第十九章走进信息时代.docx

第十九章走进信息时代.docx

《第十九章走进信息时代.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十九章走进信息时代.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第十九章走进信息时代

九年级物理第十九章 走进信息时代

本章概述

一、课标要求：

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。

二、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。

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。

三、教法、学法指导

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。

本章教材内容结构如下：

四、课时安排

本章安排五课时进行，每节一课时，小结一课时，测试一课时。

九年级物理第十九章第一节感受信息

教学建议

一、课标要求

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。

二、教材分析

本节讲述的信息的记录、储存和传输，让学生感受到信息的记录、储存和传输的飞速发展，以及中华民族在信息记录和传播的历史中所作的贡献。

本节的编写思路：

人类经历了五次信息变革：

获得语言；创造文字；发明造纸和印刷术；应用电话、电报和电视；应用网络技术。

由此，从古至今，走进信息时代。

信息的记录和传播离不开载体。

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。

中华民族极具聪明才智，在信息记录和传播的历史上作出了及其重要的贡献。

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：

一课时

四、教学准备：

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

五、教学设计：

引言：

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……

教学内容

教师活动

学生活动

备注

一、信息的概念

二、古代信息的传播

三、信息的记录

四、现代信息的传播

五、电报

六、电话

七、课堂练习

八、课堂小结

九、课外作业

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？

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？

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？

现代信息的传播主要采用哪些方式？

电报的发明者是谁？

信息是怎样传播的？

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

讲述：

随着科学技术的发展，电磁波和因特网的相继出现，使人类的信息传播进入了新的时代

课堂练习

1.下列记录信息的文字和材料中，反映的技术最进步的是（）

甲骨文B金文C.木牍D.纸

2.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

3.电话由话筒、听筒和三部分组成。

电话的话筒的作用是，听筒的作用是。

学生小结

课外作业：

上网或查阅有关资料了解电报和电话（包括固定电话、移动电话）的原理和应用

回答：

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、回答

讨论、交流、回答

讨论、交流、回答

讨论、交流、回答

学生观看挂图，拆开话机观看结构，回答问题

完成练习

小结本节

课外调查

本堂课要求学生积极参与，教师要调动学生的积极性，让学生积极讨论、交流、回答，所有板书由学生完成

六、板书设计：

第一节感受信息

●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。

●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

●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

●现代信息的传播：

电报、电话——电磁波、因特网

●电话的原理：

1.概念

2.组成：

话筒、听筒和键盘

3.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。

七、教学反思：

略

八、教学参考

一、上帝创造了何等奇迹！

——电报的发明

人类历史上最早的通信手段和现在一样是“无线”的，如利用以火光传递信息的烽火台，通常大家认为这是最早传递消息的方式了。

事实上不是，在我国和非洲古代，击鼓传信是最早最方便的办法，非洲人用圆木特制的大鼓可传声至三四公里远，再通过“鼓声接力”和专门的“击鼓语言”，可在很短的时间内把消息准确地传到50公里以外的另一个部落，不会像前段时间湖南卫视的“悄悄话接力”那样传得完全变了样。

其实，不论是击鼓、烽火、旗语（通过各色旗子的舞动）还是今天的移动通信，要实现消息的远距离传送，都需要中继站的层层传递，消息才能到达目的地。

不过，由于那时人类还没有发现电，所以要想畅通快速地实现远距离传递消息只有等待了……人类通信史上革命性变化，是从把电作为信息载体后发生的。

1753年2月17日，在《苏格兰人》杂志上发表了一封署名C·M的书信。

在这封信中，作者提出了用电流进行通信的大胆设想。

虽然在当时还不十分成熟，而且缺乏应用推广的经济环境，却使人们看到了电信时代的一缕曙光。

1793年，法国查佩兄弟俩在巴黎和里尔之间架设了一条230千米长的接力方式传送信息的托架式线路。

据说两兄弟是第一个使用“电报”这个词的人。

1832年，俄国外交家希林在当时著名物理学家奥斯特电磁感应理论的启发下，制作出了用电流计指针偏转来接收信息的电报机;1837年6月，英国青年库克获得了第一个电报发明专利权。

