人教版 21 章《信息的传递》 导学案概要.docx

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人教版21章《信息的传递》导学案概要

第一节电话导学案

学习目标：

　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？

达到了什么效果？

　　3、了解模拟通信和数字通信有哪些区别？

学习重点、难点:

电话是怎样把信息传递到远方的；电话交换机的用处

学习过程：

一．电话的原理

●活动1：

先观察电话机话筒和听筒的结构（课本146页图21.1-3），然后阅读课本145页“电流把信息传到远方”部分，完成问题1和问题2

问题1：

话筒的工作过程？

实现了怎样的信号转化？

实现了怎样的能量转化？

问题2：

听筒的工作过程？

实现了怎样的信号转化？

实现了怎样的能量转化？

问题3：

综合问题1和问题2的结果电话的工作原理可以概括为：

填一填：

1、最简单的电话是由和组成的。

话筒是把信号转变为信号，听筒的作用恰好相反，是把信号转变为信号。

二．电话交换机

●活动2：

阅读课本146页“想想议议”并完成问题3到问题6

问题3：

为什么要发明电话交换机？

问题4：

如何实现不同地区电话的通话？

（电话交换机的作用）

问题5：

打电话时，如果出现占线现象，是不是对方的电话正在通话？

你能否举例说明？

问题6：

为什么两个地区之间通话时要拨“区号”？

填一填：

2、现在，除特殊需要的极少数电话需要通过专线连接外，一般的电话之间都是通过_______________来转接的，这样可以提高线路的。

三．模拟通信和数字通信

活动3：

阅读课本148页“模拟通信和数字通信”部分内容

游戏：

…………

填一填：

3、模拟通信：

信号电流的频率、振幅变化情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,这种电流传递的信号叫，使用这种信号的通信方式叫做；

4、数字通信：

用不同符号的不同组合表示信号，例如“电报”，这种通信方式叫

合作训练：

1．1876年发明电话的科学家是（）

A．爱迪生B．伏特C．赫兹D．贝尔

2．最简单的电话由和组成．话筒把声音变成，电流沿着导线把信息传到远方．在另一端，听筒把变成声音。

3．电话的听筒主要应用了电流的（）

A．热效应B．化学效应C．磁效应D．以上三种都有可能

4．早期，如果有5部电话，每两部间就要有一对电话线，共要对电话线才能保证5部电话间可以相互通话，如果电话较多，则需要大量的电话线．这样做不仅极为不方便，而且线路成本很高．因此人们发明了，通过它的作用，5部电话通话只需对电话线就行．提高线路的。

5．春节期间，深圳的小红用电话给住在北京的爷爷拜年（双方都使用家里的固定电话）．小红的声音信号的传递过程是：

从小红家中的电话通过电话线传到的交换机上，再从这个交换机传到的交换机上，最后再通过的交换机传到爷爷家的电话上．

6．小丽家住荆州市，他想给远在郑州的姑妈打电话，可电脑提示电话“占线”，请你帮忙分析一下，下列哪种情况能造成这种现象的发生（）

A．有人在给小丽家打电话B．荆州和郑州之间有太多的用户在通话

C．小丽的姑妈正在用电话D．以上均有可能

7．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，叫做信号；利用数字的组合来代表信息的信号叫做信号．

