资源简介

一、信息的传递方式 （教学设计）
年级 九年级 学科 物理 课时数 教师
课题 一、磁现象 磁场
教学 目标 物理观念 了解信息传递的多种方式，如有线通信（包括金属导线、光纤等）和无线通信（电磁波等）；知道模拟信号与数字信号的特点及区别。
科学思维 通过分析不同信息传递方式的特点，培养比较、归纳、概括的思维能力；能运用物理知识，如电路知识、电磁波知识，理解信息传递过程中的信号转换和传输原理，提升逻辑推理能力。
科学探究 经历对信息传递方式的探究过程，如设计简单实验探究电磁波的存在和传播特性，培养提出问题、作出假设、设计实验、收集证据、分析论证等科学探究能力。
科学态度 与责任 认识到信息传递技术对人类社会发展的重要性，培养对科学技术的兴趣和好奇心；关注信息传递技术的发展对环境和社会的影响，树立可持续发展的意识和社会责任感。
教材 分析 本章《信息的传递》教学聚焦信息传递原理、手段与应用。教材以清晰框架和丰富实例，助学生了解信息传递历程及声、光、电等媒介作用，引入无线电、光纤通信和互联网技术，具时代性与实用性。教材编排逻辑严谨，从生活现象引入让学生获感性认识，再探讨电磁波特性及应用、信息传递技术，最后联系现代通信技术让学生应用知识解决问题。此外，教材设计多个实验与探究活动，培养学生动手能力与科学思维，强调跨学科知识融合，为后续学习奠基。
学情分析 针对九年级学生学习特点与认知水平，本章内容具挑战性与吸引力。该年龄段学生已有一定物理基础，为学习信息传递内容铺垫，但信息传递含较多抽象理论，部分学生理解困难，教学中需化繁为简，通过实验演示和生活案例降低难度。总之，教师应根据学情调整教学策略，确保学生在本章学习中成长进步。
教学重点 信息传递的主要方式及基本原理，包括有线通信和无线通信；模拟信号和数字信号的概念、特点与区别。
教学难点 理解模拟信号和数字信号在信息传递过程中的处理方式和优缺点；掌握电磁波的特性（频率、波长、波速关系等）以及在不同通信场景中的应用原理。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 【问题情境】在19世纪之前的几千年里，由于科学技术发展缓慢，人们主要靠面对面交流，以及信鸽、邮驿、烽火等方式传递信息。电的使用使有线电报和电话的发明成为可能。高山、海洋都很难阻挡电磁波，信息的传递方式发生了根本性变化。信息传递的方式有哪些 不同的信息传递方式有什么特征 带着问题，思考不同的信息传递方式
学习新课 一、信息与信息传递 （一）什么是信息 1．通俗地说，信息是各种事物发出的有意义的消息。消息包含的内容越多，信息量就越大。 2．语言、符号和图像是人类特有的三种信息。声波“携带”着老师的语言信息，把知识传递给学生；书信“携带”着文字信息，把亲情传递给家人；报纸“携带”着文字和图像信息，把新闻传递给读者。声波、书信、报纸就是信息的载体。 （二）早期信息传递方式——电话 早期的信息传递方式有：面对面交流，以及烽火、信鸽、邮驿等方式。后来人们利用有线电报和电话传递信息。 【做一做】将播放器和扬声器用导线连接起来，如图18.1-1所示。闭合开关，听到音乐从扬声器中发出，播放器播放的音乐是如何传递到扬声器的 音乐从播放器传递到扬声器的过程依赖于电流的变化。当播放器工作时，它会将存储的音乐信号转化为电信号。这些电信号通过导线传输到扬声器。扬声器内部的线圈在电流的作用下产生变化的磁场，与永磁体相互作用，推动振膜振动。振膜的振动使空气产生声波，从而将音乐以声音的形式传播出来，被人耳接收和感知。这一过程展示了电能如何转化为声能，体现了信息传递的一种重要形式。 最简单的电话由话筒和听筒组成，为了完成通话，话筒和听筒之间要连一对电话线。话筒把声音信号转换成变化的电流信号，电流信号沿着导线把信息传到远方。在另一端，电流信号使听筒的膜片振动，电流携带的信息被转换成声音信息。 （三）现代信息的载体——电磁波 【做一做】将播放器与线圈1用导线连接起来，将线圈2与扬声器用导线连接起来，如图18.1-2所示。闭合开关，你能听到什么 两个线圈之间没有导线连接，信息是如何传递的 电磁波在信息的传递过程中扮演着非常重要的角色。在日常生活中，收音机接收电磁波传递的声音信息，移动电话靠电磁波传递声音和图像信息。 导线中电流变化会在周围空间产生电磁波。利用电磁波我们可以传递信息，电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播。所以，空间站中的航天员能够依靠电磁波与地面指挥控制中心进行联络。 电磁波与水波、声波类似，具有波速、频率和波长。图18.1-3是波的示意图，两相邻波峰或波谷间的距离叫作波长，用λ表示。电磁波在真空中传播的速度约为3×108m/s。 电磁波的应用技术仍在不断发展，特别是在信息时代，电磁波会发挥越来越大的作用。 