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【課程標(biāo)準(zhǔn)的要求】

　　1、知道光是電磁波，知道電磁波的傳播速度。

　　2、知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。

　　3、了解電磁波在信息傳遞中的作用。

　　4、了解電磁波的應(yīng)用及其對(duì)人類(lèi)社會(huì)和社會(huì)發(fā)展的影響。

　　【全章概述】

　　人類(lèi)社會(huì)已經(jīng)邁入了一個(gè)信息時(shí)代。有形的材料、能源是財(cái)富，無(wú)形的信息是財(cái)富的源泉。在工業(yè)化社會(huì)里，交通運(yùn)輸是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈；而在信息化時(shí)代，通信是信息時(shí)代的生命線。信息是當(dāng)今社會(huì)人們生活、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)的重要元素。了解信息是如何傳遞的，信息技術(shù)的由來(lái)，現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展，是每個(gè)生活在信息化社會(huì)中的公民適應(yīng)信息化社會(huì)生活的需要。因此，在以素質(zhì)教育為目的的初中物理教材中，介紹“信息的傳遞”的內(nèi)容是必需的，它體現(xiàn)了教材內(nèi)容的時(shí)代性。我們?cè)谡{(diào)查中發(fā)現(xiàn)，初中生對(duì)通信的知識(shí)既有興趣又有需求，所以我們有必要把信息傳遞的方式介紹給學(xué)生。

　　課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這章的要求并不高，而涉及通信的知識(shí)又往往很難，所以我們采用通俗易懂的方式來(lái)展開(kāi)教材。“信息的傳遞”一章內(nèi)容涵蓋了人類(lèi)通信發(fā)展的過(guò)程和跨度很大的通信技術(shù)。

　　教材首先對(duì)通信發(fā)展進(jìn)行回顧，以組合圖的方式展開(kāi)，使同學(xué)們對(duì)通信的歷史有個(gè)概括性的了解，也對(duì)現(xiàn)代通信的快捷和方便有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。

　　數(shù)字通信是一種既現(xiàn)代又古老的通信方式，數(shù)字通信在現(xiàn)代通信中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本章簡(jiǎn)單地介紹了模擬通信和數(shù)字通信，并說(shuō)明了數(shù)字通信的優(yōu)勢(shì)。

　　在我們周?chē)嬖谥鞣N頻率的電磁波，但由于電磁波看不見(jiàn)摸不著，教材通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)示意性地說(shuō)明電磁波是如何產(chǎn)生和如何傳播的，并給出了電磁波頻率、波長(zhǎng)和波速的關(guān)系。

　　我們的生活中已經(jīng)離不開(kāi)了廣播和電視，教材通過(guò)方框圖的形式簡(jiǎn)單地介紹了廣播和電視的大致工作過(guò)程。本章還介紹了微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信，為學(xué)生展示了現(xiàn)代通信的發(fā)展方向。

第一節(jié)　現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話（教學(xué)目標(biāo)）

　　1.知識(shí)與技能

　　·了解電話是怎樣把信息傳遞到遠(yuǎn)方的。

　　·了解電話交換機(jī)的用處。

　　·了解模擬通信和數(shù)字通信的基本區(qū)別。

　　2.過(guò)程與方法

　　·通過(guò)看錄像、聽(tīng)老師講解，了解電話是如何傳遞信息的。

　　·通過(guò)學(xué)生討論，了解電話交換機(jī)的作用。

　　·通過(guò)學(xué)生活動(dòng)，了解什么是數(shù)字通信。

　　3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　·通過(guò)講述貝爾對(duì)電話的發(fā)明，激發(fā)學(xué)生不怕困難，積極探索的精神。

　　·通過(guò)學(xué)生討論和其他學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及合作的意識(shí)。

第一節(jié)　現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話（教學(xué)建議）

　　本章的章首圖是雄偉的萬(wàn)里長(zhǎng)城，配文通過(guò)烽火傳遞信息，引起同學(xué)們對(duì)信息傳遞的興趣。老師也可以通過(guò)歷史故事“烽火戲諸侯”說(shuō)明古代人們是如何進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳遞的。

