第十八章走进信息时代.docx
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第十八章走进信息时代
第十八章走进信息时代
【本章概述】
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。
【本章教学要求】
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。
3．了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
【本章教学重点】
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。
【本章教学难点】
1．波的相关概念。
2．波长、频率和波速的关系
【本章课时分配】
内容
课时
第一节感受信息
1
第二节让信息飞起来
0.5
第三节踏上信息高速公路
0.5
单元总结与提升
1
【本章教学建议】
对本章内容目标的把握，首先是知识与技能目标：
通过本章的学习，应对“信息的记录、传递方式不断革新、发展的过程就是社会运行、前进的过程”这一观点有所体会；能用准确、简洁的语言说明电报、电话的工作原理；知道γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波都是电磁波，只是波长不同是一种实在的物质存在形式，在实际中广为应用；知道波用波长、频率、波速来描述；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。
教学建议：
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。
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。
第一节感受信息
一、教学目标
【知识与技能】
1．了解从古到今信息记录的方式
2.了解从古到今信息的传播方式
3.了解电话和电报
【过程与方法】
采用不同渠道搜集人类从古到今记录、传播信息的各种方式、进行交流、比较
【情感、态度与价值观】
1.认识科学技术对于社会发展、人类生活的影响
2.树立将科学技术服务于人类的意识
二、教学重难点
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
三、课时安排
1课时
四、教与学互动设计
（一）创设情景，导入新课
【导语一】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……
【导语二】人类的生存、发展，除了物质和能量外，还需要信息，信息是文明的血液，人类的活力源于信息的传递，今天我们就来学习一下有关信息的知识。
【导语三】通过多媒体视频，介绍人类经历的五次信息变革：
获得语言、创造文字、发明造纸和印刷术、应用电报、电话和电视、应用网络技术，由此引入新课。
（二）合作交流，解读探究
一、信息的传递与记录
【提问】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？
【点拨】信息就是经过加工的数据，简单的说就是对人们有用的消息。
它对拥有者的决策或行为起着直接或潜在的影响。
【讨论交流】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？
【点拨】引导学生阅读课本内容
【课件演示】播放烽火台、飞鸽传书、利用驿站传递信息的视频，使学生了解古代人们进行的信息传递
【讨论交流】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？
【投影】播放中国古代商代牛骨刻辞、竹简上的古书、武威医药木牍的图片，使学生了解中华民族的祖先在信息记录上作出的巨大贡献
【讨论交流】请学生们谈谈，现代信息的传播和记录方式，教师补充并小结。
【想一想】比较古代和现代的信息传播和记录方式的不同点
二、电报与电话
【投影】现代电报的图片，教师并介绍现代电报的发明者和莫尔斯代码的有关知识
【讨论交流】让学生们谈谈对现代电报的认识
【演示】出示电话实物，教师并介绍电话发明者——贝尔
【提问】电话有哪几部分组成？
【点拨】电话有话筒、听筒、键盘、电源组成
【提问】电话各部分有什么作用呢？
【投影】话筒的图片，并介绍话筒各部分的名称及其作用
【讨论交流】话筒如何工作过程
【点拨】话筒工作原理：
声波振动→振动膜相应振动→碳粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电流忽小忽大
【投影】听筒的图片，并介绍听筒各部分的名称及其作用
【讨论交流】听筒如何工作过程
【点拨】听筒工作原理：
电流忽小忽大→磁性忽弱忽强→振动膜（薄铁片）受忽小忽大磁力而振动→还原声音
【提问】电话的话筒和听筒是如何连接的
【点拨】打电话时，自己的话筒与对方的听筒是串联在一起的，自己的话筒和对方听筒中的电流强弱变化一致，从而使对方听筒中薄铁片和本方话筒中膜片的振动情况一致，保证听到的声音与话筒处讲话的声音基本一致。
【拓展】电话之间的连接——电话交换机。
电话交换机的作用：
自动程控通话的两部电话的接通和断开，并实现“来电显示”、“缩位拨号”等功能，提高线路的利用率。
