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课件网) 跨学科：电磁波与信息技术 第三节 第二十章 电磁波与信息时代 （沪科版）九年级 全 01 课标解读 02 学习目标 03 激趣导入 04 新知探究 05 拓展延伸 06 实验探究 07 归纳总结 11 作业布置 10 课堂小结 09 练习与应用 08 想一想 课标解读 1. 知识融合：以电磁波的产生、传播等物理本质为核心，衔接信息技术里5G、光纤通信等应用，关联卫星轨道等地理相关知识。 2. 素养培养：借北斗、天链系统等案例增强科技自信；结合生活中的通信设备教学，落实从生活到物理、再到社会的理念。 学习目标 1.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； 2.能体会电磁技术应用对人类生活和社会发展带来的影响； 3.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，能体会信息技术给人类生产生活方式带来的影响。 激趣导入 1888年，赫兹用实验首次证实了电磁波的存在；短短20年后，马可尼利用电磁波实现了跨洋无线电通信； 如今，5G、卫星互联网、物联网让信息传递速度突破极限！电磁波彻底改变了人类的沟通方式。本节我们将学习我们身边的几种典型的通信技术。 新知探究 一、光纤通信 1.光纤：光纤是光导纤维的简称， 是由玻璃或塑料等材料制成的纤维。光纤是利用光波（即可见光）传播信号的，是信息社会传送各种信息的主要工具。 细如发丝的光纤 新知探究 2.光纤传送信息的容量大 一根光纤能同时传输相当于10 000根电线所传输的信息量。随着科学技术的发展, 光纤能传送的信息容量还会更大。 拓展延伸 1966 年，33 岁的华裔科学家高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。高锟因此获得 2009 年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维。 高锟（1933-2018） 光导纤维 高锟与光导纤维 实验探究 3.观察光在光纤中的传播 迷 你 实 验 室 （1）实验器材 彩色透明纸、手电筒、一束光纤 （2）实验步骤 ①先将彩色透明纸蒙在手电筒的玻璃上，再将一束光纤的一端垂直放置其上。观察不同颜色的光在光纤中传播的现象。 ②把光纤弯曲成不同的角度，甚至成环状，重复上面的实验步骤。 ③观察光在弯曲光纤中传播的现象，跟同学们一起讨论为什么会出现这些现象。 实验探究 （3）实验视频 实验探究 归纳总结 （4）结论：不同颜色的光都能沿着光纤传播，不管光纤怎样弯曲，从它的一端射入的光都会顺着它传播，再从它的另一端射出。 新知探究 4.光在光导纤维中的传播原理 光在光导纤维中的传播原理是光的全反射。光纤很细，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全 内芯 外套 光发生多次全反射 反射，因此光能从光导纤维的一端射入，从另一端射出，这样信息传到了远方。 新知探究 5.光纤通信的优点 ①传输容量大：单根光纤可同时传输数百万路电话或数千路电视信号。 ②传输距离远：信号衰减极弱，无中继传输距离可达数十公里，减少设备成本。 ③抗电磁干扰能力强：光纤不导电、不辐射电磁波，不受雷电、工业干扰，信号稳定。 ④保密性好：光信号在光纤内传播，不易泄露，难以窃听。 新知探究 6.光纤通信网络：由于光纤传输信号容量及抗干扰能力的优异特性，现已成为互联网地面信号传输的主要媒介，由其组建的网络又称为光纤通信网络。 通过光纤传送的若干电视频道信号 拓展延伸 光导纤维的应用：光纤通信、医学上的内窥镜。 如果把光导纤维聚集成束，使纤维在两端排列的相对位置一样，图像就可以从一端传到另一端。 内窥镜 新知探究 二、现代电信网络 人们经常使用电话，其实，要打通一个电话可没想象中那么简单。电话系统由许多有线、无线网络 ... ...