　　通過(guò)“想想議議”引起同學(xué)們了解信息傳遞歷史的興趣。可以讓學(xué)生們?cè)谡n堂上盡情地交流，例如先說(shuō)出自己知道的通信方式，然后再通過(guò)書(shū)上組合圖的提示，引導(dǎo)學(xué)生理出通信發(fā)展的歷史脈絡(luò)。

　　（一）電流把信息傳到遠(yuǎn)方

　　電話在我們的生活中已非常普及了，同學(xué)們也經(jīng)常使用電話，教師可通過(guò)電話的發(fā)明過(guò)程讓學(xué)生體會(huì)怎么會(huì)想到用電來(lái)傳聲的。現(xiàn)代電話的種類(lèi)很多，我們通過(guò)對(duì)老式電話話筒和聽(tīng)筒的原理分析，讓學(xué)生了解聲信號(hào)和電信號(hào)是如何相互轉(zhuǎn)化的，電話是如何傳遞信息的。通過(guò)圖9.1-2表現(xiàn)各種類(lèi)型電話的聽(tīng)筒和話筒的基本作用。

　　（二）電話交換機(jī)

　　教學(xué)要讓學(xué)生了解電話交換機(jī)的作用和交換機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們生活帶來(lái)的便利有一個(gè)切身的體驗(yàn)。關(guān)于程控電話的各種功能教學(xué)中可不作要求也不需要學(xué)生都知道，老師也可以不講，但是通過(guò)布置學(xué)生課后調(diào)查來(lái)了解這些功能，引導(dǎo)學(xué)生涉獵科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，適應(yīng)現(xiàn)代生活。調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，以培養(yǎng)學(xué)生不僅僅通過(guò)課堂，還可以通過(guò)其他途徑學(xué)習(xí)的能力。

　　（三）模擬通信和數(shù)字通信

　　數(shù)字通信是未來(lái)通信的發(fā)展方向，我們不要求學(xué)生了解太多的技術(shù)問(wèn)題。可以通過(guò)游戲，在輕松愉快的氣氛中，讓學(xué)生了解數(shù)字通信的基本道理，使他們感覺(jué)到數(shù)字通信并不神秘。

　　學(xué)生們可以用小鏡子通過(guò)日光的有無(wú)來(lái)傳遞數(shù)字信號(hào)：每組學(xué)生相互離得遠(yuǎn)一些，然后轉(zhuǎn)動(dòng)小鏡子使它反射日光，射向?qū)γ娴耐瑢W(xué)。用有光代表“1”，無(wú)光代表“0”，通過(guò)“0”、“1”的不同排列傳遞信息。也可以用小旗示出，旗向上代表“0”，旗向下代表“1”。教師盡量調(diào)動(dòng)學(xué)生參與這個(gè)游戲，讓他們體驗(yàn)數(shù)字通信，在游戲中可以讓學(xué)生想出更多的辦法，展示能力。

第二節(jié)　電磁波的海洋（教學(xué)目標(biāo)）

　　1.知識(shí)與技能

　　·了解電磁波的產(chǎn)生和傳播。

　　·知道光是電磁波，

　　·知道電磁波在真空中的傳播速度。

　　·知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。

　　2.過(guò)程與方法

　　·通過(guò)演示了解電磁波的產(chǎn)生和傳播。

第二節(jié)　電磁波的海洋（教學(xué)建議）

　　（一）電磁波是怎樣產(chǎn)生的

　　電磁波是非常抽象的，人們看不見(jiàn)摸不到它。教材通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感知電磁波的真實(shí)存在。然后通過(guò)與水波、聲波的類(lèi)比，使其形象化、更容易接受。電磁波的產(chǎn)生很復(fù)雜，只要讓學(xué)生知道迅速變化的電流能產(chǎn)生電磁波就行了。

　　教材80頁(yè)上的演示實(shí)驗(yàn)，淺顯地說(shuō)明電磁波是如何產(chǎn)生的。打開(kāi)收聲波分析音機(jī)的開(kāi)關(guān)，旋至沒(méi)有電臺(tái)的位置時(shí)，要讓學(xué)生注意此時(shí)收音機(jī)沒(méi)有接收到信號(hào)，所以聽(tīng)不到聲音。取一節(jié)干電池和一根導(dǎo)線，拿到收音機(jī)附近。先將導(dǎo)線的一端與電池的正極相連，再將導(dǎo)線的另一端與負(fù)極摩擦，使它們時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸。在收音機(jī)里能聽(tīng)到“喀喀”的雜音。這是因?yàn)樵趯?dǎo)線與電池組成的電路中產(chǎn)生了迅速變化的電流，變化的電流產(chǎn)生了電磁波，收音機(jī)接收了這一電磁波，并把它放大轉(zhuǎn)換成聲音，這就是我們聽(tīng)到的“喀喀”聲

