1、曹村镇桃山中学 学校 九 年级物理 主备教师 孟庆鹏 第十九章走进信息时代单元分析一、教材分析本章讲述的信息的记录和储存、传输和共享；主要介绍信息传递的方式、载体和现状；引导同学们关心、了解科技发展的动态；关注技术应用带来的社会进步和负面效应；从而树立正确的科学观。 本章教材用了三节：即感受信息、让信息飞起来、踏上信息高速公路；按照信息的记录、传递的发展史为主线进行安排。本章为常识性了解的科普知识；知识难度不高；在理论和技术上不求全；不作过高要求。因此学习本章知识，主要是开阔视野，拓宽知识面，进一步激发学生学习物理知识和高科技的兴趣。 本章包括感受信息、让信息飞起来、踏上信息之路三节内容。涉及
2、科学内容主题二“运动和相互作用”中的光、电和磁。要求通过本章学习知道波长、频率和波速的关系。了解波在信息传播中的作用。知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。波长是第一次出现的物理量，教学中要注意阐述，以机械波为例，以横波为例，使学生产生感性认识，从而明确波长的物理意义。波长、频率和波速的关系属于知道的水平，能够进行最简单的计算即可。电磁波的速度是很重要的物理常数，应该记住电磁波在信息传播中具有重要作用。本教材让学生了解到电磁波传播信息时，具有携载信息的作用，频率越高的电磁波，携载的信息容量越大。 “了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展
3、的影响”是联系实际进行“科学、技术、社会”教育的一条标准，是将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观培养有机联系的最佳结合点。通过学习，使学生受到现代物理思想的启迪，对科学技术对社会的影响有初步认识，这对学生科学世界观的形成具有重要意义。 本章第一节从古至今，介绍了信息的记录、传播的方式。第二节介绍了电磁波。这是本章的核心内容。第三节踏上信息之路，介绍信息高速公路的物质基础、传输光的介质光纤，电话系统的网络及因特网。 本章的科学内容重点在第二节。全章三节内容，共同完成课程目标，在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个难度对学生进行全面培养。 二、教学目标 1、通过实验探究电磁波的产生和
4、传播。 2、知道电磁波的真空中的传播速度。 3、知道波长、频率和波速的关系。 4、了解波在信息传播中的作用。 5、了解人类经历的五次信息变革并体会中华民族的聪明才智和贡献。 6、通过各种途径了解电磁波的应用，体会科学技术对人类、社会、自然的作用，培养关心科技前沿的意识。 三、教学重点、难点 重点：1、知道波长、频率和波速的关系。了解波在信息传播中的作用。 2、知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。 难点：1.波的相关概念。 2.波长、频率和波速的关系。 四、教具与教法 1、主要是学生自主阅读，通过各种途径收集相关资料，课上用多种形式交流信息、理解和体会。 2、教师和学生一起收集资料、交
5、流、一同经历，共同提高。 3、光纤实验、因特网尽可能让学生亲身做一做，电话听筒、话筒拆开看一看。 4、引导学生习惯用所学知识去体验生活中的高科技。 5、本章教学，切忌教师一讲到底，一定要让学生多讨论、多交流，逐步理解科学技术对人类、对社会、对自然的作用，逐步思考人类应该怎样应用科学技术。同时激发学生关心科技前沿，引导学生在课外通过各种渠道获取相关信息。 五、教学课时设计 新授课3课时，每一节用1课时；复习1课时，检测讲评1课时，共计5课时教学内容第一节 感受信息课型新授总第1课时教学目标知识与能力：1、了解电话是怎样把信息传递到远方的。2、了解电话交换机的用处。3、了解模拟信号和数字信号的区别
