1、第八章8.4無線電波和無線電通信執(zhí)教：上海市姚連生中學(xué)翟連娣一、教學(xué)任務(wù)分析本節(jié)學(xué)習(xí)無線電波的傳播和應(yīng)用、無線電通信。本節(jié)涉及的是現(xiàn)代科技的內(nèi)容，學(xué)習(xí)要求不高，只要求學(xué)生對無線電波和無線電通信有一個大概的了解，為高中物理學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要學(xué)生知道奧斯特實(shí)驗(yàn)和聲波等方面的知識。本節(jié)通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)，對無線電波的產(chǎn)生有一個大致的了解。與聲波作類比，說明無線電波也有不同的頻率，對頻率與波長的關(guān)系有個定性的了解。通過推測各波段可能的傳播方式以及設(shè)想無線電波的應(yīng)用，知道無線電波的用途。通過將無線電波傳遞信息的過程與飛機(jī)運(yùn)輸貨物的過程作類比，知道無線電波傳遞信息的過程。本節(jié)課的教學(xué)要求學(xué)生

2、積極參與，在經(jīng)歷對無線電波的傳播方式進(jìn)行推測及對應(yīng)用進(jìn)行設(shè)想的過程中，體驗(yàn)科學(xué)家探索的歷程，激發(fā)求知欲，提高邏輯推理能力。通過了解我國無線電通信、廣播電視的發(fā)展?fàn)顩r，激發(fā)愛國熱情，感悟無線電通信在文明進(jìn)步、現(xiàn)代社會中重要的應(yīng)用價值。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）知道無線電波在真空中和空氣中的傳播速度。（2）知道無線電波的波長、頻率以及它們之間的定性關(guān)系。（3）知道無線電波的幾個主要波段，它們的英文縮寫、傳播方式和主要用途。（4）知道模擬信號、調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)諧。2、過程與方法經(jīng)歷對無線電波的傳播方式進(jìn)行推測及對應(yīng)用進(jìn)行設(shè)想的過程。3、態(tài)度、情感與價值觀（1）通過經(jīng)歷對無線電波的傳播方式進(jìn)行推測

3、及對應(yīng)用進(jìn)行設(shè)想的過程，體驗(yàn)科學(xué)家探索的歷程，激發(fā)求知欲，提高邏輯推理能力。（2）通過了解我國無線電通信、廣播電視的發(fā)展?fàn)顩r，激發(fā)愛國熱情，感悟無線電通信在文明進(jìn)步、現(xiàn)代社會中重要的應(yīng)用價值。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：無線電波的應(yīng)用。難點(diǎn)：無線電通信。四、教學(xué)資源1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：收音機(jī)、導(dǎo)線、一節(jié)1號電池。2、演示實(shí)驗(yàn)器材：電池組、線圈、小磁針、電流計(jì)、蹄形磁體。3、課件：自制演示PPT幻燈片、Glodwave軟件。五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括三個方面：一是無線電波的產(chǎn)生，二是無線電波的傳播和應(yīng)用，三是無線電通信。本設(shè)計(jì)的基本思路是：首先，通過一個學(xué)生實(shí)驗(yàn)、兩個演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對無線電波的產(chǎn)

4、生有一個大致的了解。然后，與聲波作類比，說明無線電波也有不同的頻率，讓學(xué)生對頻率與波長有個定性的了解，并以此將無線電波分成四個主要波段。在知道無線電波特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，歸納出各波段的傳播特點(diǎn)，并推測各波段可能的傳播方式以及設(shè)想無線電波的應(yīng)用。最后，介紹無線電波傳遞信息的過程。本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：無線電波的應(yīng)用。方法是：在簡單介紹無線電波傳播特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，由學(xué)生歸納各波段的傳播特點(diǎn)，并以此推測各波段可能的傳播方式和設(shè)想各波段的應(yīng)用。由于是分波段的逐次討論，再加上教師的提示點(diǎn)撥并配以PPT的導(dǎo)圖，這一知識點(diǎn)應(yīng)該能得到較好地落實(shí)。本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：無線電通信。方法是：首先，利用Glodwave軟件

