九年级物理沪科版教案学案汇总第十八章走进信息时代.docx
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九年级物理沪科版教案学案汇总第十八章走进信息时代
第十八章《走进信息时代》
单元备课
一、教材分析
本章讲述的信息的记录和储存、传输和共享,主要介绍信息传递的方式、载体和现状,引导同学们关心、了解科技发展的动态,关注技术应用带来的社会进步和负面效应,从而树立正确的科学观。
本章教材用了三节,即感受信息、让信息飞起来、踏上信息高速公路,按照信息的记录、传递的发展史为主线进行安排。
本章为常识性了解的科普知识,知识难度不高,在理论和技术上不求全,不作过高要求。
因此学习本章知识,主要是开阔视野,拓宽知识面,进一步激发学生学习物理知识和高科技的兴趣。
本章包括感受信息、让信息飞起来、踏上信息之路三节内容。
涉及科学内容主题二“运动和相互作用”中的光、电和磁。
要求通过本章学习知道波长、频率和波速的关系。
了解波在信息传播中的作用。
知道光是电磁波。
知道电磁波在真空中的传播速度。
了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
波长是第一次出现的物理量,教学中要注意阐述,以机械波为例,以横波为例,使学生产生感性认识,从而明确波长的物理意义。
波长、频率和波速的关系属于知道的水平,能够进行最简单的计算即可。
电磁波的速度是很重要的物理常数,应该记住电磁波在信息传播中具有重要作用,本教材让学生了解到电磁波传播信息时,具有携载信息的作用,频率越高的电磁波,携载的信息容量越大。
“了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响”,是联系实际进行“科学、技术、社会”教育的一条标准,是将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观培养有机联系的最佳结合点。
通过学习,使学生受到现代物理思想的启迪,对科学技术对社会的影响有初步认识,这对学生科学世界观的形成具有重要意义。
本章第一节从古至今,介绍了信息的记录、传播的方式。
第二节介绍了电磁波。
这是本章的核心内容。
第三节踏上信息之路,介绍信息高速公路的物质基础、传输光的介质:
光纤,电话系统的网络;因特网。
本章的科学内容重点在第二节,全章三节内容,共同完成课程目标:
在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个难度对学生进行全面培养。
二、教学目标
1、通过实验探究电磁波的产生和传播。
2、知道电磁波的真空中的传播速度。
3、知道波长、频率和波速的关系。
4、了解波在信息传播中的作用。
5、了解人类经历的五次信息变革并体会中华民族的聪明才智和贡献。
6、通过各种途径了解电磁波的应用,体会科学技术对人类、社会、自然的作用,培养关心科技前沿的意识。
三、教学重点、难点
重点:
(1)知道波长、频率和波速的关系。
了解波在信息传播中的作用。
(2)知道光是电磁波。
知道电磁波在真空中的传播速度。
难点:
1.波的相关概念。
2.波长、频率和波速的关系。
四、教具与教法
1、主要是学生自主阅读,通过各种途径收集相关资料,课上用多种形式交流信息、理解和体会;
2、教师和学生一起收集资料、交流,一同经历,共同提高;
3、光纤实验、因特网尽可能让学生亲身做一做,电话听筒、话筒拆开看一看;
4、引导学生习惯用所学知识去体验生活中的高科技。
5、本章教学,切忌教师一讲到底,一定要让学生多讨论、多交流,逐步理解科学技术对人类、对社会、对自然的作用,逐步思考人类应该怎样应用科学技术。
同时,激发学生关心科技前沿,引导学生在课外通过各种渠道获取相关信息。
五、教学课时设计
新授课3课时(每一节用1课时),复习1课时,检测讲评1课时,共计5课时。
第一节感受信息
教学目标:
1.了解主要的信息记载的介质和信息传播的方式。
2.了解电话和电报。
3.能说出中华民族在信息记录和传播的历史中所作的贡献。
重点、难点:
重点:
了解主要的信息记载的介质和信息传播的方式。
难点:
了解电话和电报。
教具:
录音磁带、录像磁带、计算机软盘、各种磁卡、电话实物及其挂图
课时安排:
1课时
教学过程:
一、复习提问、引入新课
每当我们提到长城,自然会联想到烽火台。
烽火台筑在长城沿线的险关和交通要道上。
古代士兵一旦发现敌情,便立刻点燃烟火发出警报。
“烽火戏诸侯”的故事,它说明早在三千多年前,我国就有了利用烽火传递信息的方法。
我们今天的探究,就要从烽火台开始,直到发现电脑网络通信的奥秘,寻找人类社会走向信息时代的脚印……
二、投放学案,引导自学
先让学生按学案中“自主学习”部分内容,自学教材内容,教师主要提供给学生挂图,讲述电话的原理部分。
三、合作共建,经历过程
通过以下几个问题的提出,来检查学生的学习情况。
1、信息的概念
提出问题:
当今世界的三大产业是能源、材料和信息,你知道什么是信息吗?