6、。4、通过了解贝尔发明电话的过程，激发学生不怕困难，积极探索精神，了解技术对人类社会的作用。情感目标：1、通过学生讨论分析，培养合作精神。教学重点电话的结构与原理教学难点电话交换机的作用、数字、模拟信号。教学方法实验探究教学准备课件教 学 流 程二次备课一引入课题：“烽火台”古代信息的传递方式 现代的信息传递方式有哪些？二进行新课：1、电话的结构： 贝尔发明了电话 话筒：把声信号转化为电信号，结构与麦克风相同听筒：把电信号转化为声信号，结构象喇叭电话线：传递信号2、电话交换机：利用电话交换机可以大量减少线路。电话交换机之间可以连接 简述电话交换机的发展过程 分析：占线的现象 3、模拟信号与数字
7、信号：(1)、模拟信号：信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声信号的电信号。缺点：在传输、放大、加工的过程中易失真，从而使传递的信息发生变化。（2）、数字信号：利用数字的组合来代表信息的信号。特点：一般只有两个数字，在传输、放大、加工的过程中很稳定，容易编辑。4、达标练习：基训三小 结：根据板书，总结本节内容，明确重、难点。四作业：基训板书设计第一节 感受信息一、什么是信息？ 二、古代信息的传播。 1.方式、烽火、驿马、信鸽 2.特点：速度慢、距离近、信息量小 三、信息的记录？ 四、电话的原理： 原理：声音的振动变化的电流声音的震动 话筒:由金属盒、碳粒和膜片组
8、成.它的作用是通过碳粒间电阻的变化,将 声音转化成强弱按声音振动而变化的电流。 听筒:由永磁铁、螺线管和薄铁片组成.它的作用是按声音振动的强弱而变化的电流转化成相应的声音。教后反思教学内容第二节 让信息飞起来课型新授总第2课时教学目标1. 知道波长、频率和波速的关系，可以进行简单的计算。2. 知道光是电磁波。记住电磁波在真空中的传播速度。3.了解波在信息传播中的作用。教学重点1.知道波长、频率和波速的关系。了解波在信息传播中的作用。2.知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。教学难点波长、频率和波速的关系教学方法实验探究教具准备两个手机、收音机、电源、开关、锉、导线等教 学 流 程二次备
9、课一引入课题：飞机上的飞行员与地面指挥员的对话不用电线；我们每天听收音机或看电视，也没有电线直接通向电台或电视台。可见，这些都不是用电线来传播电信号的，我们称作“无线电通信”。那么，无线电通信是怎样传输信号的呢？信息是怎样飞起来的呢？今天我们就来学习这方面的简单知识。二进行新课： 一、电磁波谱1.提出问题：生活中你知道哪些电磁波？学生回答熟悉的电磁波，如：射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等。2.你知道电磁波有哪些应用吗？二、波的特征1. 所有的波都具有波速、波长和频率，电磁波也一样，什么是电磁波的波速、波长和频率呢？2.介绍频率的单位，推导出：波速=波长频率三、可见光的频率
10、范围1.引导学生观看课本图1811得出可见光的频率范围。2. 引导学生计算可见光的波长范围。3.介绍：在真空中电磁波的波速一定，所以电磁波带的频率与波长成反比关系。波长越长，频率越低；反之，波长越长，频率越高。 4.频率（）单位时间内振动的次数。 单位：Hz、kHz、MHz换算关系：1kHz103Hz1MHz103kHz106Hz5.波长、波速与频率的关系数学表达式：c。说明：电磁波的波速一定（在同种介质中），电磁波的频率与波长成反比关系。板书设计第二节 让信息飞起来一、 电磁波谱：电磁波包括射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波和光线电波等，描述波的特征量有波长、波速和频率。 二、波的特