8．下列说法正确的是（）

A．使用电话是因为固体比气体传声快B．电话的话筒和听筒是串联的

C．电话的话筒和听筒是并联的D．在电话中不能区分不同人的声音

9．电话分为和数字两种．现代的电话已经全部采用信号进行传输和处理，只是在交换机和用户之间一两千米的距离上，还在使用模拟信号．

10．现在所讲的数字电视机，其实在电视信号的传递过程中用的是，只是在电视机内部应用了部分的．只有电视台用传输的电视才是真正的数字电视．

11．在学校运动会上，小强负责统计本班运动员的总积分，每项比赛的第一名得5分，第二名得3分，第三名得1分。

为了避免统计成绩时各个场地之间来回奔跑，他在每一个场地请了一名同学，通过旗语来传递信息：

红旗表示本班同学获第一名，黄旗表示第二名，绿旗表示第三名。

在第一天的比赛中，小强在看台上共看到举红旗6次，举黄旗3次，举绿旗6次，那么他们班第一天比赛的总积分是（）

A．45分B．35分C．25分D．15分

12．甲乙两部电话接通时，正确的说法有（）

A．甲的话筒和听筒，乙的话筒和听筒分别串联在两个电路中

B．甲的话筒和听筒，乙的话筒和听筒串联在一个电路中

C．甲的听筒和乙的听筒串联，甲的话筒和乙的话筒串联

D．甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，甲的话筒和乙的听筒串联另一个电路中

13．刘小刚同学在完成家庭作业时有道题难住了他，于是打电话向李老师求助。

电话刚接通时，从电话里传出“您拔打的电话正在呼叫转移中，请稍候……”的声音。

关于“呼叫转移”功能，下列说法中正确的是（）

A．刘小刚家的电话机具有呼叫转移功能B．李老师家的电话机本身就可以自动转移通话

C．李老师通过向电信局申请呼叫转移服务，再由电信局的程控电话交换机实现该功能

D．上述说法都正确

物理阅读：

电话新成员

录音电话和录号电话

录音电话就是在电话机上加一个录音机和一个控制电路，当你有事外出时，只需将录音机的按键按下，有人打电话来时，录音功能会自动录音，对方挂机后，录音机会自动关闭。

用户回家后，按下放音按钮就能听到别人打电话的内容。

而录号电话只能记录未接电话的电话号码。

投币电话和磁卡电话

投币电话和磁卡电话只需按规定投入硬币或插入磁卡，就能自行通话，不需用专人管理这些电话，它给我们的生活带来很多方便。

可视电话和书写电话

可视电话都配有显示器和摄像头，显示器能显示对方的图像；而摄像头则摄下你的图像，通过传输线在对方的屏幕上显示出来。

但可视电话的成本高，且在传输时占用频带较宽，所以未能普及。

书写出电话则相当于电话机、书写机和传真机的组合，它可以把用语言难以表达的图文内容书写下来，传送给对方，因此能供给不能听声音的聋哑人“通话”。

读后思考：

（1）你还知道电话的新成员有哪些？

请举一例。

（2）你最喜欢哪种电话？

想像一下，将来还可有能出现具有哪些功能的新型电话？

第二节《电磁波的海洋》导学案

学习目标：

　1、了了解电磁波的产生；知道电磁波能在真空中传播

　　2、了解电磁波在真空中传播速度；会用c=fλ求速度、波长或频率；

　　3、了解光是一种电磁波；培养查阅资料的能力。

学习重点：

电磁波的产生、传播和应用；

学习难点：

使学生切切实实体验到电磁波的存在；通过课堂教学活动，激发学生对物理学科、自然奥秘的探索的兴趣。

课前准备活动：

　　利用各种方法了解：

什么是电磁波？

列举生活中应用电磁波的例子。

自主学习：

一．电磁波的海洋

打开收音机、电视机收到几个节目，但是收音机、电视机和广播电台、电视台之间并没有连着线，那它们是怎样收到声音和图像的呢？

_____________________________________

演示活动：

打开一台收音机，取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近。

将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，验证电磁波的存在。

填一填：

1、电磁波的产生：

迅速变化的能够产生电磁波。

二．电磁波是怎样传播的

活动2：

阅读课本151页完成

填一填：

2、电磁波的传播介质（选填“需要”或“不需要”），它在真空中

传播。

（选填“能够”或“不能够”）速度是___________

3、波长、波速和频率之间的关系：

，其中是不变的,波长与频率成________。

其中f的单位是，λ的单位是，c的单位是。

合作探究：

1、有时我们在打开日光灯的时候，正在广播的收音机会发出“咔咔”的响声，这是为什么？

2、在物理课外小组活动中，张英杰同学亲自动手制作了一台极简单的收音机．后来在试听的过程中发现，这台收音机能同时听到许多电台，彼此相互干扰，无法正常收听．请你分析一下，出现这种现象的原因是什么？

你有什么办法可以帮他解决这个问题

当堂训练：

1．木棍在水面上振动产生波；说话时的声带振动在空气中形成波；当导体中有的电流时，在它周围的空间里就会激起．

2．登上月球的宇航员如果要相互交谈，不能直接进行，而是要用来传递信号．这说明声波的传播介质；而电磁波的传播介质，（选填“需要”或“不需要”）．

3．在“众志成城、抗击非典”的战役中，科研部队针对“SARS”的早期症状研制出一种红外线测温仪。

与可见光一样，红外线是一种波，人体辐射的红外线波长约为10μm，频率约为赫兹。

4．单位换算：

（1）103.8KHZ=HZ=MHZ；

（2）0.725MHZ=HZ=KHZ．

5．电磁波是个大家庭，通常用于广播、电视和移动电话等信号传输的那一部分，叫做．是频率为千赫至千赫之间．

6．我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界处于领先地位.在北京发射的信号通过通信卫星会转到上海被接收.实现这种信号传递的是（）

