八年级物理信息的传递教案Word下载.docx

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1.电话是怎样把信息传递到远方的及电话交换机的用处.

2.模拟通信和数字通信的基本区别.

●教学难点

了解电话交换机的应用.

●教学方法

讨论法.

●教具准备

微机、废旧电话机一部、电话挂图一幅.

●课时安排

1.5课时

●教学过程

一、创设情境，引入新课

请学生们看屏幕（微机播放电话的发明过程）.

［师］电话是现代生活中的重要通讯工具，它为什么能传声呢？

这节课我们就学习有关这方面的知识，你们想了解这方面的哪些内容？

［生甲］电话基本构造是什么？

［生乙］电话是怎样传声的？

［师］看挂图，讨论得出答案.

［生甲］电话由话筒和听筒组成.

［生乙］话筒由金属盒、碳粒（碳精）、膜片构成.

［生丙］人对话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地压挤碳粒，使金属盒的整体电阻忽大忽小，在电路里就产生了强弱按声音振动而变化的电流，使声音转化为变化的电流.

［生丁］听筒由永磁铁、螺线管、薄铁片（膜片）构成.

［生戊］当电路中忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管的时候，磁铁对听筒薄铁片的吸力就发生忽大忽小的变化，薄铁片在这种忽大忽小的力的作用下就振动起来，听筒薄铁片的振动情形跟话筒振动膜的振动情形是一样的，就听到与话筒前面的讲话相同的声音.它是使变化的电流转化为声音.

［师］同学们回答得非常好，让我知道电话是怎样工作的，也知道是电流把声音传到远方.

二、进行新课

第一节现代顺风耳——电话［板书］

（一）电流把信息传到远方［板书］

［师］思考下面问题，一个地区有5部电话，如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使这5部话机中的任意两部都能互相接通，要架设多少对电话线？

（同学们都在画，并讨论）

［生］要架设10对电话线.

［师］你能否想出一个办法，要尽量减少线路的数量，但仍能保证5部电话中的任意两部可以相互通话？

（二）电话交换机［板书］

［生］装交换机，这样只需要5对电话线.

［师］大家请看屏幕（微机播放交换机的发展），从片中我们了解了交换机的发展，是电话使人与人拉近.我们在生活中也常听到“模拟”和“数字”这两个词，电话分模拟和数字两种，你们知道什么是模拟通信和数字通信吗？

（三）模拟通信和数字通信［板书］

［生甲］在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号.

［生乙］使用模拟信号的通信方式叫模拟通信.

［生丙］用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号.

［生丁］使用数字信号的通信方式叫数字通信.

［师］数字通信是一种既现代又古老的通信方式，同学们可以分成几组，每组独立设计出一种数字通信的方式，进行信息传递的游戏.

［生甲］我们组是用一面小镜子通过阳光传递数字信号.两个同学离远一些，然后转动小镜子使它反射阳光，射向对面的同学,其有光代表“1”，无光代表“0”，通过“0”“1”的不同排列传递信息.

［生乙］我们组是通过举手来传递数字信号.两个同学离远一些，举手表示“1”，不举手表示“0”，通过“0”“1”的不同排列传递信息.

［生丙］我们组用一面小旗，旗向上代表“0”，旗向下代表“1”.

［师］模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一部分信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断.

数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强.现代的电话已经全部都采用数字信号进行传输和处理.

通过本节学习我们了解了电话，大家把所学内容进行小结.

三、小结

1.电流把信息传到远方.

2.电话交换机.

3.模拟通信和数字通信.

四、布置作业

动手动脑学物理①、②、③、④.

［参考答案］

1.电话的种类很多，学生能举出两、三种就可以了.录音电话机是一种和录音机结合在一起的电话机，这种电话机具有自动应答和录音功能，当录音电话机接收到呼叫时，若振铃数次无人摘机应答，它就向对方发送无人留言，并启动录音装置，记录对方讲话.投币电话机是一种具有投币控制和通话计费功能的电话机.另外还有移动电话机、无绳电话机、磁卡电话机.

2.略

3.通过此项锻炼学生学以致用的能力.不要求他们记忆这些功能.

程控电话具有很多功能，如来电显示，是指接到电话的一方，可以通过电话的显示屏幕看到打来电话的电话号码.三方通话就是办理了此项业务的用户，当与甲方通话时，如需第三者加入，可在不中断与甲方通话的情况下，拨叫第三者，实现三方共同通话或分别与两方通话.遇忙回叫，是当用户拨叫对方电话遇到忙音时，使用此业务，可不再拨号，等待对方电话空闲时，即能自动回叫接通.缩位拨号，是利用较短的缩位号码来代替原来的电话号码，进行拨号，这样既可以节省时间，又可以减少拨号错误.

