第三节 跨学科:电磁波与信息技术 物理观念:了解光纤通信、现代电信网络、互联网等传递信息的方式,了解电磁波在高效传递信息中的关联及作用。 科学思维:能从跨学科视角了解电磁波与信息技术的关联,能了解光纤通信、现代电信网络、互联网等及其与生产生活的关联。 科学探究:能基于观察和案例分析,体会电磁波在现代信息技术中的广泛应用及其作用。 科学态度与责任:能感受电磁学与其他学科融合的技术进步对社会发展的推动作用,能体会电磁技术应用对人类生活和社会发展带来的影响。能为我国在电磁波技术应用方面的成就而自豪。 教学重点:了解电磁波在高效传递信息中的关联及作用。 教学难点:从跨学科视角了解电磁波与信息技术的关联。 教师准备:课件、两个手机、 带电池的光线束等。 学生准备:手电筒一只、彩色透明纸若干、光纤一束等。 教学环节 设计意图 一、创设情境 导入新课 视频导入1:观看视频《新闻联播:5G并网》 新闻联播的主要内容是,在有5G信号的地方,全国各电信运营商之间信号互通,打破了运营壁垒。是个好事情,也是电磁波传递信息的大事情。 这条新闻你是怎样知晓的 你能描述这条新闻如何从北京到达我们这台多媒体播放的 学完这节课你就能说明白了。 情境导入2:老师展示图片。 老师:图片上是什么 有什么作用 学生:烽火台,传递敌情等信息的。 老师:它一直是传递信息慢的标志。你可不要小瞧这种传递信息的方式,它可利用电磁波。 学生笑。 老师:白天看狼烟,晚上看篝火,不是利用的电磁波吗 老师:这种接力赛式传递信息的方式到今天我们都还用。是哪一种呢 今天我们就来学习。 学源于思,思源于疑。创造情景,引导学生带着任务问题,怀有兴趣地去学习新内容 二、新课讲解 探究新知 探究点一 光纤通信 1.观看光纤讲解的视频,了解光纤传递信息的基本原理。 2.结合视频材料,阅读课本P187~188“光纤通信”部分内容。 (1)光纤是光导纤维的简称,光纤是利用 光波 传输信号的。 (2)光纤传送信息容量 很大 ,光纤很细,它主要利用光在光纤内以 反射 的方式。 3.光纤通信有哪些优点 请交流、讨论,最后请各小组选派代表汇报结果,达成共识。 (1)信息容量大。 由于光波的频率远高于无线电波的频率,所以,光波所运载的信息容量远大于无线电波。一根光纤能同时传输相当于10 000根电话线的信息量。在光纤组成的信息高速公路上,可以同时传递若干个电视频道信号。 随着科学技术的发展,光纤能传送的信息容量还会更大。 (2)传输速度大。因为传输的是光信号。光纤是至今为止传输速度最快的传输介质。 (3)传输距离远。光纤很细,(细如发丝)有内外两层,光在内层传播,如图。因此,光纤的抗干扰能力强,能减少信号衰减,适用于远距离、大容量信息。 观看视频,大体感知,然后看课本明确知识,解决问题,再进行活动加深理解,符合学生认知规律 (4)不怕潮湿、不怕腐蚀,线路能量损耗较小。 (5)无漏信号和串音,安全可靠,保密性强。 4.学生活动 (1)阅读课本P188“迷你实验室”部分。 (2)活动准备:手电筒一只、彩色透明纸若干、光纤一束。 (3)活动步骤 ①将不同颜色的彩色透明纸蒙在手电筒的玻璃上,再将光纤的一端垂直放置其上,仔细观察不同颜色的光在光纤中传播的现象。 ②将光纤弯曲成不同的角度(可以弯成环状),观察光在光纤中的传播,并与①进行比较。 (3)实验现象 ① 将红色透明纸蒙在手电筒的玻璃上时,在光纤的另一端看到红光;将绿色透明纸蒙在手电筒的玻璃上时,在光纤的另一端看到绿光…… ②将光纤弯曲成不同的角度,甚至成环状,仍能在光纤的另一端看见与①中相同的现象。 (4)实验结论 不同颜色的光都能沿着光纤传播,不管光纤怎样弯曲,从一端射入的光都会从另一端射出。 探究点二 现代电信网络 1.师生互动:初识现代电信网 ... ...
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