A.超声波B.次声波C.声波D.电磁波

7．关于电磁波的传播，以下说法正确的是（）

A．只能在真空中传播B．在水中不能传播C．可以在很多介质中传播D．只能在空气中传播

8．微波炉中不能使用金属容器，这主要是因为（）

A．金属易生锈，弄脏炉体B．金属容易导电，造成漏电事故

C．微波能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉D．金属易传热，使炉体温度过高

9．雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波（电磁波在空气中的传播速度是3×108m／s），当遇到障碍物时要发生反射．雷达在发射和接收反射回来的电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波．如果雷达监视屏上显示的发射和接收的尖形波如图10-2所示，已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为1O-4s，则被监视目标与雷达的距离最接近（）

A．4.5×104mB．6×104mC．9×104mD．1.2×105m

10．下列设备中,没有利用电磁波的是（）

A．电视机B．录音机C．微波炉D．移动电话

11．下列说法正确的有（）

A．频率越低的电磁波的波长越短B．频率越高的电磁波传播速度越快

C．频率越低的电磁波传播速度越快D．频率越高的电磁波的波长越短

12．在2003年4月的伊拉克战争中，美英联军在战争中使用电子干扰取得了很好的效果，争取到了战争的主动权，电子干扰具体地说就是（）

A．对敌方发射电磁波B．对敌方发射很强的电磁波C．对敌方发射频率很高的电磁波

D．对敌方发射与敌方电子设备工作频率相同的电磁波，施放反射电磁波的干扰波

13．为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关，小明将一台袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下实验：

A.将收音机放进一个铝锅内，发现声音明显变小，取出后又恢复了原来的音量。

B.将收音机放进一只木桶内，发现声音大小不变。

C.将收音机放进一只铁桶内，现象与A相似。

D.将收音机放进一只塑料桶内，现象与B相似。

（1）根据以上实验，小明得出这样的结论：

电磁波在传输的过程中，若遇到类物质，其强度会大大地减弱。

（2）请你根据以上答案，解释为什么电视机靠室内天线接收的信号效果不如用室外天线接收的信号效果好？

（3）根据以上实验，你能作出一种有用的设想吗？

填一填：

1、信号的发射：

首先用话筒把信号转换成电信号，但音频电信号不能用来直接发射电磁波；再由载波发生器产生，通过把音频电信号加载到高频电磁波上；最后通过把载有音频电信号的电磁波发射出去。

2、信号的接收：

先利用放在电磁波传播空间中的接收电磁波；由于天线可以接收很多频率的电磁波，如果把它们都转变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清楚。

因此需要再利用收音机选出我们所需的某一频率的电磁波；如果把调谐器选出来的频率很高的电信号直接送到耳机，还不能使耳机发出声音。

所以需要从高频电信号中取出音频信号，放大后送到里，扬声器把音频电信号转换成声音

14．从嫦娥奔月的古代神话，到明代万虎尝试以火箭为动力飞行，翱翔太空一直是中国人的梦想．我国首位航天员杨利伟乘坐的“神舟”五号载人飞船，于北京时间2004年

１０月１５日９时，在酒泉卫星发射中心成功升空．按照预定计划，飞船绕地球飞行１４圈后，于１６日清晨返回．神舟五号上天，标志着我们伟大的祖国成为苏、美两大国后的第三个进入太空的国家．

飞船在离地面250km至300km的高空飞行，同时要接受地面上各种指令控制飞船在空中的飞行姿态，这一切都要通过电磁波来完成，请你结合这个实例，谈谈电磁波的一些特点．