4.略

五、板书设计

一、电流把信息传到远方

二、电话交换机

三、模拟通信和数字通信

第二节电磁波的海洋

1.了解电磁波的产生和传播.

2.知道光速是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度.

3.知道波长、频率和波速的关系.

通过演示了解电磁波的产生，电磁波在真空中的传播，提高学生应用科学文化知识解决实际问题的能力和概括总结的能力.

通过对电磁波的学习，激发学生敢于向科学挑战、热爱科学、掌握科学的情感.

电磁波.

通过演示了解电磁波的产生.

演示法、讨论法.

微机、收音机、无线寻呼机、真空罩、干电池.

1课时

一、复习提问，引入新课

1.声音在真空中的传播速度是多少？

（声音在真空中不传播）

2.光在空气中的传播速度是多少？

（3×

105km/s）

3.声音是如何产生的？

（一切发声物体都在振动）

4.声音的传播是靠什么？

〔声音的传播是靠介质（固体、液体、气体）〕

［师］生活中我们收听广播、看电视节目，广播中的声音怎么能从很远的地方传到这里呢？

看到的电视节目的图像是怎么从荧屏上得到的呢？

［生甲］是电线传送的.

［生乙］我们没有看到收音机、电视机有电线直接通向电台或电视台，所以这些都不是用电线来传播信号的.

［生丙］是靠电磁波来传播信号的.

［师］电磁波在信息的传递中扮演着十分重要的角色.那么电磁波是怎样产生的？

怎样传播的？

这节课我们就来学习这方面的知识.

第二节电磁波的海洋［板书］

一、电磁波是怎样产生的？

［板书］

［师］我们前面提到过水波、声波.用实验来说明什么是水波、声波.

［生甲］手持木棍，让木棍下端接触水槽水面上，水面上有一圈一圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成水波.

［生乙］两个音叉并排放置，并离得很近，敲击其中一个音叉，和另一个音叉接触的小珠被弹起.音叉振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波.声波看不见，摸不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉.

［师］那么电磁波是怎样产生的？

看演示.

［演示］打开收音机的开关，将调谐旋钮旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一截导线，拿到收音机附近，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极相摩擦，使它们时断时续地接触，从收音机里听到什么？

［生甲］在收音机里听到“喀喀”的杂音.

［生乙］这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生了电磁波，收音机接收了这一电磁波，并把它放大转换成声音，这就是我们听到的“喀喀”声.

［师］波是自然界普遍存在的现象.电磁波就是当导体中有快速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波.我们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？

二、电磁波是怎样传播的？

［师］我们想想如何做实验才能知道电磁波传播是否也需要介质？

（启发：

回忆声音的传播需要介质的实验）

［生甲］把无线寻呼机放在塑料袋，再放入水槽中，打电话请寻呼台呼叫，寻呼机能够收到信号.

［生乙］这个实验说明，电磁波在液体中能够传播.

［生丙］把无线寻呼机放在密闭的木制（或铁制）的盒子里，呼叫，能够收到信号.

［生丁］这个实验说明电磁波在固体中能传播.

［生戊］把无线寻呼机放在真空罩中，呼叫，寻呼机能够收到信号.

［生己］这个实验说明，电磁波在真空中能够传播.

［师］月球上没有空气，声音无法传播.但是电磁波能够在真空中传播，所以宇航员在月球上可以用电磁波来通信.大家看屏幕（微机模拟不同形式的电磁波），观察到什么？

［生甲］看到一圈一圈明暗相间的状态向外传播.

［生乙］看到一圈一圈凸凹相间的状态向外传播.

［师］凸凹相间说明有凸起部分和凹下部分，这样向上部分就形成像山峰似的浪尖，叫做波峰；

向下部分就形成凹谷，叫做波谷.每上、下振动一次就形成一个波峰和波谷，若上、下振动若干次，那么这列水波就以波峰—波谷—波峰—波谷向外传播出去.相邻两个波峰（或波谷）间的距离是一定的，这个距离叫波长（λ）.波在1秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率（f）.真空中电磁波的波速为c，它等于波长λ和频率f的乘积：

c=λf

c=2.99792458×

108m/s=3×

105km/s

电磁波频率的单位也是赫兹（Hz），也可以用千赫（kHz）和兆赫（MHz）.

电磁波是个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百赫的那一部分，叫做无线电波.

日常生活中可以看到各种各样的天线，它们有的是发射电磁波的，有的是接收电磁波的，我们就生活在电磁波的海洋中.大家阅读科学世界“微波炉”.看完后小结本节内容.

请同学们小结本节内容：

电磁波是怎样产生的；

电磁波是怎样传播的.