2、古代信息的传播
你知道古代人们是怎样传递信息的吗?
早期的信息传递具有哪些特点?
3、信息的记录
你知道信息的记录的发展历史吗?
中华民族的祖先在信息的记录上作出过哪些杰出的贡献?
4、现代信息的传播
现代信息的传播主要采用哪些方式?
5、电报
电报的发明者是谁?
信息是怎样传播的?
6、电话
出示电话的挂图和实物,问:
电话的发明者是谁?
它有哪几部分组成的?
各部分有什么作用?
和学生一起分析电话的结构。
小结:
1、电话的基本原理:
电话的话筒与对方的听筒组成串联电路。
话筒靠电阻与电流的关系,把强度不同的声波变成相应大小的电信号,而听筒里有电磁铁和膜片,电流大小不同引起磁场强弱不同吸引膜片引起振动。
听筒就把电信号变成膜片的强弱振动,把声音还原出来,振动→强弱变化的电流→振动。
2、电话的话筒
由金属盒、碳粒和膜片组成,它的作用是通过碳粒间电阻的变化,将声音转化成强弱按声音振动而变化的电流。
3、电话的听筒
由永磁铁、螺线管和薄铁片组成,它的作用是按声音振动的强弱而变化的电流转化成相应的声音。
四、知能应用,归纳方法
1、我国是世界上手机用户最多的国家。
手机间是通过______传递信息的。
我们能听到手机发出的声音,是因为手机中的发声体在_____。
若把一部手机放在真空罩中,再用另一部手机拨打罩内的手机号码,结果发现罩内手机彩灯闪烁,但却听不到手机的铃声,这是因为_____不能传声。
答案:
电磁波振动真空不能传播声音
2、下列元件中装在话筒里的有(),装在听筒里的有()
A、电磁铁B、碳粒C、膜片D、电池
【解析】话筒由金属盒、碳粒和膜片组成,它的作用是通过碳粒间电阻的变化,将声音转化成强弱按声音振动而变化的电流;听筒由永磁铁、螺线管和薄铁片组成,它的作用是按声音振动的强弱而变化的电流转化成相应的声音。
答案:
BC,A
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、三种效应都有
【解析】听筒里有电磁铁,它的作用是按声音振动的强弱而变化的电流,导致电磁铁磁性大小随之改变,这样吸引薄铁片的力量发生相应的变化,从而转化成相应的声音。
它是利用电流的磁效应来工作的。
答案:
C
4、电话的最基本组成部分为______和______。
电话的基本原理就是把______变为_____再变为_______。
答案:
话筒、听筒振动、强弱变化的电流、振动
五、诊断评价,查漏补缺
1.我国古代四大发明中的和,加速了知识和思想的传播,加快了文明的进程。
2.电话的听筒里有和,当对方强弱不同的电信号传到听筒后,听筒将电信号变成,这样便把还原出来。
3.关于电话的工作过程,有如下几句话:
膜片忽松忽紧,挤压碳粒
人对着话筒说话时,声波使膜片振动
电阻忽大忽小
磁铁对铁片的吸引力忽大忽小,使铁片振动,振动情形与说话情形相同
在电路中产生强弱按声音的振动而变化的电流