5、導(dǎo)入兩段聲音，再把兩段聲音進(jìn)行合成，制作成一個配樂詩朗誦，讓學(xué)生對音頻信號及無線電波隨模擬信號而改變有一個感性的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上，再通過將無線電波傳遞信息的過程與飛機(jī)運(yùn)輸貨物的過程作類比來突破這一難點(diǎn)。本設(shè)計(jì)通過學(xué)生積極參與，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。通過經(jīng)歷推測和設(shè)想的過程，感受現(xiàn)代生活與物理知識的密切聯(lián)系。完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需1課時。六、教學(xué)流程2、流程圖說明情景I視頻播放無線電波應(yīng)用的視頻。引出問題：什么是無線電波？無線電波是怎么產(chǎn)生的？活動I學(xué)生實(shí)驗(yàn)收音機(jī)發(fā)出嚓嚓的噪聲。情景II演示實(shí)驗(yàn)1、2奧斯特實(shí)驗(yàn)證明電能產(chǎn)生磁。磁也能產(chǎn)生電。活動II討論推測各小組分別根據(jù)長波、中波、短波、微波的特點(diǎn)討論推

6、測其傳播方式（每組討論一個波段）。活動皿討論設(shè)想設(shè)想1：在近距離通信的基礎(chǔ)上，設(shè)想如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。設(shè)想2：如何實(shí)現(xiàn)全球通信。設(shè)想3：對于微波遇到障礙物會發(fā)生反射，能加劇水和脂肪分子的熱運(yùn)動，有何設(shè)想。情景IU視頻利用Glodwave軟件導(dǎo)入兩段聲音，并將兩段聲音進(jìn)行合成。情景Wppt導(dǎo)圖將無線電波傳遞信息的過程與飛機(jī)運(yùn)輸貨物的過程作類比。3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)，通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)，對無線電波的產(chǎn)生有一個大致的了解。第二環(huán)節(jié)，通過推測各波段可能的傳播方式以及設(shè)想無線電波的應(yīng)用，知道無線電波的用途。第三環(huán)節(jié)，通過軟件演示和將無線電波傳遞信息的過程與飛機(jī)運(yùn)輸

7、貨物的過程作類比，知道無線電波傳遞信息的過程。七、教案示例（一）引入視頻：無線電波的應(yīng)用。設(shè)問：無線電波是如何產(chǎn)生的呢？（二）新課1、無線電波的產(chǎn)生（1）學(xué)生實(shí)驗(yàn)：活動卡P11活動（1）問題：電路通斷的瞬時收音機(jī)為什么會發(fā)出嚓嚓聲呢？（2）演示實(shí)驗(yàn)1：奧斯特實(shí)驗(yàn)證明：通電導(dǎo)線周圍存在磁場。即：電能產(chǎn)生磁。（3）演示實(shí)驗(yàn)2：閉合的線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動。證明：磁也能產(chǎn)生電。（4）解釋電能產(chǎn)生磁，磁能產(chǎn)生電，電和磁總是相互聯(lián)系的，形成了一個不可分離的統(tǒng)一體，并由近及遠(yuǎn)地向外傳播，就形成了無線電波。收音機(jī)發(fā)出嚓嚓聲的原因是收音機(jī)收到了電路瞬時通斷時發(fā)出的無線電波。聲波有不同的頻率，無線電波與聲