11、征： 1、波速c，波传播的快慢叫波速，电磁波传播的速度等于光速。即 c=3108m/s.2、波长 相邻两个波峰或波谷间的距离，如图 单位：m 3、频率 单位时间内振动的次数。 单位：Hz、kHz、MHz 换算关系：1kHz=103Hz 1MHz=103kHz=106Hz 4、波长、波速与频率的关系 数学表达式c=。 说明：电磁波的波速一定在同种介质中；电磁波的频率与波长成反比关系。教后反思教学内容第三节 踏上信息高速公路课型新授总第3课时教学目标1了解电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响。 2初步了解现代电信网络，知道光纤是光载信息传递的有效形式。教学重点了解电磁波的应用对人类生活和社会发展
12、的影响。教学难点信息高速公路由光纤铺就的，光是频率较高的电磁波。光纤传输信息容量大。教学方法实验探究教学准备光纤实物、药用输液胶管、水、激光小手灯、光屏等教 学 流 程二次备课一、光纤1.提出问题：你知道什么是信息高速公路吗？2. 你知道信息高速公路是由什么材料构成的吗？3.用光来运载信息具有什么优点？4.光在光纤中传播具有哪些特点？二、现代通讯网络1. 引导学生观看课本P145页，回答：现代通讯网络由哪几部分组成？ 2. 介绍：现代通讯网络的结构三、因特网问：同学们都会“上网”，都能够通过网络查阅资料，你知道因特网的结构吗？介绍：信息高速公路采用光纤和现代电信网络及因特网来高速传递信息。我们
13、的生活因为有了信息高速公路而变得方便。四、课堂讨论：信息时代的利与弊五、学生小结六、课外作业：上网或查阅有关资料了解电信网络的体系结构板书设计第三节踏上信息高速公路（一）光纤光纤是传播光的介质，其优点是抗干扰能力强，信号衰减小，适用于远距离传输大量信息，原理是光的多次全反射。（二）现代电信网络电信网络由微波通信、卫星通信、移动通信等组成。（三）因特网因特网是利用通讯线路和电磁波，将分布于世界各地的计算机网络连结起来，实现了在全球范围内信息的网络化高速共享。教后反思教学内容第十九章_走进信息时代课型复习总第4课时教学目标1、通过实验探究电磁波的产生和传播。 2、知道电磁波的真空中的传播速度。 3
14、、知道波长、频率和波速的关系。 4、了解波在信息传播中的作用。 5、通过各种途径了解电磁波的应用，体会科学技术对人类、社会、自然的作用，培养关心科技前沿的意识。教学重点1、知道波长、频率和波速的关系。了解波在信息传播中的作用。2、知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。教学难点1.波的相关概念。 2.波长、频率和波速的关系。教学方法归纳总结教学准备课件教 学 流 程二次备课一：知识点梳理（一）、感受信息1、信息的传递： （1）古代：使用烽火、驿马、信鸽等方式传递信息 特点：传播速度慢、距离短、信息量小（2）现代：使用汽车、飞机、以及电报、电话，网络和电磁波的出现使人类的信息传播进入了新时
15、代。 特点：传播速度非常快、距离远、信息量大。2、电报：莫尔斯发明，采用短和长的脉冲代表字母，使信息以电码的形式沿电缆传送出去。电话：1876年贝尔发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一。随着科学技术的不断发展，电磁波和互联网相继出现，在全球范围内使信息得到高速共享。3、电话：（1）电话的结构：由话筒、键盘和听筒组成。（2）电话的原理：话筒把声音信号变成电信号，听筒把电信号变成声音信号。4、信息的记录：（1）大脑是天然的信息存储器。（2）文字记录（造纸术、印刷术）（3）光记录、磁记录（光碟、磁带、磁盘等）（二）、电磁波1、电磁波的产生：迅速变化的电流会产生电磁波。2、电磁波谱（按波长由小到
16、大排列）：射线、射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波。3、应用举例：移动通讯，无线电视，（应用电磁波传递信息。）4、波的特征： （1）波速（C）：波的传播快慢。C=3108m/s（2）波长：波震动一次向前传播的距离。 （3）频率（）：单位时间内振动的次数。单位：赫兹（HZ）千赫（KHZ） 1KHZ=1000HZ ，兆赫（MHZ） 1MHZ=1000000HZ（4）关系式：C= （即波速等于波长跟频率的乘积）（5）、电磁波的传播不需要介质，电磁波在传递信息中作为载体。(三)、信息高速公路1、 信息高速公路：是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络。2、 光纤通信：（1）以激光为载波
