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【課程標準的要求】

　　1、知道光是電磁波，知道電磁波的傳播速度。

　　2、知道波長、頻率和波速的關系。

　　3、了解電磁波在信息傳遞中的作用。

　　4、了解電磁波的應用及其對人類社會和社會發展的影響。

　　【全章概述】

　　人類社會已經邁入了一個信息時代。有形的材料、能源是財富，無形的信息是財富的源泉。在工業化社會里，交通運輸是國民經濟的大動脈；而在信息化時代，通信是信息時代的生命線。信息是當今社會人們生活、學習、生產的重要元素。了解信息是如何傳遞的，信息技術的由來，現狀和未來發展，是每個生活在信息化社會中的公民適應信息化社會生活的需要。因此，在以素質教育為目的的初中物理教材中，介紹“信息的傳遞”的內容是必需的，它體現了教材內容的時代性。我們在調查中發現，初中生對通信的知識既有興趣又有需求，所以我們有必要把信息傳遞的方式介紹給學生。

　　課程標準對這章的要求并不高，而涉及通信的知識又往往很難，所以我們采用通俗易懂的方式來展開教材。“信息的傳遞”一章內容涵蓋了人類通信發展的過程和跨度很大的通信技術。

　　教材首先對通信發展進行回顧，以組合圖的方式展開，使同學們對通信的歷史有個概括性的了解，也對現代通信的快捷和方便有一個感性的認識。

　　數字通信是一種既現代又古老的通信方式，數字通信在現代通信中發揮著越來越重要的作用。本章簡單地介紹了模擬通信和數字通信，并說明了數字通信的優勢。

　　在我們周圍存在著各種頻率的電磁波，但由于電磁波看不見摸不著，教材通過演示實驗示意性地說明電磁波是如何產生和如何傳播的，并給出了電磁波頻率、波長和波速的關系。

　　我們的生活中已經離不開了廣播和電視，教材通過方框圖的形式簡單地介紹了廣播和電視的大致工作過程。本章還介紹了微波通信、衛星通信、光纖通信、網絡通信，為學生展示了現代通信的發展方向。

第一節　現代順風耳——電話（教學目標）

　　1.知識與技能

　　·了解電話是怎樣把信息傳遞到遠方的。

　　·了解電話交換機的用處。

　　·了解模擬通信和數字通信的基本區別。

　　2.過程與方法

　　·通過看錄像、聽老師講解，了解電話是如何傳遞信息的。

　　·通過學生討論，了解電話交換機的作用。

　　·通過學生活動，了解什么是數字通信。

　　3.情感、態度與價值觀

　　·通過講述貝爾對電話的發明，激發學生不怕困難，積極探索的精神。

　　·通過學生討論和其他學習活動，培養學生的學習主動性及合作的意識。

第一節　現代順風耳——電話（教學建議）

　　本章的章首圖是雄偉的萬里長城，配文通過烽火傳遞信息，引起同學們對信息傳遞的興趣。老師也可以通過歷史故事“烽火戲諸侯”說明古代人們是如何進行遠距離信息傳遞的。

　　通過“想想議議”引起同學們了解信息傳遞歷史的興趣。可以讓學生們在課堂上盡情地交流，例如先說出自己知道的通信方式，然后再通過書上組合圖的提示，引導學生理出通信發展的歷史脈絡。

　　（一）電流把信息傳到遠方

　　電話在我們的生活中已非常普及了，同學們也經常使用電話，教師可通過電話的發明過程讓學生體會怎么會想到用電來傳聲的。現代電話的種類很多，我們通過對老式電話話筒和聽筒的原理分析，讓學生了解聲信號和電信號是如何相互轉化的，電話是如何傳遞信息的。通過圖9.1-2表現各種類型電話的聽筒和話筒的基本作用。

　　（二）電話交換機

　　教學要讓學生了解電話交換機的作用和交換機技術的發展，使學生對科學技術的發展給人們生活帶來的便利有一個切身的體驗。關于程控電話的各種功能教學中可不作要求也不需要學生都知道，老師也可以不講，但是通過布置學生課后調查來了解這些功能，引導學生涉獵科學技術領域，適應現代生活。調動學生主動學習的興趣，以培養學生不僅僅通過課堂，還可以通過其他途徑學習的能力。

　　（三）模擬通信和數字通信

　　數字通信是未來通信的發展方向，我們不要求學生了解太多的技術問題。可以通過游戲，在輕松愉快的氣氛中，讓學生了解數字通信的基本道理，使他們感覺到數字通信并不神秘。

　　學生們可以用小鏡子通過日光的有無來傳遞數字信號：每組學生相互離得遠一些，然后轉動小鏡子使它反射日光，射向對面的同學。用有光代表“1”，無光代表“0”，通過“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”。教師盡量調動學生參與這個游戲，讓他們體驗數字通信，在游戲中可以讓學生想出更多的辦法，展示能力。