他制作的电报机首先在铁路上获得应用。

不过，这种方式很不方便和实用，无法投入真正的实用阶段。

历史到了这关键的时候，仿佛停顿了下来，还得等待一个画家来解决。

美国画家莫尔斯在1832年旅欧学习途中，开始对这种新生的技术发生了兴趣，经过3年的钻研之后，在1835年，第一台电报机问世。

但如何把电报和人类的语言连接起来，是摆在莫尔斯面前的一大难题，在一丝灵感来临的瞬间，他在笔记本上记下这样一段话:

“电流是神速的，如果它能够不停顿走十英里，我就让他走遍全世界。

电流只要停止片刻，就会出现火花，火花是一种符号，没有火花是另一种符号，没有火花的时间长又是一种符号。

这里有三种符号可组合起来，代表数字和字母。

它们可以构成字母，文字就可以通过导线传送了。

这样，能够把消息传到远处的崭新工具就可以实现了！

”

随着这种伟大思想的成熟，莫尔斯成功地用电流的“通”、“断”和“长断”来代替了人类的文字进行传送，这就是鼎鼎大名的莫尔斯电码。

1843年，莫尔斯获得了3万美元的资助，他用这笔款修建成了从华盛顿到巴尔的摩的电报线路，全长64.4公里。

1844年5月24日，在座无虚席的国会大厦里，莫尔斯用他那激动得有些颤抖的双手，操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机，向巴尔的摩发出了人类历史上的第一份电报:

“上帝创造了何等奇迹！

”

电报的发明，拉开了电信时代的序幕，开创了人类利用电来传递信息的历史。

从此，信息传递的速度大大加快了。

“嘀—嗒”一响（1秒钟），电报便可以载着人们所要传送的信息绕地球走上7圈半。

这种速度是以往任何一种通信工具所望尘莫及的。

说到这里，还有一个故事必须提到，1912年“泰坦尼克”号撞到冰山后，发出电报“SOS，速来，我们撞上了冰山。

”几英里之外的“加利福尼亚”号客轮本应能够救起数百条生命，但是这条船上的报务员不值班，因此没有收到这条信息。

从此以后，所有的轮船都开始了全天候的无线电信号监听。

二、“沃森特先生，快来帮我啊”——电话的发明

电报传送的是符号。

发送一份电报，得先将报文译成电码，再用电报机发送出去;在收报一方，要经过相反的过程，即将收到的电码译成报文，然后，送到收报人的手里。

这不仅手续麻烦，而且也不能进行及时双向信息交流。

因此，人们开始探索一种能直接传送人类声音的通信方式，这就是现在无人不晓的“电话”。

欧洲对于远距离传送声音的研究，始于18世纪，在1796年，休斯提出了用话筒接力传送语音信息的办法。

虽然这种方法不太切合实际，但他赐给这种通信方式一个名字——Telephone（电话），一直沿用至今。

1861年，德国一名教师发明了最原始的电话机，利用声波原理可在短距离互相通话，但无法投入真正的使用。

如何把电流和声波联系在一起而实现远距离通话？

亚历山大·贝尔是注定要完成这个历史任务的人，他系统地学习了人的语音、发声机理和声波振动原理，在为聋哑人设计助听器的过程中，他发现电流导通和停止的瞬间，螺旋线圈发出了噪声，就这一发现使贝尔突发奇想——“用电流的强弱来模拟声音大小的变化，从而用电流传送声音。

”

从这时开始，贝尔和他的助手沃森特就开始了设计电话的艰辛历程，1875年6月2日，贝尔和沃森特正在进行模型的最后设计和改进，最后测试的时刻到了，沃森特在紧闭了门窗的另一房间把耳朵贴在音箱上准备接听，贝尔在最后操作时不小心把硫酸溅到自己的腿上，他疼痛地叫了起来:

