他们不能沿着地球弯曲的表面直接到达另一地点。卫星接收来自地球的信号，然后把这些信号传送

到电磁波无法到达的地方。

（教师播放有关卫星电话系统、电视卫星接受器、全球定位系统（GPS）等资料片）

师讲解：GPS接受器在飞机、船只、甚至轿车中得到越来越广的应用。在这些轿车中，你可以把你的目的地输入计算机中，然后利用GPS系统指挥汽车行驶。轿车中的电脑甚至可以发出声音告诉驾驶员什么时候向右转，什么时候向左转。

演示实验:把窗帘拉上，老师拿着一只打开的手电筒，光线四射，照亮整个房间。

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。如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率的节目一样，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，方向高度集中的光束激光，才使光作为载波得以实现。

演示实验:老师将激光笔打开，一束细细的亮亮的光射出。

师问：这是什么光？

生答：激光。

师：对，就是它解决了普通光线难携带信息的缺陷，通信所用的激光特殊通道叫光

导纤维，它实现了光的通信。

演示实验:教师演示光沿水传播。（课本上的演示实验）

师：光不但能够沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。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。在节日看

演出时，一些观众拿着的灯具就是光纤。

演示实验:教师展现光纤灯具，并演示光的全反射实验。

师：它根据什么光学原理呢？

（教师在黑板上画图讲原理）（见图－35）

图－35

师：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。光纤通信的通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保

密性好。

师：计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。你已经通过连接各城市的公路网和高速公路网进行旅游。计算机网络是用电缆或电话线、光缆、微波连接起来的一组计算机。计算机允许不同地方的人共同享受信息和软件。请同

学们说说你知道的计算机能够做的事情。

生甲：计算机可以在线玩游戏。

生乙：计算机可以看时事新闻。

生丙：计算机可以发电子邮件。

生丁：计算机可以搜寻各种信息等。

师：同学们说得很好，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”。

师问：大家会发电子邮件吗？请一位同学发一封邮件给我好吗？

生甲：发邮件并解释邮件地址的名称和表示方法。

师：同学们知道因特网是怎样建立起来的吗？

学生讨论后，老师小结。（如果有学生知道，最好由学生来谈）

师：因特网创建于1969年，它当时作为军事通信系统，用来连接军用计算机。即使有许多计算机被毁坏，这条线路的设计仍保持畅通。为了让科学家们通过计算机交换

数据，各所大学纷纷加入因特网。

允许企业加入因特网始于1993年。这些企业叫做因特网服务提供者。由于进入因特网很容易、便捷，因特网以惊人的速度发展起来了。现在因特网可用于娱乐、购物和日常资料的收集，已经完全超出了原先设计者的目的。

师：请同学们看书上因特网的组成图。

请学生讨论本节学到的知识并小结。

布置作业

1．谈谈计算机网络的优点是什么？

2．通过各种信息源了解目前信息技术的发展状况和对未来的展望，写一篇科学作文，畅想50年后我们在信息社会中的生活。

第五篇：越来越宽的信息之路教案 (11)

《越来越宽的信息之路》教案 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：

1、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：

1、完成物理套餐中课堂未完成的内容。

2、教学后记：

课本后练习。

1、部分内容可以加入少量课外知识，但注意不要太多，太深，否则会起反效果。