8、波一樣也有不同的頻率，不同的頻率對應(yīng)不同的波長（對波長稍作解釋），頻率越高，波長越短，反之，頻率越低，波長越長。無線電波按頻率從低到高排列的順序是：長波、中波、短波、微波。2、無線電波的傳播及應(yīng)用對電離層稍作解釋。無線電波傳播的特點(diǎn)：（1）與光的傳播相同，不需要媒介物質(zhì)，可在真空中傳播，在真空中的傳播速度等于光速C=3X108米/秒，在空氣中的傳播速度與在真空中的傳播速度幾乎相同。（2）無線電波也具有能量，但在沿地球表面附近的空間傳播時能量會不斷損失，而且頻率越高（波長越短）能量損失越大；頻率越低（波長越長）能量損失越小。（3）頻率越高，傳遞信息就越多。（4）波長越長，如長波、中波，能繞過障礙

9、物的本領(lǐng)越大。波長短，如短波、微波，遇較大的障礙物不能繞過，會受到阻擋。（5）微波遇到障礙物會發(fā)生反射，還能穿過電離層。問題：根據(jù)以上特點(diǎn)，你認(rèn)為各波段各有什么特點(diǎn)？會如何傳播？可以有哪些應(yīng)用？小組討論：各小組分別根據(jù)長波、中波、短波、微波的特點(diǎn)討論推測其傳播方式（每組討論一個波段）。交流、總結(jié)：（1）長波（LW）特點(diǎn)：長波適宜沿地球表面附近的空間傳播。傳播距離遠(yuǎn)，穩(wěn)定性和抗干擾性好。缺點(diǎn)：發(fā)射長波的設(shè)備龐大，造價高。因此長波很少用于無線電廣播，目前，我國沒有民用長波廣播電臺。應(yīng)用：長波多用于超遠(yuǎn)程無線電通信、潛艇、遠(yuǎn)洋航行的通信、導(dǎo)航等。（2）中波（MW）特點(diǎn)：白天中波被電離層幾乎全部吸收，

10、因此，適宜沿地球表面附近的空間傳播，晚上可依靠電離層的反射來傳播。應(yīng)用：中波多用于城市廣播、電報(bào)通信。（3）短波（SW）特點(diǎn)：主要依靠電離層的反射來傳播。缺點(diǎn)：由于電離層的快速變化，收聽時經(jīng)常出現(xiàn)類似海浪般忽大忽小的聲音。穩(wěn)定性和抗干擾性差。應(yīng)用：遠(yuǎn)距離廣播通信。（4）微波特點(diǎn)：沿地球表面附近的空間傳播時，由于波長很短，遇障礙物阻擋；頻率很高，在傳播過程中能量損失很大，所以傳播距離很近。由于頻率很高，傳遞信息多。遇到障礙物會發(fā)生反射。能穿過電離層。應(yīng)用1：電視廣播、移動通信傳播方法：發(fā)射塔：用于近距離通信。小組討論：如果要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，你有什么設(shè)想？地面中繼站：用于國內(nèi)遠(yuǎn)距離通信。小組討論：

11、要實(shí)現(xiàn)國際通信，你有什么設(shè)想？同步通信衛(wèi)星作中繼站：用于全球通信。小組討論：微波遇到障礙物會發(fā)生反射，微波還能加劇水和脂肪分子的熱運(yùn)動，使物體溫度升高，對于這些特點(diǎn)，你有什么設(shè)想？（提示：超聲波的應(yīng)用）應(yīng)用2：雷達(dá)、微波爐3、無線電通信以廣播電視為例（教科書P23圖8-4-5，與運(yùn)輸貨物進(jìn)行類比）：（1）貨物裝箱話筒（拾音器）：將聲音轉(zhuǎn)換成與聲音變化相一致的電信號（音頻信號）；多媒體演示：Glodwave軟件導(dǎo)入兩段聲音，再把兩段聲音進(jìn)行合成。攝像機(jī)：將畫面轉(zhuǎn)換成與畫面色彩、明暗變化相一致的電信號（視頻信號）（2）裝機(jī)調(diào)制器：使無線電波隨模擬信號而改變，將模擬信號裝載到無限電波上。調(diào)制有兩種技術(shù)：調(diào)幅（AM）：使無線電波的振幅隨模擬信號改變。調(diào)頻（FM）：使無線電波的頻率隨模擬信號