17、，在光导纤维里传播。（激光在光纤中发生全反射）(2) 光线：由内层和外层组成，是传输光信号的介质。(3)光纤通信的特点：信息传输量大、抗干扰能力强、保密性好、损耗小。4、 现代通信网络：（1）卫星通信：用卫星做中继站，3颗卫星可覆盖全球。（2）微波通信：建立很多中继站。（3）移动通信：移动信号用微波信号与电话网络联系。5、因特网：英文名称Internet ，又称为互联网，利用通信线路和电磁波将世界各地的计算机网络连接起，用传送计算机信号，实现资共享和信息传递。二：重点、难点突破1、 电磁波：例1、下列说法正确的是 （ ）A电磁波是看不见，摸不着的，所以大家可以尽管使用B因为电磁波具有能量且有电
18、磁辐射，所以人们就不应该使用电磁波C电磁波也是一种资，人们应该合理使用D微波炉工作时，使用的微波的波长大约为10m解析：电磁波是一个大家族，微波是其中的一员，指的是波长在1到1之间的电磁波，选项D错误；电磁波可不见，摸不到，但是电磁波具有能量并且有电磁辐射，因而对电磁波既不能无限度地乱用，也不能不使用，只要合理使用，就可以使其造福于人类。答案：C小练习：1、夏季雷雨天，人们可以在收音机中听到喀、喀声，这是 ( )。A雷声引起收音机的振动B雷电发生时发出的电磁波被收音机接收到了C雷声的回声 D雷声改变了广播电台发送的电磁波频率2、比较无线电波、可见光、红外线、紫外线在真空中传播速度的大小,可知
19、（ ）A可见光最大 B无线电波最大C红外线最大 D三者相同3、关于超声波和电磁波的下列说法中正确的是（ ）A、超声波可以在真空中传播B、电磁波频率越高波长越长C、超声波和电磁波的传播速度都等于光速D、超声波和电磁波都可以传递能量和信息答案：1、B 2、D 3、D2、现代通讯例2、关于电磁波和现代通信，下列说法中不正确的是（ ）A、 卫星通信是利用人造卫星作为中继站进行通信的。B、 电磁波的频率越高，在空气中传播的速度就越大。C、 电磁波可以在真空中传播。D、 光纤通信具有传输信息量大、光能损耗小灯有点。解析：卫星通信就是利用同步卫星做微波通信中继站的一种通信方式，所以A正确；不同频率的电磁波在
20、空气中传播的速度是一样大的，选项B 错误；电磁波的传播部需要介质，可以在真空中传播，C 正确；光线通信是利用激光做信息载体，光波的斌率很高，传输的信息量很大，并且激光在光线内壁经过多次反射，损耗小，所以D 正确。答案：B 小练习：1、下列说法错误的是 （ ） A信息只有通过传播才有意义B在卫星通讯中，只要4颗互成90度角的卫星，就可以覆盖几乎整个地球C按照通讯信号划分，现代通信可分为数字通信与模拟通信D电磁波的频率越高，信息容量越大2、打长途时，经常会出现 占线，请你分析下列哪种情况能造成这种现象?( )。A、有人正在给对方打电话 B、对方正在通话中C、两地之间有太多的用户在通话 D、以上情况
21、都有可能3、课外活动时，小坪等几位同学聚在一起玩耍，他们谈起现代的信息之路，有以下几种说法，你认为错误的是 （ ）A用光纤通信可以在一定时间内传输大量信息B光在光导纤维中传播时沿直线从甲地传播到乙地ZXXKC微波也具有能量。D微波传输时要靠微波中继站才能传输较远的距离答案：1、B 2、D 3、B教后反思第十九章走进信息时代单元测试 1课时 总第5课时测试内容：一：填空题：1、土电话是_直接在棉线中传播；普通电话是利用_传递信息的；人们利用收音机收听广播，收音机是通过接收而得到信息的；收音机发出的声音是通过传播到人耳的。2、上海人民广播电台发射的一种电磁波的频率为99OkHz，中央人民广播电台发