“沃森特先生，快来帮我啊！

”没有想到，这句话通过他实验中的电话传到了在另一个房间工作的沃森特先生的耳朵里。

这句极普通的话，也就成为人类第一句通过电话传送的话音而记入史册。

1875年6月2日，也被人们作为发明电话的伟大日子而加以纪念，而这个地方——美国波士顿法院路109号也因此载入史册，至今它的门口仍钉着块铜牌，上面镌有:

“1875年6月2日电话诞生在此。

”

1876年3月7日，贝尔获得发明电话专利，专利证号码NO:

174655。

1877年，也就是贝尔发明电话后的第二年，在波士顿和纽约架设的第一条电话线路开通了，两地相距300公里。

也就在这一年，有人第一次用电话给《波士顿环球报》发送了新闻消息，从此开始了公众使用电话的时代。

一年之内，贝尔共安装了230部电话，建立了贝尔电话公司，这是美国电报电话公司（AT&T）前身。

电话传入我国，是在1881年，英籍电气技师皮晓浦在上海十六铺沿街架起一对露天电话，付36文制钱可通话一次，这是中国的第一部电话。

1882年2月，丹麦大北电报公司在上海外滩扬于天路办起我国第一个电话局，用户25家。

1889年，安徽省安庆州候补知州彭名保，自行设计了一部电话，包括自制的五六十种大小零件，成为我国第一部自行设计制造的电话。

最初的电话并没有拨号盘，所有的通话都是通过接线员进行，由接线员将通话人接上正确的线路，拨号盘始于20世纪初，当时马萨诸塞州流行麻疹，一位内科医生因担心一旦接线员病倒造成全城电话瘫痪而提起的。

不过在我国70年代，部分区县还在使用干电池为动力，没有拨号盘的手摇电话机。

今天，世界上大约有7.5亿电话用户，其中还包括1070万因特网用户分享着这个网络。

写信进入了一个令人惊讶的复苏阶段，不过，这些信件也是通过这根细细的电话线来传送的。

学案

一、学习目标

1.通过学习了解主要的信息记录的方式和信息传播的方式。

2.通过学习了解电话和电报。

3.通过学习能够说出中华民族在信息记录和传播的历史中所作的贡献，激发爱国热情。

二、学法指导

1、加强自主阅读，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、和老师一起收集资料、交流，一同经历，共同提高；