动手动脑学物理：

①、②、③、④.

1.此题要求学生知道波长、频率和速度关系，根据c=λf，得出此立体声广播的波长是3.08m.

2.学生通过此题可以知道收音机选台指示盘上的数字、单位，了解其物理意义.

3.雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备.

电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的.波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此雷达用的是微波.

利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军事目标，还可以用来为飞机、船只导航.

“隐形飞机”是一种先进的军用飞机，可以防止雷达发现.隐形飞机用的主要是吸波材料，它的功能是通过吸收、散射和干涉等多种方式，使材料表面的电磁波能量转换成其他形式的能量，从而减少飞机对电磁波的反射，使雷达很难发现它.

一、电磁波是怎样产生的.

二、电磁波是怎样传播的.

第三节广播、电视和移动通信

1.了解无线电广播的大致工作过程.

2.大概了解电视的工作过程.

3.了解移动电话是怎样工作的.

通过了解无线电广播、电视和移动电话的工作过程，提高学生应用科学文化知识解决实际问题，概括总结的能力.

通过了解广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响.

了解无线电广播、电视和电话是怎样工作的.

了解广播、电视和移动电话的工作过程.

讲解法、讨论法.

微机、投影仪、手机、无绳电话、VCD、电视机.

1.5课时

1.电磁波是如何产生的？

（当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波）

2.电磁波的波速怎么计算？

（波速=波长×

频率.c=λf）

3.电磁波在真空中的传播速度是多少？

（电磁波在真空中的传播速度是3×

108m/s）

［师］同学们回答得很好，我们知道c=λf,由于电磁波的频率和波长可以各不相同，所以用途也不同.电磁波可以用来进行无线电通信，其中与我们日常生活紧密相关的就是无线电广播、电视和移动电话.有了无线电广播和电视，就把我国古代传说中的“千里眼”“顺风耳”的神话变成了现实.有了移动电话使通讯更加方便.那么怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？

我们先想想人们原来是如何传递信息的？

［生甲］烽火，人们在烽火台点燃火，用烟来传递战争（信息）.

［生乙］人们用鸽子传递信件（信息）.

［生丙］人们通过用马、火车、飞机等交通工具邮寄信件的方式来传递信息.

［师］从回答中我们看出什么？

［生甲］传递信息要有像烟、鸽子、马、火车、飞机等这些工具.

［生乙］传递信息要有载体.

［师］对，那么无线电通信的载体是什么？

［生］是电磁波.

［师］电磁波传递信息又快又远，无线电通信就是利用它作为“载体”来传递信息，进行无线电通信.它是怎样传递信息的呢？

看屏幕（微机课件演示无线电广播的工作过程）.

（一）无线电广播信号的发射和接收［板书］

［生甲］（通过看和讨论回答出）无线电广播信号是由广播电台发射的.

［生乙］话筒把声音的信号变成音频信号（就相当于写信的人把信写好），但音频电信号不能用来直接发射电磁波.

［生丙］载波发生器产生高频振荡电流（相当于能够运载信件的信鸽、马、火车、飞机等交通工具），然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上（类似于把信件装在了信鸽、马、火车、飞机等交通工具上）.

［生丁］由发射天线发射电磁波（类似于装载着信件的信鸽、马、火车、飞机出发）.

［生戊］信号的接收由收音机完成，并且要使用天线（相当于各站点）.

［生己］天线能接收传播过来的所有电磁波，而没有选择.如把天线接收的电磁波全部变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清.

［生庚］为了从众多的电磁波中选取我们所需要的某一频率的电磁波，必须使用“调谐装置”来完成.

［生辛］选出的特定频率的信号，通过收音机内的电子电路再把音频信号检出来，进行放大，送到扬声器.扬声器把音频电信号换成声音，我们就听到广播电台的节目.

［师］通过同学们的回答，我们知道了无线电广播的工作过程.那么电视是如何工作的呢？

看屏幕（微机课件演示电视工作过程）.

（二）电视的发射和接收［板书］

（学生看完讨论得出结论）

［生甲］电视用电磁波传递图像信号和声音信号.

［生乙］声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似.

［生丙］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，通过天线发射出去.

［生丁］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来并放大，由显像管把它还原成图像，所以从电视上就能看到图像.

［师］我们知道怎么能看到电视的画面和听到它的声音，它们都要发射和接收不同的电磁波.移动电话和无绳电话又是怎样工作的（出示手机、无绳电话实物）？

它们与固定电话有什么区别？

（三）移动电话［板书］

［生甲］移动电话没有电线，也就是移动电话的声音信号不是由导线中的电流来传递.

［生乙］移动电话的声音信号是由空间的电磁波来传递的.