22、射一种电磁波的频率为1558MHz，它们发射的电磁波的波长分别为_m和_m。3、我国第一次载人航天飞行取得了伟大的成功，首航英雄杨利伟在太空中把他的声音和录像信息发回地球，是通过_传递的。太空中没有空气，说明电磁波的传播_ (填 需要或 不需要)介质，能在真空中传播。4、在众志成城，抗击非典的战役中，科研部门针对 SARS的早期症状研制出了一种红外线测温仪。与可见光一样，红外线也是一种_波，人体辐射的红外线波长约为10um，合_nm，频率约为 _Hz。为什么检测人体辐射的红外线就能确定人的体温呢?请针对这一间题提出一个合理的猜想 _5、电话机的话筒装置，它的作用是把_。电话机的听筒，它是由_和
23、_组成，它的工作过程是把_转化成_。6、_是天然的信息存储器。_的出现使人类的信息方式产生了根本性的变革。我国古代四大发明中的_和_，加速了知识和思想的传播，加快了文明的进程。7、对我们说，信息并不神秘，它就在我们身边。街上热闹的人群、某一天的气温、一篇清新的散文、一段动听的音乐、电视屏幕上好看的画面等负载的内容都是信息。由此可知_、_ 、_、_是信息的基本表现形式。8、小明的爸爸利用手机与同事进行通话，这时手机与手机之间传播的是_信息;有时他的爸爸给远在外地的叔叔发手机短信息，这时传递的是_信息;现在已有带摄像头的手机，这种手机还可能传递_信息。9、因特网用_ 和 _，将分布于世界各地的_网
24、络连起，用传送_ 信号。10、全球卫星定位系统 (GPS)是一个能够快速提供精确的_和_等信息的系统，它由三部分组成，包括_段、_段和_段。11、光导纤维简称光纤，是传输_的介质。光纤很细，有内外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时，_跑到外层 (填 能或不能)。光纤的抗干扰能力_，能减小信号_，适用于远距离传输_。12、当你唱卡拉OK时，要用到话筒 (麦克风)， 话筒的种类很多，如图所示是动圈式话筒的 构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片_，与膜片相连的线圈跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的_，经放大后，通过扬声器还原成声音。二
25、：选择题1、下列通信工具不是利用电磁波传播信号的是 ( )。A、卫星电视 B、有线电话 C、雷达通信 D、无线电广播2、下列关于“信息高速公路”的说法中正确的是 ( )。A、“信息高速公路”专指由光纤组成的通信网络B、“信息高速公路”专指因特网C、“信息高速公路”是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络 D、电话不能在 “信息高速公路”上传播3、在1991年1月的海湾战争中，以美国为首的多国部队在战争中使用电子干扰取得了很好的效果，电子干扰具体地说就是 ( )。A、向敌方发射电磁波B、向敌方发射很强的电磁波C、向敌方发射频率很高的电磁波D、向敌方发射与敌方电子设备工作频率相同的高强度的电
26、磁波，施放反射电磁 波的干扰片4、下列家用电器中，不是利用电磁波工作的是 ( )。A、电取暖器 B、微波炉 C、电视机的遥控器 D、空调5、下列有关电信网络的说法中不正确的有 ( )。A、手机既可以发射电磁波又可以接收电磁波B、卫星只能作为转播电视信号的中继站C、卫星通信在很多领域都有广泛的应用D、目前，世界上多数国际长途电话仍然依赖海底光缆6、 如图所示是一列波在某一时刻的波形图，波沿X轴正向传播，波速是18m/s，则 ( )。A、波长是6m，频率是1/3HzB、波长是8m，频率是9/4H，C、波长是lOm，频率是18HzD、波长是8m，频率是4/9Hz7、比较下列各类传递信息的方法，在相同