【相关链接】电磁波 电磁波是个大家族，Y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等都是电磁波家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围。按电磁波频率的大小可以给它们排排“家谱”，如图18.1-4所示。 【做一做】将播放器和激光笔用导线连接起来，将太阳能电池板与扬声器连接起来，如图18.1-5所示。闭合开关，你听到了什么 信息是靠什么传递的 我们已经知道，光也是一种电磁波。但是普通的光发散且难以使信息传播较远的距离，直到激光被发现，人们才实现了利用光高效传播信息。 【提个醒】在使用激光笔时应正确操作，避免激光照射人的眼睛、皮肤等处。 了解什么是信息，以及早期的信息传递方式 了解现代信息的载体，电磁波 认识电磁波的特点及重要参数 阅读教材 动手操作
学习新课 二、信息传递的方式 （一）信息传递的方式 1．信息传递总是需要携带者，声、光、电、纸和电磁波都可以作为信息的携带者。 2．每一个信息传递的过程中都有一个信息源（出发点）和接收器（目的点）。如图18.1-6所示，当爸爸给妈妈打电话时，爸爸的话筒是信息源，信息的携带者是电磁波，妈妈的听筒是信息接收器。 （二）信息传递流示意图 1．信息传递过程可以用信息流示意图来表示。我们用方框表示信息源和信息接收器，用箭头表示信息流的方向。图18.1-7是信息流示意图。 2．有些装置在传输信息的过程中，可以将一种信号转换成另一种信号，如扬声器既是“电”信号的接收器，又是“声”信号的信息源。图18.1-8给出了两个例子。 3．我们发现，每一个信息传递装置都会有另一个信息传递装置与其相互对应，如话筒与扬声器、摄像机与电视屏幕。 【实践与探索】 1．电磁波和水波一样，都具有波速、波长和频率。波传播的快慢用_______描述，相邻两个波峰（或波谷）间的距离称为_______，波周期性变化的次数与对应时间之比称为_______。电磁波在真空中传播的速度是_______m/s。 2．举出人们在生产生活中应用电磁波的实例。 示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控。 （1）无线电波：_____________________。 （2）微波：_____________________。 （3）γ射线：_____________________。 3．电视机有一个无线遥控器，遥控器和电视机之间的信息携带者是什么 4．在图18.1-9中标出信息携带者的名称。 （4）X射线：____________________________。 5．打开收音机，调节到某一电台能听到清晰的声音。找一个金属饭盒或金属锅，把收音机放入其中。盖上盖子听听收音效果的变化，这种变化说明了什么 【答案】1．波长；波速；频率；3×108。 2．（1）无线电波：广播电台利用无线电波播放音乐和新闻。 （2）微波：微波炉利用微波加热食物，使食物中的水分子振动产生热量。 （3）γ射线：在医疗领域，γ射线被用于肿瘤的放射治疗，以破坏癌细胞。 3．遥控器和电视机之间的信息携带者是红外线。 4．（4）X射线：医院利用X射线进行人体内部结构的成像，如骨骼检查。 5．把收音机放入金属容器并盖上盖子后，收音效果会明显变差甚至完全听不到声音。这种现象说明金属对电磁波具有屏蔽作用，阻止了电磁波的传播。 认识信息传递的方式 学习信息流示意图 探索与实践
课 堂 练 习 1．“星闪”是我国自主研发的新一代应用技术，集合蓝牙、等传统无线技术的优势，且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点，其信号传输的主要载体是（ B ） A．超声波 B．电磁波 C．空气 D．电缆 【答案】B 【详解】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。“星闪”是我国自主研发的新一代应用技术，集合蓝牙、WIFI等传统无线技术的优势，且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点，其信号传输的主要载体是电磁波，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．现在很多人都在使用移动电话，移动电话不需要电话线，比固定电话更方便，下列对于移动电话说法正确的是（　　） A．移动电话既能发射电磁波又能接收电磁波 B．移动电话的发射功率很大，所以人们能够很方便和别人进行通话 C．无绳电话也是移动电话的一种，它直接与基地台天线收发电磁波 D．移动电话的听筒是利用电磁感应的原理工作的 【答案】A 【详解】AB．手机由电磁波传递信息，可以在信号覆盖的任何地方使用，手机既是发射机又是接收机，但是它发射的功率很小，又不具有交换能力，必须依靠一组功率的固定电台和交换中心来转接，故A正确，B错误； C．无绳电话由主机和手机组成，它们之间通过无线电波沟通，然后通过主机接在市话网上，故C错误； D．