合理的顺序是()
A.①②③④⑤B.②①④③⑤C.①②③⑤④D.②①③⑤④
答案:
1、造纸印刷术2、电磁铁膜片膜片的强弱振动声音3、D
六、课堂小结,构建网络
让学生小结本节课所学的知识点,系统本节知识,其他同学进行补充。
七、布置作业
完成同步探究开放性作业。
八、板书设计
第一节感受信息
一、什么是信息:
二、古代信息的传播:
1.方式:
烽火、驿马、信鸽
2.特点:
速度慢、距离近、信息量小
三、信息的记录:
四、电话的原理:
原理:
声音的振动——变化的电流——声音的震动
话筒:
由金属盒、碳粒和膜片组成,它的作用是通过碳粒间电阻的变化,将声音转化成强弱按声音振动而变化的电流。
听筒:
由永磁铁、螺线管和薄铁片组成,它的作用是按声音振动的强弱而变化的电流转化成相应的声音。
九、教学反思
第一节《感受信息》学案
一、自主学习
1、早期信息的传播方式及特点:
(1)传播方式:
在交通和通信很不发达的时代,人们常使用____、____、____等方式来传递信息。
(2)特点:
传播速度_____、距离_____、信息量_____。
2、现代信息的传播主要采用哪些方式?
3、记录信息的方式有____、____、____、_____等。
4、电报与电话:
(1)19世纪30年代,莫尔斯发明了_____,为人类打开了电信世界的大门。
莫尔斯电码用_____和_____脉冲(点和划)代表字母,使信息以莫尔斯电码的形式沿电缆传送出去。
(2)1876年贝尔发明了_____,这是人类历史上最伟大的发明之一。
电话机通常由_____、____和_____组成。
电话机的原理是:
振动→变化的电流→振动。
二、合作探究
探究:
电话的发明者是谁?
它有哪几部分组成的?
各部分有什么作用?
电话的基本原理是什么?
1、电话机话筒里的金属盒、碳粒和膜片构造在一起,它的作用相当于()
A.开关B.电源C.变阻器D.电磁铁
2、电话由、和三部分组成。
电话的话筒的作用是,听筒的作用是。
三、重难点知识突破
1、下列信息传递方式的载体是:
两人面对面交谈时是利用_______________传递声音;两地间通过电话交谈时是利用_________________传递声音;家中电视机能收到国内电视节目是利用______________传递节目内容。
2、下列关于信息的传递的说法中,正确的是()
A.声、光和电磁波中,只有电磁波能够传递信息
B.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
C.摄像机拍得的物体图像,直接通过发射天线发射传播信息
D.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息
3.动圈式话筒.当你对着话筒说话时,声音使与膜片相连的线圈振动.线圈在磁场中的这种振动,能产生随着声音变化而变化的,这是现象.