27、的时间内能传递的信息量最多的是 A电话 B电报 C书信 D可视电话8、下列各种通信方式中，不属于现代通信的是 A卫星通信 B互联网（有线网络和无线网络）C在战场上的八百里加急D光纤通信 9、下列说法正确的是 A电磁波是看不见，摸不着的，所以大家可以尽管使用B因为电磁波具有能量且有电磁辐射，所以人们就不应该使用电磁波C电磁波也是一种资，人们应该合理使用D微波炉工作时，使用的微波的波长大约为10m10、下列说法错误的是 A信息只有通过传播才有意义B在卫星通讯中，只要4颗互成90度角的卫星，就可以覆盖几乎整个地球C按照通讯信号划分，现代通信可分为数字通信与模拟通信D电磁波的频率越高，信息容量越大三、
28、作图与阅读理解题1、光纤通信是现代通信的一种重要方式。光纤的内壁具有使光发生反射的特性，使从一端射入的光能传播到光纤的另一端。请在图中作出光路图，表示光纤传输光信号的原理。2、阅读下面短文，回答问题。电磁污染电磁污染，已被认为是继大气污染、水污染、噪音污染后的第四大公害。它是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。在充分享受电磁波带方便的同时，人们也逐渐感受到它的负面效应当电磁辐射达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控，引发人头疼、失眠、记忆衰退等症状的产生。(1)电磁波污染是指_ 。电磁波给人类带方便的同时，也产生了一些负面效应，主要表现为_等。(2)请你预测长期使用辐射
29、较强的手机会出现哪些不良的症状?请在相关文字的下方画线。(3)民航部门规定飞机在起降和飞行时，不允许乘客使用手机，你是怎样理解这项规定的?答 _四、综合题1、如果中央电视台演播厅正在现场直播王小丫主持的开心词典，某观众在距王小丫30 m处观看,而上海的一位同学在电视机前观看同一节目。已知北京到上海的距离为1460 km,问（1）声音首先传到哪个人的耳朵里?为什么?（2）这位同学想参与节目，你知道可以通过哪些形式？ 2、（1）如图所示是地球上的人利用卫星进行通信的示意图，结合示意图，简要说明卫星通信的原理。（2）现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延
30、迟。造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间。假设某人造卫星与地球的距离是36000km，请你估算延迟的时间。 地方站1地方站2通信客户通信客户参考答案学+科+网一：填空题1、振动 电流 测电笔 空气 2、303 1923、电磁波 不需要 4、电磁 10000 31013 不同体温的人体辐射的红外线强度不同 5、振动转化为变化的电流 薄铁片 电磁铁变化的电流 振动 6、大脑 文字 造纸术 印刷术7、文字 声音 动作 图像 8、声音 文字 视频9、通信线路 电磁波 计算机 计算机 10、位置 方向 空间部分 地面控制部分 用户设备部分11、激光 不能 强 衰减 大量
31、信息 12、振动 电流二：选择题：1、B 2、C 3、D 4、D 5、B 6、B 7、D 8、C9、C 10、B三：作图与阅读理解题1、需要作出“法线”，因为这是根据光的反射定律作出的反射光线2、（1）天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射时当电磁辐射达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控，引发人头疼、失眠、记忆衰退等症状的产生（2）引发人头疼、失眠、记忆衰退等症状的产生 （3）防止乘客手机发出或接受的电磁信号干扰指挥塔跟飞机之间的通信。四：综合题1、（1）在演播厅内的观众是直接听到演员的声音,传到耳中的时间约为0088 s；而在上海的观众是通过无线电波听到和看到演员的声音和图像的,声音传到耳中的时间约为0005 s，所以声音首先传到上海的观众耳中。（2）手机短信、声讯电话、互联网等。2、（1）从地面站1（或2）发出载有信号的电磁波，这个电磁波被通信天线接收并处理后，再由卫星将它发送到地面站2（或1），从而实现两个地面站或多个地面站间的远距离通信。（2）t=s/v=236000000m/3108m/s=024s电子备课 20142015第二学期 22