　　（二）電磁波是怎樣傳播的

　　通過(guò)聲波的傳遞需要介質(zhì)，引出問(wèn)題——電磁波傳遞是否需要介質(zhì)。

　　教材通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)用事實(shí)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。把無(wú)線尋呼機(jī)放在真空罩中，打電話請(qǐng)尋呼臺(tái)呼叫。教師在演示前要解釋尋呼臺(tái)可以發(fā)出電磁波，而尋呼機(jī)可以接收電磁波。如果電磁波傳播必須依靠介質(zhì)，真空罩里的尋呼機(jī)就無(wú)法接收到這一信號(hào)，如果電磁波的傳播不需要介質(zhì)，就可以接收到這個(gè)信號(hào)。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)可以證明在真空中也可以傳遞電磁波。

　　電磁波的波長(zhǎng)和頻率可以類(lèi)比水波的波長(zhǎng)、頻率來(lái)講解。

　　（1）當(dāng)水向上升起時(shí)，就形成像山峰似的浪尖，叫做波峰；當(dāng)水下降時(shí)，形成的凹谷，叫做波谷。振源每上下振動(dòng)一次就形成一個(gè)波峰和一個(gè)波谷。鄰近的兩個(gè)波峰（或波谷）的距離是一定的，這個(gè)距離叫做波長(zhǎng)。一秒中內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，叫做頻率。一秒鐘內(nèi)波的傳播距離定義為波速，所以有：波速=波長(zhǎng)×頻率

　　（2）電磁波是由方向來(lái)回迅速變化的電流（振蕩電流）產(chǎn)生的。電磁波的頻率等于一秒鐘電流振蕩的次數(shù)。電流每振蕩一次電磁波向前傳播的距離就是電磁波的波長(zhǎng)。對(duì)于電磁波來(lái)說(shuō)，同樣有：波速=波長(zhǎng)×頻率。

　　在給出電磁波在真空中的傳播速度時(shí)，應(yīng)提示學(xué)生與光速比較，因此產(chǎn)生光與電磁波的聯(lián)系，對(duì)光也是電磁波有一個(gè)最初的認(rèn)識(shí)。

　　教材利用電磁波波譜圖給出了電磁波各波段的名稱(chēng)、波長(zhǎng)范圍及其應(yīng)用，這樣很直觀。波長(zhǎng)范圍都是大概值,只要學(xué)生有個(gè)大致的了解就行了。

第三節(jié)　廣播、電視和移動(dòng)通信（教學(xué)目標(biāo)）

　　目標(biāo)

　　知識(shí)與技能

　　·了解無(wú)線電廣播的大致工作過(guò)程。

　　·大致了解電視的工作過(guò)程。

　　·了解移動(dòng)電話是怎樣工作的。

第三節(jié)　廣播、電視和移動(dòng)通信（教學(xué)建議）

　　（一）無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收

　　發(fā)射電磁波是利用它作為傳遞信號(hào)的載體。教師可以利用圖9.3-1講解這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)圖勾勒出了電磁波發(fā)射和接收過(guò)程的輪廓，可以幫助學(xué)生了解大致過(guò)程。具體的技術(shù)細(xì)節(jié)如器件的結(jié)構(gòu)、原理不用涉及。只要講清下面幾個(gè)問(wèn)題。

　　1．信號(hào)的發(fā)射

　　1)話筒的作用是把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻電信號(hào)，但音頻電信號(hào)不能用來(lái)直接發(fā)射電磁波。

　　2)載波發(fā)生器可以產(chǎn)生高頻電磁波，通過(guò)調(diào)制器把音頻電信號(hào)加載到高頻電磁波上。

　　3)通過(guò)天線把載有音頻電信號(hào)的電磁波發(fā)射出去。

　　2．信號(hào)的接收

　　1)利用放在電磁波傳播空間中的天線，可以接收電磁波。

　　2)由于天線可以接收很多頻率的電磁波，如果把它們都轉(zhuǎn)變成聲音，那只是一片嘈雜聲，什么也聽(tīng)不清楚。利用收音機(jī)調(diào)諧器可以選出我們所需的某一頻率的電磁波。