四、知能应用
1.人类互相传递信息的方式多种多样,请你举出两例:
___________________________________。
___________________________________。
2.电话的最基本组成部分为_____和______。
电话的基本原理就是把_________变为_______再变为___________。
3.我国古代利用烽火传递边疆警报,古希腊人用火炬的位置表示字母符号,这些都是通过传递______信号达到传递信息的目的。
利用击鼓鸣金可以报送时刻或传达命令,这是传递的_____信号。
4.信息有多种载体,请你举出三种常见的信息载体_______、________、________。
、
5、电话机话筒里发生的主要能量转化是:
()
A、电能转化为机械能B、热能转化为电能
C、机械能转化为电能D、电能转化为势能
6、电话机听筒里发生的主要能量转化是:
()
A、电能转化为机械能B、热能转化为电能
C、机械能转化为电能D、电能转化为势能
参考答案:
三、重难点知识突破
1、声音电信号电磁波2、D3、电流电磁感应
四、知能应用
1、烽火台用手机发短信2、话筒听筒振动随振动强弱变化的电流振动3、光声音4、古代的竹简,现代的图书、报纸等纸质印刷品和光盘等电子出版物,电视、广播、电报、电话、因特网等通讯方式,都是信息传播的载体。
5、C6、A
第二节让信息飞起来
教学目标:
1.知道波长、频率和波速的关系,可以进行简单的计算。
2.知道光是电磁波。
记住电磁波在真空中的传播速度。
3.了解波在信息传播中的作用。
重点、难点:
重点:
1.知道波长、频率和波速的关系。
了解波在信息传播中的作用。
2.知道光是电磁波。
知道电磁波在真空中的传播速度。
难点:
波长、频率和波速的关系
教具:
两个手机、收音机、电源、开关、锉、导线等
课时安排:
1课时
教学过程:
一、复习提问、引入新课
复习:
1、现代信息的传递有哪些方式?
2、电话的构造及工作原理是什么?
引入:
飞机上的飞行员与地面指挥员的对话不用电线;我们每天听收音机或看电视,也没有电线直接通向电台或电视台。
可见,这些都不是用电线来传播电信号的,我们称作“无线电通信”。
那么,无线电通信是怎样传输信号的呢?
信息是怎样飞起来的呢?
今天我们就来学习这方面的简单知识。
二、投放学案,引导自学
学生完成学案中“自主学习”部分内容,教师深入到学生中间了解自学情况。
三、合作共建,经历过程
1、电磁波谱:
(1)生活中你知道哪些电磁波?
(2)你知道电磁波有哪些应用吗?
2、波的特征
(1)所有的波都具有波速、波长和频率,电磁波也一样,什么是电磁波的波速、波长和频率呢?
(2)介绍频率的单位,推导出:
波速=波长×频率
3、可见光的频率范围
(1)引导学生观看课本图18-11得出可见光的频率范围。
(2)引导学生计算可见光的波长范围。
(3)介绍:
在真空中电磁波的波速一定,所以电磁波带的频率与波长成反比关系。
波长越长,频率越低;反之,波长越长,频率越高。
小结:
信息的传递靠电话传递需架设导线,而在现代大量信息交流的基础上,世界将敷满了电线,需要靠另外的方式来传递信息,这就是电磁波。
r射线、x射线、紫外线、红外线、微波、无线电波都是电磁波。
电话、电报、电视机都是靠无线电波传送信息的,电磁波作为载体,信息附加在它上面在空中飞行,接受装置接受到电磁波后,将信息从电磁波上解调出来。
电磁波在传播的过程中如果路途遥远,需要靠卫星中转。
电磁波是以光速传播的,非常快捷。
但电磁也有污染,会导致控制系统和信息传输系统失控,对人身体健康有害。
四、知能应用,规律总结
1、小灵通是一种移动通讯工具,使用小灵通时,声音信息搭载在波上进行传播。
答案:
电磁波
点拨:
电话、电报、电视机都是靠无线电波传送信息的,电磁波作为载体,信息附加在它上面在空中飞行,接受装置接受到电磁波后,将信息从电磁波上解调出来
2、下列说法不正确的是()
A.声、光和电磁波都能够传递信息
B.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
C.微波炉是利用电磁波来加热食品的
D.根据电磁波在真空中的传播速度公式c=λf,可以推断频率越高的电磁波,波长越短
解析:
移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传递信息的。
答案:
B
3、下列关于电磁波的一些说法中正确的是()
A.电磁波在真空中不能传播
B.电磁波在空气中的传播速度约为340m/s
C.红外线属于电磁波
D.电热水壶是利用电磁波来工作的
解析:
r射线、x射线、紫外线、红外线、微波、无线电波都是电磁波,可让学生参读课本122页内容。
C.红外线属于电磁波。
4、下列电器中不利用电磁波工作的是()
A.电饭锅B.微波炉C收音机D.手机
解析:
电饭锅是利用了电流的热效应来工作的。
答案:
A
五、诊断评价,查漏补缺
1.波长为2000m的电磁波属于()
A.长波 B.短波C.微波 D.中波
2.打开或关闭照明电灯时,会在旁边的电视机中听到“喀、喀”的声音,针对这种现象下列说法错误的是()
A.电视机相当于一个电台,电灯是一个接收装置。
B.电灯相当于一个电台,电视机是一个接收装置。
C.电灯打开或关闭时,向外发射电磁波,被电视机所接收。
D.只要导体中有迅速变化的电流,这个导体就会产生电磁波,它就相当于一个电台。
3.频率是3×103MHz的电磁波,波长是()
A.1m B.10mC.1cm D.10cm
4.下图为某电磁波在真空中的波形的一部分,AB的长度为16m.这电磁波的波长、频率各是多少?