［师］移动电话的声音信号由电磁波来传递，它的发射台和接收台在哪里呢？

［生甲］移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台.

［生乙］对手机讲话时，它用电磁波发射到空中；

同时它又能从空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息.

［师］手机的体积小，发射功率不大，它的天线也很简单（有内置天线和外置天线），灵敏度不高，它能直接发射高频电磁波和接收高频电磁波吗？

［生甲］不能.

［生乙］它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转播，如移动公司和联通公司的固定的电台，这些固定的电台叫做基地台.

［师］我们知道了移动电话的工作过程.那么，（出示无绳电话机）无绳电话机是怎么工作的呢？

［生甲］无绳电话机的主机和子机上各有一个天线，它们通过无线电波来沟通.

［生乙］无绳电话的主机接在市话网上，相当于一个小型基地台.

［师］同学们回答得非常好.现在大家阅读课本“科学世界”，了解什么是音频、视频、射频和频道，并在VCD和电视机上找出音频和视频的插孔，用线连起来.

（教师巡回检查学生连接）

［师］我们天天看电视，你们想过没有，电视给我们带来了什么？

阅读课本，并说出你的看法.

本节课我们了解了无线电广播、电视、移动电话的工作过程，结合投影中的图，小结本节内容.

无电线广播的工作过程

电视广播的工作过程

动手动脑学物理①、②、③、④

1.略

2.如果电视机没有A、V字样的插孔，可以把VCD机或录像机送来的信号加到电视机后面的射频输入上.

3.“audioin”指音频输入，“audioout”指音频输出，“videoin”指视频输入，“videoout”指视频输出.

4.68频道的频道范围是950MHz~958MHz,根据c=λf，可以计算出其波长范围是0.32m~

0.31m.是分米数量级，所以68频道属于“分米波”.

一、无线电广播信号的发射和接收

二、电视的发射和接收

三、移动电话

第四节越来越宽的信息之路

常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信.

通过了解卫星通信、光纤通信、网络通信的知识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力.

通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣.

了解现代通信知识.

讲解法、讨论法.

微机、光纤棒.

1课时

一、创设情境、引入新课

［师］上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程.那么电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？

看屏幕（微机播放）.

（学生们讨论）

［生甲］（讨论得出）电视传播的信息比声音广播多.

［生乙］电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息.

［师］信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，相同时间内传输的信息就越多.因此，几十年来，无线电通信，电视广播等所用的频率越来越高，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了.微波通信已走入了我们的生活，为什么要用微波通信？

大家阅读课本，并回答问题.

第四节越来越宽的信息之路［板书］

（一）微波通信［板书］

［生甲］微波（microwave）的波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~3×

105MHz之间，比中波和短波的频率更高，可以传输更多的信息.

［生乙］微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地面绕射，因此需每隔50km左右就建一个微波中继站.

［生丙］微波中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，通过很多中继站，可以把信息传递到远方.

［师］能否用月亮——地球的卫星作为中继站，实现微波通信？

大家讨论.

［生］（经过讨论）能，但是用月亮作为中继站不好.因为月亮可以反射微波，但它离我们太远了，信号衰减，时间延迟.况且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信.所以用月亮作为中继站，信号不好，还可能有时接收不到信号.

［师］那么人造卫星做中继站可以吗？

说出你了解的卫星通信的知识.

（看屏幕，微机播放内容：

人造卫星）

（二）卫星通信［板书］

［生甲］卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成.

［生乙］在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信.

［生丙］通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站.

［生丁］现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处.

［师］人类自从用了电磁波这一宇宙中最快的速度进行通信以后，不断地向前发展.现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把这一信息之路修得越来越宽.我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速.实际上光也是一种电磁波.与微波相比，光的频率更高，如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍.但如何实现这一目的呢？

看屏幕（微机播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解.

（三）光纤通信［板书］

［生甲］普通的光源夹杂许多不同波长（频率）的光，方向性差.如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚.

［生乙］1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光——激光（laser），才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实.

［生丙］通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维（opticalfiber）里传播.

［生丁］光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方.

［生戊］光导纤维是很细很细的玻璃丝，是用高纯度的石英玻璃拉制成的.

［生己］光缆是数条光纤敷上保护层，制成多芯光缆.

［师］光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输.光纤通信，通信容量大，通信质量高，保密性好.光能沿弯曲的玻璃丝传播，观察演示.

［演示］把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流时的光.

［生甲］看到水从小孔流出时，光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑.

［生乙］这个实验说明光可以沿弯弯的水流传播也可以沿玻璃丝传播，不管玻璃丝怎样弯曲都可以传播.

［师］光纤通信发展非常快，一些发