九年物理第十章教学设计.docx
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九年物理第十章教学设计
教学设计
题目
信息的传递
总课时
5
学校
长江二中
教者
庞立群
年级
八年
学科
物理
设计来源
自我设计
教学时间
10.6.14---7.6
教材分析
我们的生活中已经离不开广播、电视和移动电话，它们是现代无线电通信技术应用于生产技术和社会生活中的两个重要方面，也是前面电磁波知识的扩展。
基于此，本节教材充分体现了新课程标准的理念
学情分析
由于学生是农村学生，这方面接触的很有现，学生的基础较差，合作意识淡薄，对实验没有一个探究的精神。
教学目标
知识目标：
1了解电话是怎样把信息传递到远方的；了解电话交换机的用处；了解电磁波的产生和传播；知道波长、频率和波速的关系。
过程方法：
1通过学生讨论，说明电话交换机的作用；通过演示了解电磁波的产生，电磁波在真空中的传播。
情感目标：
通过对电磁波知识的学习，激发学生敢于向科学挑战、热爱科学的情感。
培养学生的学习主动性及合作的意识。
重点
电话是怎么样工作的？
电话机交换机有什么用途？
电磁波是怎样产生和传播？
电磁波的波长波速频率有什么关系？
无线电广播是怎样工作的？
移动电话是如何工作的？
微波通信为什么需要中继站？
难点
电话是怎么样工作的？
电磁波是怎样产生和传播？
无线电广播是怎样工作的？
课前准备
查阅大量资料，收集各种信息通讯设备以备课堂教学，课前布置同学要进行预习，并查阅相关资料。
准备课堂教具。
教学流程
分课时
环节与时间
教师活动
学生活动
△设计意图
◇资源准备
□评价○反思
第一课时
现代顺风耳
电话
第二课时
电磁波的海洋
第三课时
广播
电视和移动通讯
第四课时
越来越宽的信息之路
第五课时
复习
一、引入新课
二、进行新课
小结
板书
一、创设情境，引入新课（3min）
二、进入新课，科学探究
小结
师生问号
新课教学
小结
导入新课
进行新课
小结
复习提问
如果我们想了解远处的同学或朋友的近况，你可以怎样做？
由此导出新课：
电话。
一、电话
介绍贝尔发明电话的过程。
让学生列举生活中常见的电话。
取两部手提电话让两名学生相互通话。
剖析电话，让学生观察其结构，使学生了解电话的构造及各部分的组成。
利用多媒体及电话教学示教板分别演示话筒怎样把声信号转变为电信号，听筒怎样把电信号转变为声信号。
学生通过阅读课本的组合图的方式对通信发展进行回顾，使学生们对现代通信的快捷和便利有一个感性的认识。
学生小结电话的结构和作用。
二、电话交换机的作用
教师利用多媒体演示五台电话，要求每一台电话都可以与其他电话通话，让学生连线，引导学生如何画出最少连接导线，引出交换机。
让学生列举现代电话的功能。
小结后，引出问题：
声音转换成信号电流后是怎样传递的？
教师让一组同学做一个游戏：
第一个同学先举左手再举右手，第二个将其动作重复一遍，第三个……这样最后一个同学就知道第一同学做了什么动作。
教师又叫三个同学手拿电筒，通过亮暗的次数来传递信息。
通过这个实验，让学生了解模拟通信和数字通信。
老师引导学生小结本节课的内容。
第一节
一、电话
二、电话交换机的作用
三、模拟通信和数字通信
〖师〗电话有固定电话，还有手机，手机是通过什么可以实现自由通话的？
我们收看电视、收听广播时又是如何接收到电视、广播信号的？
〖总结〗它们的一个共同特点是没有通信使用的导线，信号都是通过电磁波传播的，今天我们就学习一下这方面的知识，电磁波的海洋。
（板书课题）
（一）电磁波是怎样产生的？
（10min）
1．电磁波看不见、摸不到，我们如何研究它呢？
2．下面我们制造一下电磁波，大家感受一下。
【实验1】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？
在收音机里听到“喀喀”的杂音，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。
3．用水波类比电磁波的产生：
【视频1】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。
【视频2】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。
【结论】电磁波虽然看不见、摸不到，但它确实是存在的，它能为我们传递信息。
（二）电磁波是怎样传播的？
（15min）
1．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？
【实验2】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。
实验说明，电磁波在液体中能够传播。
【实验3】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。
实验说明电磁波在固体中能传播。
【实验4】把无线寻呼机放在真空罩中，呼叫，寻呼机能够收到信号。
实验说明，电磁波在真空中能够传播。
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。
2．波长、频率与波速
大家看屏幕（微机模拟不同形式的电磁波），观察到什么？
（1）波峰──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；波谷──向下部分就形成凹谷。
（2）波长（λ）──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。