3、对电话机要拆开看一看，了解各部分的结构与功能。

4、养成用所学知识去体验生活中高科技的的良好习惯。

三、释疑解难

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、自我检测

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：

1膜片忽松忽紧，挤压碳粒

2人对着话筒说话时，声波使膜片振动

3电阻忽大忽小

4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

5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

五、交流园地

六、课外空间

科技活动：

走进信息时代

——从烽火台到电脑网络

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。

相传西周有个腐败的周幽王，他的爱妃褒姒长得非常美丽，只是从来没有笑容。

一天傍晚，周幽王带着褒姒登上烽火台，命令士兵点燃烟火。

邻近的诸侯们看到烽火，以为敌人来犯，慌忙领兵赶到城下救援。

但见到灯火辉煌，鼓乐喧天，一打听才知是周幽王干的荒唐事儿，只好气愤地收兵回营。

褒姒见到官兵们狼狈的模样，果然开颜一笑。

这就是“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……

我们的任务

●你想探究什么呢？

这里有三项任务：

   1、像烽火台这样传递信息的方法，你还发现了哪些？

请说出3种以上。

   2、你感到，我们和我们的祖先，传递信息的方式发生了哪些变化？

   3、你认为哪些东西出现，说明人类社会已经进入了信息时代？

●完成这三项任务，希望你做到：

——收集符合本组任务要求的3份文字资料。

 ——找到2件以上照片、图画或实物。

 ——写一篇200字左右的短文，说明自己的观点。

我们的行动

●热身行动：

○全班同学将分成6个小组共同承担上述任务；

 ○用1个课时设计研究方案，进行分工；

 ○利用课外时间收集信息并在小组内交流；

 ○阅读《影响历史进程的瞬间》，考虑参加的研究小组。

 ●团队行动——探究小组如下：

信息传播史探究组探究和发现古代和近代人类传播信息的各种方式。

邮政通信探究组探究信函和邮政通信的发展和应用。

电报电话通信探究组探究和了解电报和电话（包括固定电话、移动电话）的原理和应用。

广播电视通信探究组探究无线电广播和电视传播的发展和普及情况。

 卫星通信探究组卫星为什么可以进行通信？

探究和了解它的现状和发展前景。

 电脑网络通信探究组探究电脑网络通信是怎样发生和发展的，它是如何改变了我们的生活？

●我的行动：

 ○想好自己参加哪一个组；

 ○明白小组内的分工，明白自己承担的任务；

 ○思考自己的行动：

我承担的分任务：

1、我应该做些什么？

2、我打算如何做？

●老师这样告诉你：

●这是一个团队协作的项目，而不是单独一个人去完成。

●每一小组都有自己特定的探究任务。

小组成员必须共同完成这些工作，回答任务中提出的三个问题。

只有在各小组的任务都完成后，才可能找到问题的答案。

●每一小组都需要讨论决定小组中每个人的分任务，即每人必须探究的领域。

如果有人发现了可以帮助其他人的信息，请与别人共享。

●每个人都要认真负责地收集数据和资料，并且做好自己的记录。

●记住，在下一次活动前，请完成你们的资料收集和小组交流工作。

 我们的宝藏

下课以后，到什么地方获取你们需要的资料？

以下为你提供一些信息资源的“宝藏”：

1、参观当地博物馆、科技馆和其他有关场所。

2、访问邮局、电讯局和电脑网络中心的叔叔阿姨。

3、到学校图书馆里查找有关资料。

4、推荐图书资料：

 《少儿科技小百科》，湖南教育出版社，1992年版

 《天骄网络文化丛书》，天津教育出版社，2001年版

 《电脑史话》，北京大学出版社，1999年版

5、网络资源

 赛伯时空网（

科技之光（）

网上科学馆（www.insm.org） 

影响通信的伟人（

电信史话（

通讯故事（

电讯人物

九年级物理第十九章第二节让信息飞起来

教学建议

一、课标要求

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。

二、教材分析

信息的传播可以通过电话的方式进行（声音转化为变化的电流，电流沿着导线输送），也可以让声音信号附加在电磁波上进行传播，即电磁波可以作为一种载体，让各种信息在空中飞起来。

本节是该章科学内容的重点，课程标准明确要求的内容基本上都在改节。

本节通过电磁波谱、波的特征和电磁波是怎样传递信号的三个部分呈现教学内容的。

首先明确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，并介绍电磁波的主要用途，特别是在通讯中的应用。

接着介绍波的特征量：

波长、频率和波速及其它们之间的相互关系。

强调可见光的范围波长是从400nm至660nm的电磁波。

强调电磁波的速度等于光速。

最后以表格的形式介绍了各种频率的电磁波在信息传播中的作用。

为了降低难度，课本并没有介绍调频、调幅和数字传输。

信息窗“电磁污染”是从另一个角度看电磁波，使学生不要产生唯科学的思想，了解科学技术是一把“双刃剑”。

在教学方法上，提倡学生主动参与、积极思考、勤于动手。

例如,课前引导学生通过各种信息渠道，了解电磁波的存在和作用，培养学生阅读资料、收集证据、分析信息的能力和习惯。

课后的小收音机制作可以分小组进行。

电磁波的概念较为抽象，波长是新出现的物理量，教学中注意用机械波的横波为例，进行讲解。

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

三、课时安排：

一课时

四、教学准备：

两个手机、收音机、电源、开关、锉、导线等

五、教学设计：

引言：

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。

教学内容

教师活动

学生活动

备注

一、电磁波谱

二、波的特征

三、可见光的频率范围

四、课堂练习

五、课堂小结

1.提出问题：

生活中你知道哪些电磁波？

2.你知道电磁波有哪些应用吗？

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

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。

课堂练习

1.一种电磁波的波长是200m，它表示：

（）A．这种电磁波能传递的距离是200m　　　　B．这种电磁波1s能传播200m

C．这种电磁波1s内出现200个波峰和波谷　D．这种电磁波