（三）应用迁移，巩固提高
类型之一：
信息的传递与记录
【例1】下列记录信息的文字和材料中，反映的技术最进步的是（）
A．甲骨文B金文C.木牍D.纸
【答案】D
类型之二：
电话
【例2】（2004年济南）现在的电话交换机之间传递的信号是________（填“模拟信号”、“数字信号”），电活是靠把信息传到远方去的．电报是利用信号来传播信息的．
【答案】数字信号；变化的电流；数字信号
【变式题】（2005·杭州）电话的话筒可以把声音的变化转化为电流的变化．炭精话筒的结构如图所示，炭精盘和振动膜之间充满了接触不紧密的炭粒．声音使振动膜振动，改变炭粒接触的紧密程度，使炭粒的电阻发生变化，从而改变电路中电流的大小．如果炭粒的电阻能在45Ω～55Ω的范围内变化（电路中其余电阻忽略不计），当加在它两端电压为3V时，则电路中电流变化的范围为（）
AO～0．067ABO～0．055AC．0．055A～0．067AD．O．55A～O．67A
（四）总结反思，拓展延伸
【总结】
一、信息的传递与记录
1．什么是信息：
信息就是经过加工的数据，简单的说就是对人们有用的消息。
它对拥有者的决策或行为起着直接或潜在的影响。
2.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
3.信息的记录：
大脑→文字（牛骨、竹简和木牍——纸、印刷术）→光记录、磁记录
4.现代信息的传播：
电报、电话——电磁波、因特网
二、电话
1.组成：
话筒、听筒和键盘
2.原理：
声音的振动→变化的电流→声音的震动
3.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。
4.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。
【拓展】电话交换机①作用：
一个地区有5部电话，如果一部话机只能固定同另一部话机接通，要使这5部话机中的任意两部都能互相通话，要加设10条电话线，如图甲所示．如果能把它们都连到一个交换机上，只需要5条电话线，如图所示乙．电话交换机能随时接通要通话的两部或多部电话，在通话完毕后再将线路断开，大大减小了电话间的连线．不同交换机上的电话可以通过交换机间的若干导线进行连接通话．
电话交换机的参与，可以提高电话线的利用率，达到节省材料，经济并方便检修线路．②工作程序：
最早的电话交换机是靠话务员人工操作实现接线和拆线；后来用电磁继电器实现了电话自动交换；现代的电话交换机利用电子计算机技术的程控交换机．程控电话还比以往的人工连接、电磁继电器连接都多了若干功能．③模拟通信和数字通信利用电流的频率、振幅等的“一举一动”模拟声音或图象的“一举一动”，这种电流信号叫做模拟信号（analogsignal）．利用不同符号的不同组合来表示信息．叫数字信号（digitalsignal）．故电话传递信息有模拟和数字两种方式．电子计算机是利用二进制码识别信息和处理信息的．1的二进制码为1，2的二进制码为10，3的二进制码为11，4的二进制码为100，5的二进制码为101，6的二进制码为110，7的二进制码为111，8的二进制码为1000，9的二进制码为1001．
我们可以用一面小镜子通过阳光传递数字信号，每组同学相互离得远一些，然后转动小镜子使它反射阳光，射向对面的同学．用有光代表“1”，无光代表O，通过0、1的不同排列传递信息．也可以用一面小旗，旗向上代表0，旗向下代表l你还能想出更多的办法吗?
（1）电话交换机：
可以提高____________．不同交换机上的电话可以通过______的若干导线进行通话．
（2）一般来说，电话与电话交换机之间传递的是______信号；电话交换机与电话交换机之间传递的是______信号．
【解析】
（1）阅读材料可获得信息：
不同交换机上的电话，可以通过交换机间的若干导线通话，交换机的参与，可以提高电话线的利用率．
（2）电话与电话交换机之间的距离短，信号失真小，传递的是模拟信号；电话交换机与电话交换机之间的距离大，模拟信号在传递过程中容易造成较大的失真，因此，用不易失真的数字信号进行信息传递．
【答案】
（1）电话线的利用率交换机间
（2）模拟数字
（五）当堂检测反馈
1．早期人们将文字记录在牛骨、竹简、木牍、纸张上，随着技术的进度，有了______、______等大信息量的记录方式．
【答案】光记录磁记录
2．______于19世纪30年代发明了电报．1876年______发明了电话．
【答案】莫尔斯贝尔
3．下列部件装在话筒里的有（）
A螺线管B永磁铁
C．用铁片制成的振动膜D．碳粒
【答案】D
4．电话机话筒里的碳粒，相当于电路中的（）
A开关B．可变电阻
C．电磁继电器D．电磁铁
【答案】B
5．电话听筒的作用是（）
A将声音转化为变化的电流
B．通过碳粒电阻的变化，使电流发生相应的变化
C．线圈的磁性强弱随变化的电流而变化，使铁片振动而发出声音
D使电流直接转换为声音
【答案】C
五、资料链接
电话史话
1875年6月2日，美国人亚力山大·格雷厄姆·贝尔（Bell，AlekanderGraham）发明了电话．至今美国波士顿法院路109号的门口，仍钉着块镌有1875年6月2日电话诞生在这里的
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