●物理阅读

无线电波的传播途径

无线电波从发射到接收的传播途径有三种，直线传播的叫直射波，沿地面传播的叫地波，射向天空后被子大气中的电离层反射回到地面的叫天波。

长波和中波射向天空后的一部分大多数都被电离层吸收，但沿地面传播的部分被吸收得很少。

它们能很好地绕过障碍物，所以它们主要靠地波来传播。

中波和中短波在夜晚被电离层吸收得不多，可以靠天波传播，在白天仍然靠地波传播。

但地面对它们的吸收较强，不能传得很远。

这就是人们晚上能收听到较多外地电台广播节目的原因。

短波被地面吸收得较多，但能很好地被电离层反射，所以主要靠天波传播。

微波很容易被地面吸收，又能穿透电离层而不被反射，所以它不能靠地波和天波传播，只能沿直线传播。

由于地球表面不是平面，微波在地面上传播的距离不远，一般只有几十千米。

因此，要向远距离传送微波，就要设立中继站，像接力比赛那样，一站一站地把微波传送出去。

有了同步通信卫星后，微波的传送多了一个好办法，同步卫星在赤道正上空，绕地球转动的周期和地球自转的周期一样。

从地球上看，它是在赤道上空某处静止不动的。

用同步通信卫星作中继站，就使从它转发的微波达到地球上很大的范围。

只要有三颗同步通信卫星，就可以差不多在全世界范围内转播各地的电视节目。

我国已发射多颗同步通信卫星，用来转播电视、无线电话和其他各种数据。

读后思考：

（1）无线电波从发射到接收的传播途径主要有波、波和波。

（2）微波在地球表面的传播的距离只有几十千米，因此远距离输送微波，主要通过哪些方式来实现？

第三节《广播、电视和移动通信》导学案

学习目标：

　1、了解无线电广播的大致工作过程。

2、大致了解电视的工作过程。

3、了解移动电话是怎样工作的。

学习重点、难点:

无线电信号的发射和接收过程；初步培养学生的收集资料、处理信息的能力；初步认识科技对现代生活的影响。

课前活动：

　　利用能利用的一切资料：

教材、科普书籍和网络等，从以下几个方面了解本节内容：

①广播、电视的图像和声音是依靠什么传过来的？

②无线电信号是如何发射的？

又是如何接收的？

③电视的工作过程是什么？

④移动电话是怎样工作的？

设立基地台的原因是什么？

⑤无绳电话又是如何工作的？

自主学习：

一．无线电广播和电视信号的发射和接收

活动1：

电磁波是传递信号的载体。

利用在课前找到的资料讲述广播、电视的图像和声音是怎样传播的？

在此过程中电磁波起了什么样的作用？

（在讲述电磁波是传递信号的载体时可与信鸽加以类比，理解电磁波在此过程中起着运载信号的作用。

）

思考：

利用在课前找到的资料讲述电视信号的发射和接收过程，稍稍谈一谈它与广播信号的发射和接收过程的区别。

　　电视信号分为图像信号和声音信号。

声音信号的产生、传播和接收与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，通过发射天线发射到空中。

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并放大，由显像管把它还原成图像。

二．移动电话

填一填：

1、工作原理：

移动电话相当于是，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又相当于，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。

2、设立基地台的原因：

手持移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。

因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定__________转接。

活动2：

阅读课本154页：

当堂训练：

1．无线电广播发射的基本原理是：

先把声音转变成，并把它加到从振荡器中得到的

电流上，然后把这种经过调制的电流输送到发射天线上，发射出的电磁波就带有的信号了。

2．电视信号的发射与接收与无线广播差不多，但它需要传输两种信号，即信号和信号．

3．移动电话的声音信息是由空间的来传递，移动电话机既是无线电台，又是无线电台：

在你讲话的时候，它用把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获，得到对方讲话的信息．

4．广播、电视和移动通信，都是利用为载体，来传送信号，在接收端再将信号取出，利用这种载体的好处是：

传播速度，传输距离．

5．手持移动电话的很小，发射不大，天线也很简单，灵敏度不高，它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台来转接，这种固定电台叫．

6．VCD机可以直接把音频信号和视频信号输入电视机，在连接VCD机和电视机时，正确的方法是（）

A．VCD音频信号接入电视机的V字母插口，视频信号接入电视机的A字母插口

B．VCD音频信号接入电视机的A字母插口，视频信号接入电视机的V字母插口

C．应插入标有其他字母的插口D．以上说法都不对

7．下列设备工作时所发出的波，不属于电磁波的是（）

A．B超检查身体时发出的超声波B．微波炉加热食物时发出的微波

C．电视发射塔发出的电波D．互联网光缆中传播的光波

8．下列关于无线电广播“收音”的顺序的说法中，正确的是（）

A．调谐→检波→接收天线→扬声器B．调谐→接收天线→检波→扬声器

C．接收天线→调谐→检波→扬声器D．接收天线→检波→调谐→扬声器

9．关于移动电话，下列说法中，不正确的有（）

A．声音信号是由导线中的电流传来的B．声音信号是由空间的电磁波来传递的

C．移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台，两部移动电话间通信是通过基地台转接的

D．移动电话跟有线电话通信靠电话交换机转接

10．雷雨天，观看电视时，会看到屏幕上出现一些成串“雪花点”，这是因为（）

A．雷声引起电视机的振动B．打雷发出的电磁波被电视机接收到了

C．电视机性能太差D．电视发射台信号质量差

11．我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界处于领先地位.在北京发射的信号通过通信卫星会转到上海被接收.实现这种信号传递的是（）