答案:
1、D2、A3、A4、8m4.75×107Hz
六、课堂小结,构建网络
让学生小结本节课所学的知识点,系统本节知识。
七、布置作业
完成学案知能应用部分试题。
八、板书设计
第二节让信息飞起来
(一)电磁波谱:
电磁波包括γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波和光线电波等,描述波的特征量有波长、波速和频率。
(二)波的特征
1、波速(c)波传播的快慢叫波速,电磁波传播的速度等于光速,即c=3×108m/s.
2、波长(λ)
相邻两个波峰或波谷间的距离,如图:
单位:
m
3、频率(υ)
单位时间内振动的次数。
单位:
Hz、kHz、MHz
换算关系:
1kHz=103Hz 1MHz=103kHz=106Hz
4、波长、波速与频率的关系
数学表达式:
c=λυ。
说明:
电磁波的波速一定(在同种介质中),电磁波的频率与波长成反比关系。
九、教学反思
第二节《让信息飞起来》学案
一、自主学习
1、电磁波分类:
按波长由大到小(频率由小到大)可分为:
______________________________。
2、应用:
__________________________________。
3、电磁波的特征:
(1)波长(λ):
___________________的距离。
单位:
__________。
(2)频率(ν):
表示________________。
单位:
__________,常用的单位还有千赫(kHz),兆赫(MHz)。
1kHz=______Hz;1MHz=________Hz。
(3)波速(c):
_______________________。
单位m/s。
电磁波在真空中的传播速度为:
c=_______________。
(4)波长、频率、波速之间的关系:
c=_____________。
二、合作探究
1、你认为电磁波与前面我们学习过的超声波、次声波有何区别?
2、试推导波速、波长与频率的公式关系。
3、电磁波在生活中有哪些应用?
三、知能应用
1.下列不属于电磁波的是:
()
A、太阳光B、家庭电路中使用的交流电
C、声波D、无线电波
2.下列说法不正确的是:
()
A、声、光和电磁波都能够传递信息
B、固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
C、微波炉是利用电磁波来加热食品的
D、根据电磁波在真空中的传播速度公式c=λƒ,可以推断频率越高的电磁波,波长越短。
3.下列器物与电磁波的应用有关的是()
A、无线电收音机B、磁悬浮列车
C、电磁超重机D、交流发电机
4.继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大污染是()
A、白色垃圾污染B、电磁污染
C、光污染D、交通污染
5.以下关于电磁波的说法不正确的是()
A.无线通信是用电磁波进行传播B.医院B超发出的超声波是电磁波
C.遥控器发出的红外线是电磁波D.透视使用的X射线是电磁波。
6.下列有关家用电器性能及使用的判断,其中正确的是()
A.空调机和电风扇都可以降低室内温度
B.微波炉产生的微波和声波是本质上相同的波
C.电视机和收音机都能接收电磁波
D.电冰箱的门打开后,室内温度会不断降低。
7.下列关于电磁波的一些说法中正确的是()
A.电磁波在真空中不能传播
B.电磁波在空气中的传播速度约为340m/s
C.红外线属于电磁波
D.电热水壶是利用电磁波来工作的
参考答案:
知能应用
1、BC2、B3、A4、B5、B6、C7、C
第三节踏上信息高速公路
教学目标:
1.了解电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响。
2.初步了解现代电信网络,知道光纤是光载信息传递的有效形式。
重点、难点:
重点:
了解电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响。
难点:
信息高速公路由光纤铺就的,光是频率较高的电磁波。
光纤传输信息容量大。
教具:
光纤实物、药用输液胶管、水、激光小手灯、光屏等
课时安排:
1课时
教学过程:
一、复习提问、引入新课
提问:
1、电磁波的分类按波长由大到小分别是什么?