第二節　電磁波的海洋（教學目標）

　　1.知識與技能

　　·了解電磁波的產生和傳播。

　　·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、頻率和波速的關系。

　　2.過程與方法

　　·通過演示了解電磁波的產生和傳播。

第二節　電磁波的海洋（教學建議）

　　（一）電磁波是怎樣產生的

　　電磁波是非常抽象的，人們看不見摸不到它。教材通過演示實驗，讓學生感知電磁波的真實存在。然后通過與水波、聲波的類比，使其形象化、更容易接受。電磁波的產生很復雜，只要讓學生知道迅速變化的電流能產生電磁波就行了。

　　教材80頁上的演示實驗，淺顯地說明電磁波是如何產生的。打開收聲波分析音機的開關，旋至沒有電臺的位置時，要讓學生注意此時收音機沒有接收到信號，所以聽不到聲音。取一節干電池和一根導線，拿到收音機附近。先將導線的一端與電池的正極相連，再將導線的另一端與負極摩擦，使它們時斷時續地接觸。在收音機里能聽到“喀喀”的雜音。這是因為在導線與電池組成的電路中產生了迅速變化的電流，變化的電流產生了電磁波，收音機接收了這一電磁波，并把它放大轉換成聲音，這就是我們聽到的“喀喀”聲

　　（二）電磁波是怎樣傳播的

　　通過聲波的傳遞需要介質，引出問題——電磁波傳遞是否需要介質。

　　教材通過演示實驗用事實來說明問題。把無線尋呼機放在真空罩中，打電話請尋呼臺呼叫。教師在演示前要解釋尋呼臺可以發出電磁波，而尋呼機可以接收電磁波。如果電磁波傳播必須依靠介質，真空罩里的尋呼機就無法接收到這一信號，如果電磁波的傳播不需要介質，就可以接收到這個信號。通過演示實驗可以證明在真空中也可以傳遞電磁波。

　　電磁波的波長和頻率可以類比水波的波長、頻率來講解。

　　（1）當水向上升起時，就形成像山峰似的浪尖，叫做波峰；當水下降時，形成的凹谷，叫做波谷。振源每上下振動一次就形成一個波峰和一個波谷。鄰近的兩個波峰（或波谷）的距離是一定的，這個距離叫做波長。一秒中內振動的次數，叫做頻率。一秒鐘內波的傳播距離定義為波速，所以有：波速=波長×頻率

　　（2）電磁波是由方向來回迅速變化的電流（振蕩電流）產生的。電磁波的頻率等于一秒鐘電流振蕩的次數。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。對于電磁波來說，同樣有：波速=波長×頻率。

　　在給出電磁波在真空中的傳播速度時，應提示學生與光速比較，因此產生光與電磁波的聯系，對光也是電磁波有一個最初的認識。

　　教材利用電磁波波譜圖給出了電磁波各波段的名稱、波長范圍及其應用，這樣很直觀。波長范圍都是大概值,只要學生有個大致的了解就行了。

第三節　廣播、電視和移動通信（教學目標）

　　目標

　　知識與技能

　　·了解無線電廣播的大致工作過程。

　　·大致了解電視的工作過程。

　　·了解移動電話是怎樣工作的。

第三節　廣播、電視和移動通信（教學建議）

　　（一）無線電廣播信號的發射和接收

　　發射電磁波是利用它作為傳遞信號的載體。教師可以利用圖9.3-1講解這個問題。這個圖勾勒出了電磁波發射和接收過程的輪廓，可以幫助學生了解大致過程。具體的技術細節如器件的結構、原理不用涉及。只要講清下面幾個問題。

　　1．信號的發射

　　1)話筒的作用是把聲音信號轉換成音頻電信號，但音頻電信號不能用來直接發射電磁波。

　　2)載波發生器可以產生高頻電磁波，通過調制器把音頻電信號加載到高頻電磁波上。

　　3)通過天線把載有音頻電信號的電磁波發射出去。

　　2．信號的接收

　　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，如果把它們都轉變成聲音，那只是一片嘈雜聲，什么也聽不清楚。利用收音機調諧器可以選出我們所需的某一頻率的電磁波。

　　3)如果把調諧器選出來的頻率很高的電信號直接送到耳機，不能使耳機發出聲音。需要從高頻電信號中取出音頻信號，放大后，送到揚聲器里。

　　4)揚聲器把音頻電信號轉換成聲音。

　　（二）電視的發射和接收

　　教師可利用課本圖9.3-3講解電視信號的發射和接收的大致過程，不必講得太細。

　　（三）移動電話

　　現在，移動電話的使用已經十分普遍，隨身攜帶一個手機，就可以在城市的任何一個角落進行通話。學生們也一定有興趣了解移動電話的工作過程.在學過固定電話和收音機后,就比較容易理解這個問題了。

