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2019-2020年九年級(jí)物理上冊(cè) 第18章第3節(jié)《踏上信息高速公路》教案 滬科版 一、教學(xué)目標(biāo)： 1．了解電磁波的應(yīng)用對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響。 2．初步了解現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)，知道光纖是光載信息傳遞的有效形式。 二、教學(xué)重難點(diǎn)： 重點(diǎn)：了解電磁波的應(yīng)用對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響。 難點(diǎn)：信息高速公路由光纖鋪就的，光是頻率較高的電磁波。光纖傳輸信息容量大。 三、課時(shí)安排：一課時(shí) 四、教學(xué)準(zhǔn)備：光纖實(shí)物、藥用輸液膠管、水、激光小手燈、光屏等 五、教學(xué)設(shè)計(jì)： 引言：信息高速公路是指可以交流各種信息的大容量、高速度的通信網(wǎng)絡(luò)，電話、電視、廣播、數(shù)據(jù)文件都可以在高速公路上傳播，快捷且互不干擾，那么信息高速公路是由什么組成的呢？ 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 一、光纖 二、現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò) 三、因特網(wǎng) 四、課堂討論 五、課堂小結(jié) 1.提出問題：你知道什么是信息高速公路嗎？ 2. 你知道信息高速公路是由什么材料構(gòu)成的嗎？ 3.用光來運(yùn)載信息具有什么優(yōu)點(diǎn)？ 4.光在光纖中傳播具有哪些特點(diǎn)？ 1. 引導(dǎo)學(xué)生觀看課本P145頁，回答：現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)由哪幾部分組成？ 2. 介紹：現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 問：同學(xué)們都會(huì)“上網(wǎng)”，都能夠通過網(wǎng)絡(luò)查閱資料，你知道因特網(wǎng)的結(jié)構(gòu)嗎？ 介紹：信息高速公路采用光纖和現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)及因特網(wǎng)來高速傳遞信息。我們的生活因?yàn)橛辛诵畔⒏咚俟范兊梅奖?。? 課堂討論：信息時(shí)代的利與弊 學(xué)生小結(jié) 課外作業(yè)：上網(wǎng)或查閱有關(guān)資料了解電信網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 學(xué)生回答：信息高速公路是指可以交流各種信息的大容量、高速度通信網(wǎng)絡(luò)。 學(xué)生回答：光纖 討論、交流、回答 討論、交流、回答 討論、交流、回答 聽講 看書、交流、回答 學(xué)生討論 學(xué)生小結(jié) 課外調(diào)查 本堂課要求學(xué)生積極參與，教師要調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生積極討論、交流、回答，所有板書由學(xué)生完成 六、板書設(shè)計(jì)： 第一節(jié) 踏上信息高速公路 （一）光纖 　　光纖是傳播光的介質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)衰減小，適用于遠(yuǎn)距離傳輸大量信息，原理是光的多次全反射。 （二）現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò) 電信網(wǎng)絡(luò)由微波通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信等組成。 （三）因特網(wǎng) 因特網(wǎng)是利用通訊線路和電磁波，將分布于世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)起來，實(shí)現(xiàn)了在全球范圍內(nèi)信息的網(wǎng)絡(luò)化高速共享。 七、教學(xué)反思：略 八、教學(xué)參考 1、光纖通信系統(tǒng) 　　就廣義而言，通信就是各種形式信息的轉(zhuǎn)移或傳遞。通常的具體做法是首先將擬傳遞的信息設(shè)法加載(或調(diào)制)到某種載體上，然后再將被調(diào)制的載體傳送到目的地后，將信息從載體上解調(diào)出來。光纖通信系統(tǒng)中電端機(jī)的作用是對(duì)來自信息源的信號(hào)進(jìn)行處理，例如模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換多路復(fù)用等；發(fā)送端光端機(jī)的作用則是將光源( 如激光器或發(fā)光二極管 )通過電信號(hào)調(diào)制成光信號(hào)，輸入光纖傳輸至遠(yuǎn)方；接收端的光端機(jī)內(nèi)有光檢測(cè)器( 如光電二極管)將來自光纖的光信號(hào)還原成電信號(hào)，經(jīng)放大、整形、再生恢復(fù)原形后，輸至電端機(jī)的接收端。對(duì)于長(zhǎng)距離的光纖通信系統(tǒng)還需中繼器，其作用是將經(jīng)過長(zhǎng)距離光纖衰減和畸變后的微弱光信號(hào)經(jīng)放大、整形、再生成一定強(qiáng)度的光信號(hào)，繼續(xù)送向前方以保證良好的通信質(zhì)量。目前的中繼器多采用光--電--光形式，即將接收到的光信號(hào)用光電檢測(cè)器變換為電信號(hào)，經(jīng)放大、整形、再生后再調(diào)制光源將電信號(hào)變換成光信號(hào)重新發(fā)出，而不是直接放大光信號(hào)。近年來，適合作光中繼器的光放大器(如摻鉺光纖放大器)已研制成功，這就使得采用光纖放大器的全光中繼及全光網(wǎng)絡(luò)將會(huì)變得為期不遠(yuǎn)。 2、光纖通信的特點(diǎn) 與電纜或微波等電通信方式相比，光纖通信的優(yōu)點(diǎn)如下： (1)傳輸頻帶極寬，通信容量很大； (2)由于光纖衰減小，無中繼設(shè)備，故傳輸距離遠(yuǎn)； (3)串?dāng)_小，信號(hào)傳輸質(zhì)量高； (4)光纖抗電磁干擾，保密性好； (5)光纖尺寸小，重量輕，便于傳輸和鋪設(shè)； (6)耐化學(xué)腐蝕； (7)光纖是石英玻璃拉制成形,原材料來源豐富，并節(jié)約了大量有色金屬。 光纖通信同時(shí)具有以下缺點(diǎn)： (1)光纖彎曲半徑不宜過?。? (2)光纖的切斷和連接操作技術(shù)復(fù)雜； (3)分路、耦合麻煩。 由于光纖具備一系列優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于公用通信、有線電視圖像傳輸、計(jì)算機(jī)、空航、航天、船艦內(nèi)的通信控制、電力及鐵道通信交通控制信號(hào)、核電站通信、油田、煉油廠、礦井等區(qū)域內(nèi)的通信。