移动电话的听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音，故D错误。 故选A。 3．2024年我国新能源汽车产销数量均突破1200万辆，连续十年位居世界首位。新能源汽车中，通过激光雷达与摄像头的协同工作可以测量车周围物体的距离和识别交通标志等。激光雷达的工作原理是发射激光脉冲并接收反射信号，生成高精度3D点云地图。下列说法正确的是（ ） A．激光雷达发射的是超声波 B．通过激光雷达可以识别红绿灯 C．相比于激光雷达，摄像头工作更容易受光线影响 D．通过激光雷达发现前面300m处的物体用时1×10-6s 【答案】C 【详解】A．激光雷达发射的是激光，故A错误； B．摄像头可以识别红绿灯，故B错误； C．激光雷达的工作原理是发射激光脉冲并接收反射信号，不易受光线影响；摄像头工作根据凸透镜成像原理，更容易受光线影响，故C正确； D．激光雷达的工作原理是发射激光脉冲并接收反射信号。通过激光雷达发现前面300m处的物体时通过排路程为 通过激光雷达发现前面300m处的物体所用时间 故D错误。 故选C。 4．如图所示的“智轨”电车采用激光雷达感知技术、毫米波雷达感知技术等环境感知手段，获得安全防护信息。雷达感知技术是通过信号发射系统向环境发射信号，然后信号接收系统接收到来自环境反射回来的信号而获得周边环境的信息。下列说法正确的是（ B ） A．毫米波雷达感知技术利用超声波传递信息 B．激光雷达感知技术利用电磁波传递信息 C．毫米波的传播需要介质，激光的传播不需要介质 D．毫米波传播的速度比激光小 【答案】B 【详解】A．超声波是频率高于20000Hz的声波，属于声波的一种。而毫米波是电磁波的一种，毫米波雷达感知技术是利用毫米波来传递信息的，并非超声波，故A错误； B．激光属于电磁波的一种。 激光雷达感知技术是通过发射激光信号，然后接收反射回来的激光信号来获得周边环境的信息，故B正确； C．毫米波是电磁波，电磁波的传播不需要介质，它可以在真空中传播；激光同样属于电磁波，其传播也不需要介质，在真空中也能以光速传播。故C错误； D．在真空中，所有电磁波的传播速度都相同，都等于光速c=3×108m/s。 毫米波和激光都属于电磁波，它们在真空中的传播速度相等；在其他介质中，虽然传播速度会小于真空中的速度，但二者在相同介质中的传播速度仍然是相等的，故D错误。 故选B。 5．（2025·四川绵阳·二模）如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量调大。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A．这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B．迅速变化的电流能够产生电磁波 C．收音机可以接收电磁波信号 D．收音机接收的是导线的另一端与电池的正极快速摩擦而产生的声音 【答案】D 【详解】A．实验中，将导线直接接在电池两端，由于短路对电池有较大损害，最好用旧电池来做，故A正确，不符合题意； B．题目中，将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，则导线中有迅速变化的电流，听到收音机中传出“喀喀”声，这是因为收音机收到了电磁波信号，说明迅速变化的电流能够产生电磁波，故B正确，不符合题意； C．收音机中传出“喀喀”声，说明收音机接收到了电磁波信号，故C正确，不符合题意； D．收音机通过接收电磁波来工作，所以收音机传出的“喀喀”声是其接收电磁波而产生的，不是摩擦而产生的声音，故D错误，不符合题意。 故选D。 6．如图所示，嫦娥六号成功着陆月球背面，在鹊桥二号中继星的支持下，实现人类首次月球背面地表采样返回。下列说法中正确的是（　　） A．采集的样品返回地球后质量会减小 B．太阳能电池主要将光能转化为内能 C．控制中心利用电磁波最终实现对嫦娥六号的控制 D．嫦娥六号下降过程中，相对于月球表面是静止的 【答案】C 【详解】A．质量是物质的一种基本属性，跟物体形状、状态、空间位置等无关，故采集的样品返回地球后质量不变，故A错误； B．太阳能电池是将光能转变为化学能的，故B错误； C．电磁波可以传递信息，且不需要介质，故控制中心利用电磁波通过鹊桥二号实现对嫦娥六号的控制，故C正确； D．嫦娥六号下降过程中，与月球表面相对位置发生改变，离月球表面越来越近，相对于月球表面是运动的，故D错误。 故选C。 7．在收音机中，下列工作顺序正确的是（ ） A．天线→调谐→高频放大→检波→低频放大 B．天线→调谐→检波→高频放大→低频放大 C．天线→高频放大→调谐→低频放大→检波 D．天线→高频放大→检波→调谐→低频放大 【答案】A 【详解】收音机接收电磁波正常工作的顺序为：首先通过天线接收电磁波信号；通过调谐器选择需要收听的电台；再将选出的信号进行高频放大；通过检波将声音信号从载波上卸下，即检出有用的音频信号；最后通过低频放大，推动喇叭发声。