2、电磁波的波长频率与波速有什么关系?
3、例说明电磁波的日常生活中的应用
引入:
信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络,电话、电视、广播、数据文件都可以在高速公路上传播,快捷且互不干扰,那么信息高速公路是由什么组成的呢?
二、投放学案,引导自学
学生完成学案中“自主学习”部分内容,教师深入到学生中间了解自学情况。
三、合作共建,经历过程
1、光纤
(1)提出问题:
你知道什么是信息高速公路吗?
(2)你知道信息高速公路是由什么材料构成的吗?
(3)用光来运载信息具有什么优点?
(4)光在光纤中传播具有哪些特点?
2、现代通讯网络
(1)引导学生观看课本P127页,回答:
现代通讯网络由哪几部分组成?
(2)介绍:
现代通讯网络的结构
3、因特网
问:
同学们都会“上网”,都能够通过网络查阅资料,你知道因特网的结构吗?
介绍:
信息高速公路采用光纤和现代电信网络及因特网来高速传递信息。
我们的生活因为有了信息高速公路而变得方便。
小结:
1、信息高速公路可以交流各种大容量、高速度的通信网络、电话、电视、广播、数据文件。
2、信息在高速公路上传播,快捷且互不干扰。
3、信息高速公路采用光纤和现代电信网络及因特网来高速传递信息。
四、知能应用,规律总结
1、信息高速公路可以传播()
A、声音B、图像C、文字D、实物
【解析】信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络,电话、电视、广播、数据文件都可以在高速公路上传播。
答案:
ABC
2、关于光纤,下列说法错误的是()
A.抗干扰能力强B.信号衰减小C.利用光纤传输信息的速度远大于利用无线电波传输信息的速度
D.光波所运载的信息量远大于无线电波
【解析】光在光纤传输信息的速度和无线电波传输信息的速度相同,都是。
答案:
C
3、关于电磁波和现代通信,下列叙述不正确的是()
A.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信
B.光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点
C.电磁波可以在真空中传播
D.电磁波的频率越高,在空气中传播的速度越大
【解析】电磁波传播的速度是3×108m/s,与电磁波的频率无关,不变化。
答案:
D
五、诊断评价,查漏补缺
组织学生完成下列诊断测试题,当堂批阅,确定补偿内容。
1.光纤很细,有内外两层,为了减少衰减,光纤的包层由光速较大的物质构成,而内芯必须由光速小的物质组成。
使得光不断被________曲折前进。
2.关于光纤下列说法错误的是()
A.光纤是传输光的介质
B.光纤的抗干扰能力强
C.光在光纤中是曲线前进的
D.光纤通讯的信息量比无线电波小
3.在某些大楼的顶上,安装有锅形的天线,即微波接收天线,下图中的两只天线朝着不同的方向,一只是用来接收通信卫星的,另一只是接收地面微波站的,你能判断哪只是接收通信卫星的微波天线吗?
请说出你的理由。
4.信息理念表明,作为载体的电磁波_______越高,相同时间内