第一节现代顺风耳

第一节现代顺风耳——电话●教学目标一、知识目标1.了解电话是如何把声音传递到远方的.2.了解电话交换机的用处.3.了解模拟通信和数字通信的基本区别.二、能力目标1.通过看录像、老师讲解，了解电话是如何传递信息的，提高学生观察、分析、概括能力.2.通过学生讨论和活动，说明电话交换机的作用和展示什么是数字通信，增强学生运用物理知识的观念和能力.3.通过学生讨论和活动，增强学生的学习主动性和合作意识.三、德育目标通过讲述贝尔发明电话的过程，激发学生不怕困难、积极探索的精神，了解技术改革对人类社会发展的作用，提高学生的学习兴趣.●教学过程一、创设情境，引入新课请学生们看屏幕（微机播放电话的发明过程）.电话是现代生活中的重要通讯工具，它为什么能传声呢？这节课我们就学习有关这方面的知识，你们想了解这方面的哪些内容？电话基本构造是什么？电话是怎样传声的？看挂图，讨论得出答案.电话由话筒和听筒组成.话筒由金属盒、碳粒（碳精）、膜片构成.人对话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地压挤碳粒，使金属盒的整体电阻忽大忽小，在电路里就产生了强弱按声音振动而变化的电流，使声音转化为变化的电流.听筒由永磁铁、螺线管、薄铁片（膜片）构成.当电路中忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管的时候，磁铁对听筒薄铁片的吸力就发生忽大忽小的变化，薄铁片在这种忽大忽小的力的作用下就振动起来，听筒薄铁片的振动情形跟话筒振动膜的振动情形是一样的，就听到与话筒前面的讲话相同的声音.它是使变化的电流转化为声音.同学们回答得非常好，让我知道电话是怎样工作的，也知道是电流把声音传到远方.二、进行新课第一节现代顺风耳——电话［板书］电流把信息传到远方［板书］思考下面问题，一个地区有5部电话，如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使这5部话机中的任意两部都能互相接通，要架设多少对电话线？要架设10对电话线.你能否想出一个办法，要尽量减少线路的数量，但仍能保证5部电话中的任意两部可以相互通话？电话交换机［板书］装交换机，这样只需要5对电话线.大家请看屏幕（微机播放交换机的发展），从片中我们了解了交换机的发展，是电话使人与人拉近.我们在生活中也常听到“模拟”和“数字”这两个词，电话分模拟和数字两种，你们知道什么是模拟通信和数字通信吗？（三）模拟通信和数字通信［板书］［在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号.使用模拟信号的通信方式叫模拟通信.用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号.使用数字信号的通信方式叫数字通信.数字通信是一种既现代又古老的通信方式，同学们可以分成几组，每组独立设计出一种数字通信的方式，进行信息传递的游戏.我们组是用一面小镜子通过阳光传递数字信号.两个同学离远一些，然后转动小镜子使它反射阳光，射向对面的同学,其有光代表“1”，无光代表“0”，通过“0”“1”的不同排列传递信息.我们组是通过举手来传递数字信号.两个同学离远一些，举手表示“1”，不举手表示“0”，通过“0”“1”的不同排列传递信息.我们组用一面小旗，旗向上代表“0”，旗向下代表“1”.模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一部分信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断.数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强.现代的电话已经全部都采用数字信号进行传输和处理.通过本节学习我们了解了电话，大家把所学内容进行小结.三、小结第二节电磁波的海洋●教学目标一、知识目标1.了解电磁波的产生和传播.2.知道光速是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度.3.知道波长、频率和波速的关系.二、能力目标通过演示了解电磁波的产生，电磁波在真空中的传播，提高学生应用科学文化知识解决实际问题的能力和概括总结的能力.三、德育目标通过对电磁波的学习，激发学生敢于向科学挑战、热爱科学、掌握科学的情感.●教学过程一、复习提问，引入新课生活中我们收听广播、看电视节目，广播中的声音怎么能从很远的地方传到这里呢？看到的电视节目的图像是怎么从荧屏上得到的呢？是电线传送的.我们没有看到收音机、电视机有电线直接通向电台或电视台，所以这些都不是用电线来传播信号的.是靠电磁波来传播信号的.电磁波在信息的传递中扮演着十分重要的角色.那么电磁波是怎样产生的？怎样传播的？这节课我们就来学习这方面的知识.二、进行新课第二节电磁波的海洋［板书］一、电磁波是怎样产生的？［板书］我们前面提到过水波、声波.用实验来说明什么是水波、声波.手持木棍，让木棍下端接触水槽水面上，水面上有一圈一圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成水波.两个音叉并排放置，并离得很近，敲击其中一个音叉，和另一个音叉接触的小珠被弹起.音叉振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波.声波看不见，摸不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉.那么电磁波是怎样产生的？看演示.［演示］打开收音机的开关，将调谐旋钮旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一截导线，拿到收音机附近，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极相摩擦，使它们时断时续地接触，从收音机里听到什么？在收音机里听到“喀喀”的杂音.这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生了电磁波，收音机接收了这一电磁波，并把它放大转换成声音，这就是我们听到的“喀喀”声.波是自然界普遍存在的现象.电磁波就是当导体中有快速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波.我们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？