　　教師可以通過課本圖9.3-4來說明移動電話的工作方式.公用移動電話系統是城市電話網的一部分．每一個移動電話都是一個無線電臺，它將用戶的聲音轉變為高頻電信號發射到空中；同時它又相當于一個收音機，捕捉空中的電磁波，使用戶接收到通話對方送來的信息。

　　另外要說明為什么要設立基地臺.移動電話的體積很小，發射功率不大；它的天線也很簡單，靈敏度不高。因此，它和其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺轉接,這種固定的電臺叫做基地臺。

　　科學世界這一部分擴展了學生的知識面,可以通過學生自己閱讀來完成.使學生通過自學對生活中常聽到的音頻、視頻、射頻和頻道這樣的名詞有一個了解.

　　STS部分可以先讓學生閱讀,了解電視的發展,以及人們對電視的兩種不同的意見.然后讓大家討論發表自己的見解。通過這樣的活動鍛煉學生分析問題、闡述自己觀點的能力。教師不要給出定論,要鼓勵大家各抒己見。

第四節　越來越寬的信息之路（教學目標）

　　1.知識與技能

　　·了解衛星通信、光纖通信、網絡通信的基本原理。

　　2．情感、態度與價值觀

　　·通過學習現代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學生學科學的興趣。
　
第四節　越來越寬的信息之路（教學建議）

　　（一）微波通信

　　教師首先要說明為什么要利用微波通信，因為微波比中波和短波的頻率更高，可以傳遞更多的信息。另外要說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生動形象地說明了中繼站的作用。微波大致沿直線傳播，中繼站可以把上一站傳來的微波信號經過處理后，再發射到下一站去，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，經過很多中繼站可以把信息傳遞到遠方。

　　課本圖9.4-2可以激發學生展開豐富的想象力，大家討論可否能用地球的衛星——月亮進行微波中繼通信。這樣也能使學生對下面講的衛星通信更容易理解。

　　（二）衛星通信

　　衛星通信系統由通信衛星、地面站和傳輸系統組成，通信衛星就像一個無人值班的空中微波中繼站，它從一個地面站接收發射來的電信號，經過放大變頻后，再發送回另一個或幾個地面站。圖9.4-5說明了用三顆通信衛星就可以實現全球通信。現在我們看到的很多電視節目是通過衛星傳送的，可以讓學生自己說說家里收到的電視節目，哪些是通過衛星傳送的，這樣可以使他們切身感受到衛星通信帶來的好處。

　　（三）光纖通信

　　人類自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進行通信以后，不斷地向前發展。在現在的信息社會中，我們需要交流越來越多的信息；這就需要把這一信息之路修得越來越寬。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。如果用光來通信，其容量要高出短波、微波百萬倍、千萬倍。但如何實現這一目的呢？普通的光源夾雜了許多不同波長（頻率）的光，方向性差。如果用它作載波，就像收音機同時接收到了許多頻率的節目，各種聲音重疊在一起，讓人無法分辨清楚。直到1960年美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產生單一頻率，方向高度集中的光——激光，才使光作為載波得以實現。

　　通過圖9.4-6這個演示實驗，使學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。進而使學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順著它傳播，再從另一端射出。

　　為了減少傳輸損耗，我們現在用高純度的石英玻璃拉制成光導纖維，來傳遞光信號。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，拿電話來說，在發送端，說話的聲音通過電話機變成強弱變化的電信號，電信號進入激光發射機，經能量轉換后，輻射出相應的強弱變化的光信號；光信號沿著光導纖維傳輸到光接收機，把光信號再轉化成相應的電信號，受話機又把電信號復原成聲音，我們就可以聽到對方講話了。

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

　　光纖通信發展非常快，一些發達國家已經建立了跨越海底的光纜通信網絡。我們國家也在大力發展光纖通信，已經建立了縱橫大城市間的光纜通信系統。

　　通過STS讓學生為我國的光纜通信事業的發展而自豪，并且從中了解光纜在通信中的重要作用，使學生自覺愛護光纜。

　　（四）網絡通信

　　電子計算機的發明和應用給人們的工作、學習、生活帶了巨大的變化。計算機與通信的結合將成為21世紀信息社會的基礎。全球信息網的建立，使人們通過一臺聯網的電腦，只要輕輕點擊鼠標，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”。人們可以通過網絡通信系統查閱資料、看新聞、購物，進行視頻點播。可以通過網絡收發電子郵件，還可以上網和朋友聊天。另外可以通過網絡進行遠程教育、遠程醫療，等等。

　　課本圖9.4-8說明了電子郵件的傳送方式，對于有計算機的地方，教師可以通過講座的形式教會學生使用互聯網收發電子郵件，上網查找資料。查《一點通》。