故A正确，BCD错误。 故选A。 8．2024年12月17日，神舟十九号航天员顺利完成第一次出舱活动，时长约9小时，再次刷新中国航天员出舱活动时长纪录，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．以舱门为参照物，出舱时的航天员是静止的 B．航天员在太空中没有惯性 C．航天员在太空中的工作画面是通过电磁波传回地面的 D．航天员出舱后在太空中可以不借助工具直接面对面交流 【答案】C 【详解】A．以舱门为参照物，出舱时的航天员相对于舱门的位置发生了改变，所以航天员是运动的，故A错误； B．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，航天员在太空中依然具有惯性，故B错误； C．电磁波能够在真空中传播，因此航天员在太空中的工作画面是通过电磁波传回地面的，故C正确； D．太空是真空环境，没有空气作为声音传播的介质，声音无法在真空中传播，所以航天员出舱后在太空中不能不借助工具直接面对面交流，故D错误。 故选C。 9．波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域。无线电波频段划分如图。则（　　） A．毫米波属于UHF频段的电磁波 B．毫米波在空气中的传播速度为340m/s C．6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长 D．UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度不同 【答案】C 【详解】A．波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，即波长为10-3m～10-2m，根据图中波长确定是极高频波，不是属于UHF频段的电磁波，故A不符合题意； BD．毫米波也是电磁波，各种电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度，大约为3×108m/s，UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同，故BD不符合题意； C．根据图中知波长越短，频率越高，6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长，故C符合题意。 故选C。 10．小明根据物理课本电与磁的内容绘制的思维导图如图所示，图中A为发电机的原理，即 ， （选填“扬声器”或“动圈式话筒”）也是利用这一原理工作的；B为广播、移动电话传递信息的载体，即 。 【答案】 电磁感应 动圈式话筒 电磁波 【详解】[1]发电机是根据电磁感应原理制成的；图甲中A为发电机的原理，即电磁感应。 [2]动圈式话筒将声音的机械振动转化成电流信号，所以动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。 [3]电磁波可以传递各种信息，广播、电视、移动电话都是利用电磁波传递信息的，所以B为电磁波。 10．电磁波在真空中的传播速度为 ，用收音机收听某广播电台节目时，已知这套节目的发射频率为600，则这套节目用来发射信号的电磁波的波长是 m。 【答案】 500 【详解】[1]电磁波在真空中的传播速度为c=3×108m/s=3×105km/s [2]发射频率为f=600kHz=6×105Hz 由c=λf可得，波长
板 书 设 计 一、信息的传递方式 一、信息与信息传递 1．信息是各种事物发出的有意义的消息。 2．语言、符号和图像是人类特有的三种信息。 3．早期的信息传递方式有：面对面交流，以及烽火、信鸽、邮驿等方式。后来人们利用有线电报和电话传递信息。 4．电话的基本原理：最简单的电话由话筒和听筒组成，为了完成通话，话筒和听筒之间要连一对电话线。话筒把声音信号转换成变化的电流信号，电流携带的信息被听筒转换成声音信息。 三、信息传递的方式 1．信息的载体——携带者。信息传递总是需要携带者，声、光、电、纸和电磁波都可以作为信息的携带者。 2．每一个信息传递的过程中都有一个信息源（出发点）和接收器（目的点）。 3．信息传递流示意图 （1）我们用方框表示信息源和信息接收器，用箭头表示信息流的方向。 （2）有些装置在传输信息的过程中，可以将一种信号转换成另一种信号。 （3）信息传递装置与信息接收装置相互对应。 4．现代信息的载体：电磁波。 （1）电磁波的产生：变化的电流在周围空间产生电磁波。 （2）电磁波的主要参数：波速、频率和波长。 （3）了解电磁波家族。 （4）激光可以传递信息。
课 堂 小 结 一、信息的传递方式
作业布置 1．教材本节末“实践与探索” 2．配套同步“导学案”。
教学反思

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