（3）频率──波在1秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率（f）；
（4）波速──电磁波的传播速度。
真空中电磁波的波速为c。
它们间的关系为：
：
c=λf。
它等于波长λ和频率f的乘积。
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）。
计算某频率的波长。
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。
看课本99页图10．2—5进一步说明。
（三）微波炉（8min）
看书后的科学世界，回答下列问题。
1．微波炉的原理是什么？
2．微波炉适宜于加热什么食物？
3．微波对人体有害，使用微波炉怎样作好防护？
（四）雷达（5min）
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。
这节课我们学习了电磁波的产生、传播和它的一些基本常识。
了解到电磁波是由变化的电流所引起的，它以波的形式向外传播，其中的波长、频率和波速存在着一个定量关系式：
c=λf，频率越大的电磁波的长越短，频率越小的电磁波的波长越长，但其传播速度是不变的。
电磁波还有其他的应用，如微波炉、雷达等。
①电磁波是传递信号的载体。
a．引导学生利用他们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？
b．在讲述电磁波是传递信号的载体时可与信鸽加以类比，强调电磁波在此过程中起着运载信号的作用。
②无线电广播信号的发射和接收过程。
a．引导学生利用他们在课前找到的资料讲述广播信号的发射和接收过程。
在学生讨论的基础上讲述：
（1）信号的发射：
首先用话筒把声音信号转换成音频电信号，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高频电磁波，通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上；最后通过天线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天线接收电磁波；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调谐器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，放大后送到扬声器里，扬声器把音频电信号转换成声音。
③电视信号的发射和接收过程。
a．引导学生利用他们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。
b．在学生讨论的基础上讲述：
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。
④移动电话。
a．引导学生利用他们在课前找到的资料、已学过的广播信号的发射和接收过程以及电视信号的发射和接收过程等知识来学习移动电话的工作原理。
b．在学生讨论的基础上讲述：
现在，移动电话的使用已经十分普遍，随身携带一个手机，就可以随时进行通话。
移动电话的工作方式是：
公用移动电话系统是城市电话网的一部分。
每一个移动电话都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。
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，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台（基地台）转接。
c．引导学生讨论无绳电话的工作过程。
引导学生小结本节所学内容。
同学们，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？
通过学生的激烈讨论，再结合播放0．5min故事和0．5min电影，非常自然地引入新课。
一、微波通信
新课开始，由老师提出问题，看书并进行讨论。
先提出问题，让学生带着微波优点和缺陷问题切入主题，然后老师带着学生去寻找弥补微波通信缺陷的方法，引入下一个问题。
为什么微波会有这样的缺陷？
怎样弥补？
老师带着学生去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。
人类现在发射了卫星，用同步卫星做微波通信的中继站，解决了微波通信的缺陷。
播放有关通信卫星的资料片。
二、光纤通信
教师演示实验:
通过演示实验提出问题，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）
演示光的全反射实验。
老师引导学生分析上面的每一个实验，找出光纤通信的原理、优势。
三、网络通信
引导学生讨论网络通信的优势和特点。
介绍因特网是怎样建立起来的？
提出问题
一、电话
二、电话交换机的作用
三、模拟通信和数字通信
四、电磁波是怎样产生的？
五、电磁波是怎样传播的？
六、电磁波是传递信号的载体
七、广播信号的发射和接收过程。
八、移动电话
九、微波通信
十、光纤通信
十一、网络通信
学生自由回答。
举例，归纳出不同的电话。
上台表演。
学生观察、思考，讨论和交流。
学生阅读。
学生互相讨论并上台进行表演。
学生举例。
学生参与游戏。
学生回答总结
学生回答
师生讨论
学生回答
学生观察
师生讨论
学生观察
学生观察
师生讨论
师生讨论
学生观察
师生讨论
学生观察
师生讨论