　　3)如果把調(diào)諧器選出來(lái)的頻率很高的電信號(hào)直接送到耳機(jī)，不能使耳機(jī)發(fā)出聲音。需要從高頻電信號(hào)中取出音頻信號(hào)，放大后，送到揚(yáng)聲器里。

　　4)揚(yáng)聲器把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音。

　　（二）電視的發(fā)射和接收

　　教師可利用課本圖9.3-3講解電視信號(hào)的發(fā)射和接收的大致過(guò)程，不必講得太細(xì)。

　　（三）移動(dòng)電話

　　現(xiàn)在，移動(dòng)電話的使用已經(jīng)十分普遍，隨身攜帶一個(gè)手機(jī)，就可以在城市的任何一個(gè)角落進(jìn)行通話。學(xué)生們也一定有興趣了解移動(dòng)電話的工作過(guò)程.在學(xué)過(guò)固定電話和收音機(jī)后,就比較容易理解這個(gè)問(wèn)題了。

　　教師可以通過(guò)課本圖9.3-4來(lái)說(shuō)明移動(dòng)電話的工作方式.公用移動(dòng)電話系統(tǒng)是城市電話網(wǎng)的一部分．每一個(gè)移動(dòng)電話都是一個(gè)無(wú)線電臺(tái)，它將用戶(hù)的聲音轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電信號(hào)發(fā)射到空中；同時(shí)它又相當(dāng)于一個(gè)收音機(jī)，捕捉空中的電磁波，使用戶(hù)接收到通話對(duì)方送來(lái)的信息。

　　另外要說(shuō)明為什么要設(shè)立基地臺(tái).移動(dòng)電話的體積很小，發(fā)射功率不大；它的天線也很簡(jiǎn)單，靈敏度不高。因此，它和其他用戶(hù)的通話要靠較大的固定無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)接,這種固定的電臺(tái)叫做基地臺(tái)。

　　科學(xué)世界這一部分?jǐn)U展了學(xué)生的知識(shí)面,可以通過(guò)學(xué)生自己閱讀來(lái)完成.使學(xué)生通過(guò)自學(xué)對(duì)生活中常聽(tīng)到的音頻、視頻、射頻和頻道這樣的名詞有一個(gè)了解.

　　STS部分可以先讓學(xué)生閱讀,了解電視的發(fā)展,以及人們對(duì)電視的兩種不同的意見(jiàn).然后讓大家討論發(fā)表自己的見(jiàn)解。通過(guò)這樣的活動(dòng)鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、闡述自己觀點(diǎn)的能力。教師不要給出定論,要鼓勵(lì)大家各抒己見(jiàn)。

第四節(jié)　越來(lái)越寬的信息之路（教學(xué)目標(biāo)）

　　1.知識(shí)與技能

　　·了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的基本原理。

　　2．情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　·通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類(lèi)帶來(lái)的便利，提高學(xué)生學(xué)科學(xué)的興趣。
　
第四節(jié)　越來(lái)越寬的信息之路（教學(xué)建議）

　　（一）微波通信

　　教師首先要說(shuō)明為什么要利用微波通信，因?yàn)槲⒉ū戎胁ê投滩ǖ念l率更高，可以傳遞更多的信息。另外要說(shuō)明為什么需要建立微波中繼站，它起到什么作用。課本圖9.4-1生動(dòng)形象地說(shuō)明了中繼站的作用。微波大致沿直線傳播，中繼站可以把上一站傳來(lái)的微波信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，再發(fā)射到下一站去，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，經(jīng)過(guò)很多中繼站可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。

　　課本圖9.4-2可以激發(fā)學(xué)生展開(kāi)豐富的想象力，大家討論可否能用地球的衛(wèi)星——月亮進(jìn)行微波中繼通信。這樣也能使學(xué)生對(duì)下面講的衛(wèi)星通信更容易理解。