A.超声波B.次声波C.声波D.电磁波

12．电视机换台时，实际上是在改变（）

A．电视台的发射频率B．电视机的接收频率

C．电视台发射的电磁波的波速D．电视机接收的电磁波的波速

13．美国发射的士星探测器，地面人员发射的指令要近20分钟才能被它接收到，试计算它离地球的距离大约是多少？

●物理阅读

“法轮功”邪教组织再次非法攻击鑫诺卫星

据新华社电记者15日从信息产业部国家无线电监测中心获悉，2002年8月12日21时局5分和8月13日20时23分，鑫诺卫星多次受到“法轮功”邪教组织非法信号的攻击，中国教育电视台和中央电视台、10个省级电视台的多套节目先后被严重干扰，观众无法正常收看远程教育节目和其他电视节目。

这是“法轮功”邪教组织违反有关民用通信的基本准则，干扰广播电视正常播出、侵犯公众权益的又一新罪行。

2002年6月11日，“法轮功”邪教组织曾多次从台湾省台北地区发射非法信号多次对鑫诺卫星实施攻击。

读后思考：

（1）电视机接收由鑫诺卫星传递的节目信号的传送顺序是（）

A．电视机→卫星→电视台B．卫星→电视台→电视机C．电视台→卫星→电视机D．电视台→电视机→卫星

（2）“法轮功”邪教组织攻击鑫诺卫星所发射的信号频率必须（）

A．与受攻击的电视台信号频率相同B．比受攻击的电视台信号频率高

C．比受攻击的电视台信号频率低D．以上说法都不正确

（3）鑫诺卫星在受到攻击时，原来的电视信号就被非法信号所取代。

要实现以上目的，发射非法信号的装置可能还要具备什么条件？

请你作出合理的猜想。

第四节《越来越宽的信息之路》导学案

学习目标：

　1、常识性了解：

卫星通信、光纤通信、网络通信。

2、通过学习了解：

为什么要用微波通信？

如何实现微波通信？

了解微波性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。

3、了解光纤通信的原理和优点。

4、了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。

学习重点、难点:

卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。

自主学习：

问题：

请大家谈谈古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息。

他们传递信息的信息量有什么变化？

一、微波通信

微波优点和缺陷问题

寻找弥补微波通信缺陷的方法

　　为什么微波会有这样的缺陷？

怎样弥补？

寻找原因和弥补的方法。

　　先看看月球是否可以成为微波的中继站？

通过计算发现延迟时间太长。

因此不能用月球做微波的中继站。

人类现在发射了，用做微波通信的中继站，解决了微波通信的缺陷。

　　二、光纤通信

　　分析普通光的优势和缺陷，根据优势和缺陷提出解决的办法。

激光演示、光纤灯具演示。

演示光沿水传播。

（课本上的演示实验）

　　示光的全反射实验。

找出光纤通信的原理、优势。

三、网络通信

网络通信的优势和特点。

当堂训练：

1．新浪、网易、雅虎是非常知名的网站，其中新浪的网址是，其中www表示网，cn表示这个网站是在注册的。

2．激光通信的原理与相似，即先将声音信号调制到上，然后把带有声音信号的发送出去．最后用把音像信号检出来．

3．1960年，美国科学家制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一，方向高度集中的光----激光．激光的频率比微波要．（选填“高”或“低”）

4．世界上凡是计算机集中的地方，例如：

企业、机关、学校等等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相连接，成为世界上最大的计算机网络，叫做，这样就可以做到的共享．

5．用于实际的通信的激光一般在里传播．它是一种很细很细的玻璃丝，由_______________和两个部分组成．光从它的一端射入，在内壁上多次发生，曲折前进，最后从另一端射出，把信号传送出去．

6．每个邮件地址的域名都会告诉你相应的信息。

例如：

Wangxiaoya@表示该电子邮箱属于，邮箱的服务器名叫，其中“cn”是的简写，表示该服务器在注册。

7．在邮电通信楼的顶部通常可以见到一些锅形天线．关于这些天线的作用，以下说法正确的是（）

A．这是一种邮电部门专用的广告模型B．天线凹面朝向水平方向的是用来接收卫星信号的

C．天线凹面斜向上方的是用来接收卫星信号的

D．无论朝向什么方向的天线都是用来接收卫星信号的

8．关于光纤通信,小明同学曾思考这样的问题:

在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎能从一端传到另一端呢？

后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：

激光信号在光纤中（）

A．就像水流沿弯曲水管流动那样B．就像电流沿弯曲导线传播那样

C．不断地经光纤壁反射而向前传播D．不断地在光纤中折射而向前传播

9．下列关于信息的传递的说法中,正确的是（）