学生计算
学生思考
学生回答
讨论回答
学生阐明自己的观点。
归纳出电磁波是传递信号的载体的结论。
学生阐明自己的观点。
让学生交流自己的观点。
让学生归纳出信号的发射是由电台完成的，信号的接收是由收音机完成的。
学生阐明自己的观点。
让学生的观点适当加以交流。
让学生大致复述一下电视信号的发射和接收过程。
学生阐明自己的观点。
让学生的观点适当加以交流。
让学生归纳出移动电话的工作原理，设立基地台的原因。
学生讨论无绳电话的工作过程。
学生回答
提出问题，让学生积极思考并参与讨论，培养学生的表达自己观点的意识和提高学习的积极性。
学生自行阅读并思考，然后进行热烈的交流和讨论。
学生计算、分析数据，讨论、总结。
学生认真观看。
学生仔细观察，认真思考。
举手发言。
学生根据看到的实验分析、总结归纳。
举手发言。
学生热烈讨论，相互交流，并自己动手上网发电子邮件。
学生讨论小结。
学生根据课文回答问题
△教材为了能让学生了解电话交换机的原理，就设置一个“想想议议”的内容，培养学生的学习兴趣，通过这个活动，让学生切身体会到电话交换机的原理及其优点．另外，教材为了适应科技的发展，让学生能及时地了解周边的科技成果，于是在教材的最后安排“模拟信号和数字信号”，充分体现了物理学来源于生活又服务于社会的特点，同时也激发了学生学习物理的兴趣．
◇电话、手提电话、电筒、电话示教板。
□本节内容与旧教材相比，增加了交换机、模拟信号和数字信号的内容，这样做是为了力图体现新课标的教育理念，突出了探究性的学习．
○电话是现代家庭常见的通信工具，学生对其通信原理有着一定的了解。
本节通过组合图的方式对通信发展进行回顾，使学生们对现代通信的快捷和便利有一个感性的认识。
鉴于学生对于电话的内部结构、连接电话的网络不了解，教师可采用实物剖解、学生连图、多媒体、电话示教板演示等手段，教授相关知识。
△这节课比较抽象，因为电磁波看不见、摸不着，所以如何把电磁波讲直观了，是这节课的关键。
◇电磁波是一种看不见、摸不到的东西，农村的学生可能对“电磁波”这个名词还有些陌生，城市的学生虽然对“电磁波”不生疏，但也未必能深入体会到电磁波的存在。
教材在安排本节内容时，注重让学生在学习的过程中，从“想一想”到“做一做”，从身边的知识、熟悉的事物中去感受到新的、未知的世界这一思想。
在教学中布置学生课前探究活动，其中一项就是查阅相关资料，使他们对电磁波有初步了解。
另外与旧教材相比，新课标要求学生对波长、频率和波速三者的关系有初步认识，并不要求学生深入掌握这三个物理量的定义。
□微机、收音机、无线寻呼机、真空罩、干电池
○1．通过水波讲电磁波，采用视频或让学生回忆水中波纹产生的原因及过程可以使学生感知水波的形成，再利用类比推导出电磁波的形成，这样学生接受起来，比较自然。
2．把电磁波的传播多与生活经验相结合得出。
一方面我多做了一些能证明电磁波能在固体、液体中传播的实验，另一方面我还通过举些生活中的实例来说明电磁波的传播，后者的方法更让人们信服。
3．在对微波炉、雷达知识的介绍时，由于学生见得少，所以效果不好，后来我积极发动学生，让有微波炉的同学介绍其使用方法及使用的便捷程度，起到了较好的互动效果，其实学生自身的不同生活经验本身也是一种很好的教学资源。
△对本节知识的学习，应尽量安排为探究性的学习，主要安排了以下的探究活动：
布置学生课前从以下几个方面了解本节的内容：
（1）无线电信号是如何发射的？
又是如何接收的？
（2）电视的工作过程是什么？
（3）移动电话是怎样工作的？
由于对学生的知识和技能目标要求很低，适宜学生通过查阅资料的方式进行探究。
◇学生课前收集、整理的资料，实物投影仪，收音机、电视机和移动电话各一台，教师用多媒体课件。
□根据新课程标准的要求，只要求学生了解无线电广播的大致工作过程；大致了解电视的工作过程；了解移动电话是怎样工作的。
而并不要求学生知道具体的技术细节，如器件的结构等。
○通过阅读提高学生阅读专业文章的能力，以帮助学生尽快步入自主学习的轨道。
辅助以一些图片和多媒体动画。
学生调查所涉及的知识面很广，教师要在此加以指导，初步培养学生的交流和信息处理能力。
△教学大纲要求学生常识性地了解卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理。
本章节关键在于让学生认识到人类已进入信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各个领域。
信息技术的发展给人类的生活方式带来了翻天覆地的变化。
使学生通过学习，了解科技为人类带来的便利。
从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
◇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，使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
□ 光纤小灯具、演示光在光导纤维中传播的装有水和有小孔的塑料瓶、不透光的纸、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信影视图片、能上网的计算机一台（有条件的话让学生人手一台）。
○教学重点是以大量的图片、影视画面介绍该章节所讲的各种通信方式的优点、缺点和改进方法，结合学生日常生活接触到的信息加深对信息之路越来越宽的理解。
宣传科学家们不畏艰难，勇于攀登的钻研精神。
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