　　（二）衛(wèi)星通信

　　衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)組成，通信衛(wèi)星就像一個(gè)無(wú)人值班的空中微波中繼站，它從一個(gè)地面站接收發(fā)射來(lái)的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大變頻后，再發(fā)送回另一個(gè)或幾個(gè)地面站。圖9.4-5說(shuō)明了用三顆通信衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。現(xiàn)在我們看到的很多電視節(jié)目是通過(guò)衛(wèi)星傳送的，可以讓學(xué)生自己說(shuō)說(shuō)家里收到的電視節(jié)目，哪些是通過(guò)衛(wèi)星傳送的，這樣可以使他們切身感受到衛(wèi)星通信帶來(lái)的好處。

　　（三）光纖通信

　　人類(lèi)自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進(jìn)行通信以后，不斷地向前發(fā)展。在現(xiàn)在的信息社會(huì)中，我們需要交流越來(lái)越多的信息；這就需要把這一信息之路修得越來(lái)越寬。我們知道，光也是一種電磁波，而且它們的頻率很高，頻率間隔很寬。如果用光來(lái)通信，其容量要高出短波、微波百萬(wàn)倍、千萬(wàn)倍。但如何實(shí)現(xiàn)這一目的呢？普通的光源夾雜了許多不同波長(zhǎng)（頻率）的光，方向性差。如果用它作載波，就像收音機(jī)同時(shí)接收到了許多頻率的節(jié)目，各種聲音重疊在一起，讓人無(wú)法分辨清楚。直到1960年美國(guó)科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器，它能產(chǎn)生單一頻率，方向高度集中的光——激光，才使光作為載波得以實(shí)現(xiàn)。

　　通過(guò)圖9.4-6這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生知道光不但能夠沿直線傳播，也可以沿著彎曲的水流傳播。進(jìn)而使學(xué)生理解光也能沿著玻璃絲傳播。不管玻璃絲怎樣彎曲，從它一端射入的光都會(huì)順著它傳播，再?gòu)牧硪欢松涑觥?br />
　　為了減少傳輸損耗，我們現(xiàn)在用高純度的石英玻璃拉制成光導(dǎo)纖維，來(lái)傳遞光信號(hào)。光纖也可以像電纜一樣做成多芯的光纜。

　　光纖通信同有線電通信相似，拿電話來(lái)說(shuō)，在發(fā)送端，說(shuō)話的聲音通過(guò)電話機(jī)變成強(qiáng)弱變化的電信號(hào)，電信號(hào)進(jìn)入激光發(fā)射機(jī)，經(jīng)能量轉(zhuǎn)換后，輻射出相應(yīng)的強(qiáng)弱變化的光信號(hào)；光信號(hào)沿著光導(dǎo)纖維傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)，把光信號(hào)再轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號(hào)，受話機(jī)又把電信號(hào)復(fù)原成聲音，我們就可以聽(tīng)到對(duì)方講話了。

　　光在光導(dǎo)纖維中傳輸損耗小，可長(zhǎng)距離傳輸。光纖通信通信容量極大，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質(zhì)量高，保密性好。

　　光纖通信發(fā)展非常快，一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立了跨越海底的光纜通信網(wǎng)絡(luò)。我們國(guó)家也在大力發(fā)展光纖通信，已經(jīng)建立了縱橫大城市間的光纜通信系統(tǒng)。

　　通過(guò)STS讓學(xué)生為我國(guó)的光纜通信事業(yè)的發(fā)展而自豪，并且從中了解光纜在通信中的重要作用，使學(xué)生自覺(jué)愛(ài)護(hù)光纜。

　　（四）網(wǎng)絡(luò)通信

　　電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶了巨大的變化。計(jì)算機(jī)與通信的結(jié)合將成為21世紀(jì)信息社會(huì)的基礎(chǔ)。全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過(guò)一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦，只要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)，就可以做到“秀才不出門(mén)，便知天下事”。人們可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)查閱資料、看新聞、購(gòu)物，進(jìn)行視頻點(diǎn)播。可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)收發(fā)電子郵件，還可以上網(wǎng)和朋友聊天。另外可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療，等等。

　　課本圖9.4-8說(shuō)明了電子郵件的傳送方式，對(duì)于有計(jì)算機(jī)的地方，教師可以通過(guò)講座的形式教會(huì)學(xué)生使用互聯(lián)網(wǎng)收發(fā)電子郵件，上網(wǎng)查找資料。查《一點(diǎn)通》。