15.3现代通信技术及发展前景
●教学目标
一、知识目标
常识性了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信。
二、能力目标
通过了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的知识,提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。
三、德育目标
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。
●教学重点
了解现代通信知识。●教学难点
了解现代通信知识。
●教学方法
讲解法、讨论法。
●教具准备
光纤棒。
●课时安排
1课时
●教学过程
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(课件播放)。
(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。
二、进行新课
三、现代通信技术及发展前景[板书]
(一)移动通信[板书]
[师]移动电话有线连接吗?
[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。移动电话给我们带来了很大的方便,那么我们学生更喜欢玩的是什么?电脑。那么我们接下来就来学习电脑是怎么和世界联通的。
(二)网络通信[板书]
[师]我们的计算机网络叫什么?是怎么工作的?
[生甲]世界上最大的计算机网络叫做因特网(Internet),这样就能做到资源共享。
[生乙]在因特网上可以收发电子邮件(E-mail),还可以查阅资料,看新闻、购物、和朋友聊天、进行远程教育、远程医疗等等。
[生丙]电子邮件的传递方式是
[师]电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带来了巨大的变化。计算机与通信的结合将成为21世纪信息社会的基础。全球信息网的建立,使人们通过一台联网的电脑,只要轻轻点击鼠标,就可以做到“秀才不出门,便知天下事”。看屏幕(微机播放网络通信)了解网络通信。
[师]网络通信在传播信息中越来越快捷方便。请同学们阅读科学世界“激光的应用”。
(三)光纤通信[板书]
[师]为什么要发展光纤通信呢?它有哪些优点呢?
[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(optical fiber)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。
[师]光纤通信发展非常快,一些发达国家已经建立了跨越海底的光缆通信网络,我们国家也在大力发展光纤通信,已经建立了纵横大城市之间的光缆通信系统。请同学们阅读课本。
(学生们阅读、教师巡回并与学生探讨)
(四)卫星中继通信[板书]
[师]卫星中继通信是怎么工作的呢?由什么组成的呢?
[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、小结
本节我们了解了移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的知识。
四、布置作业
作业:1234
五、板书设计
三、现代通信技术及发展前景
(一)移动通信
(二)网络通信
(三)光纤通信
(四)卫星中继通信