二、电磁波是怎样传播的？［板书］我们想想如何做实验才能知道电磁波传播是否也需要介质？（启发：回忆声音的传播需要介质的实验）把无线寻呼机放在塑料袋，再放入水槽中，打电话请寻呼台呼叫，寻呼机能够收到信号.这个实验说明，电磁波在液体中能够传播.把无线寻呼机放在密闭的木制（或铁制）的盒子里，呼叫，能够收到信号.这个实验说明电磁波在固体中能传播.把无线寻呼机放在真空罩中，呼叫，寻呼机能够收到信号.这个实验说明，电磁波在真空中能够传播.月球上没有空气，声音无法传播.但是电磁波能够在真空中传播，所以宇航员在月球上可以用电磁波来通信.大家看屏幕（微机模拟不同形式的电磁波），观察到什么？凸凹相间说明有凸起部分和凹下部分，这样向上部分就形成像山峰似的浪尖，叫做波峰；向下部分就形成凹谷，叫做波谷.每上、下振动一次就形成一个波峰和波谷，若上、下振动若干次，那么这列水波就以波峰—波谷—波峰—波谷向外传播出去.相邻两个波峰（或波谷）间的距离是一定的，这个距离叫波长（λ）.波在1秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率（f).真空中电磁波的波速为c，它等于波长λ和频率f的乘积：c=λfc=2.99792458×108m/s=3×105km/s电磁波频率的单位也是赫兹（Hz），也可以用千赫（kHz）和兆赫（MHz）.电磁波是个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百赫的那一部分，叫做无线电波.日常生活中可以看到各种各样的天线，它们有的是发射电磁波的，有的是接收电磁波的，我们就生活在电磁波的海洋中.大家阅读科学世界“微波炉”.看完后小结本节内容.第三节广播、电视和移动通信●教学目标一、知识目标1.了解无线电广播的大致工作过程.2.大概了解电视的工作过程.3.了解移动电话是怎样工作的.二、能力目标通过了解无线电广播、电视和移动电话的工作过程，提高学生应用科学文化知识解决实际问题，概括总结的能力.三、德育目标通过了解广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响.教学重点了解无线电广播、电视和电话是怎样工作的.了解广播、电视和移动电话的工作过程.●教学过程一、复习提问，引入新课我们知道c=λf,由于电磁波的频率和波长可以各不相同，所以用途也不同.电磁波可以用来进行无线电通信，其中与我们日常生活紧密相关的就是无线电广播、电视和移动电话.有了无线电广播和电视，就把我国古代传说中的“千里眼”“顺风耳”的神话变成了现实.有了移动电话使通讯更加方便.那么怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？我们先想想人们原来是如何传递信息的？烽火，人们在烽火台点燃火，用烟来传递战争（信息）.人们用鸽子传递信件（信息）.人们通过用马、火车、飞机等交通工具邮寄信件的方式来传递信息.从回答中我们看出什么？传递信息要有像烟、鸽子、马、火车、飞机等这些工具.传递信息要有载体.对，那么无线电通信的载体是什么？是电磁波.电磁波传递信息又快又远，无线电通信就是利用它作为“载体”来传递信息，进行无线电通信.它是怎样传递信息的呢？看屏幕（微机课件演示无线电广播的工作过程）.二、进行新课（一）无线电广播信号的发射和接收［板书］（通过看和讨论回答出）无线电广播信号是由广播电台发射的.话筒把声音的信号变成音频信号（就相当于写信的人把信写好），但音频电信号不能用来直接发射电磁波.载波发生器产生高频振荡电流（相当于能够运载信件的信鸽、马、火车、飞机等交通工具），然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上（类似于把信件装在了信鸽、马、火车、飞机等交通工具上）.由发射天线发射电磁波（类似于装载着信件的信鸽、马、火车、飞机出发）.信号的接收由收音机完成，并且要使用天线（相当于各站点）.天线能接收传播过来的所有电磁波，而没有选择.如把天线接收的电磁波全部变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清.为了从众多的电磁波中选取我们所需要的某一频率的电磁波，必须使用“调谐装置”来完成.选出的特定频率的信号，通过收音机内的电子电路再把音频信号检出来，进行放大，送到扬声器.扬声器把音频电信号换成声音，我们就听到广播电台的节目.通过同学们的回答，我们知道了无线电广播的工作过程.那么电视是如何工作的呢？看屏幕（微机课件演示电视工作过程）.（二）电视的发射和接收［板书］电视用电磁波传递图像信号和声音信号.声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似.图像信号的工作过程是：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上，通过天线发射出去.电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出来并放大，由显像管把它还原成图像，所以从电视上就能看到图像.我们知道怎么能看到电视的画面和听到它的声音，它们都要发射和接收不同的电磁波.移动电话和无绳电话又是怎样工作的（出示手机、无绳电话实物）？它们与固定电话有什么区别？（三）移动电话［板书］移动电话没有电线，也就是移动电话的声音信号不是由导线中的电流来传递.移动电话的声音信号是由空间的电磁波来传递的.移动电话的声音信号由电磁波来传递，它的发射台和接收台在哪里呢？移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台.对手机讲话时，它用电磁波发射到空中；同时它又能从空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息.手机的体积小，发射功率不大，它的天线也很简单（有内置天线和外置天线），灵敏度不高，它能直接发射高频电磁波和接收高频电磁波吗？第四节越来越宽的信息之路●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.●教学过程一、创设情境、引入新课信息理论表明，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］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.微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播