(4)B
二、光纤通信
1.创设情境,引出光纤通信
展示材料:教师拿出光纤棒,打开开关,把散开的光纤部分对着同学们。
设问:同学们玩过这种光纤棒吗?那么光为什么可以沿弯曲的线传播呢?
此问题引起学生的认识冲突,因为前面的学习中学生知道光是沿直线传播的。就此引发学生对本知识板块的好奇心。
2.阅读教材,探求新知
教师活动:①指导学生阅读课本,回答以下问题。
②学生回答问题后,及时作出点评。
③组织学生做好演示实验。
④对实验现象进行解释,并补充有关全反射的知识。
(教学说明:全反射的知识,学生以前没有接触到,需要教师做补充性讲解。讲解时要考虑到学生已有的知识基础,即他们已经知道光的反射规律,反射角等于入射角,当入射角增大时,反射角也增大。当光从水或玻璃中斜射向空气时,既发生反射也发生折射,当入射角增大到某一角度时,就只发生反射而不再发生折射,这时就叫做发生了全反射。如下图所示。)
⑤投放有关光导纤维丝的制作材料、制作过程,以拓宽学生的视野。
⑥组织学生阅读STS部分,让学生为我国的光纤通信事业的发展而自豪的同时,从中了解光缆在通信中的重要作用,使学生自觉爱护光缆。
问题展示:①既然微波承载的信息量那么大,为什么还要开发新的传输方式?
②普通光的频率比微波还高,能够携带更多的信息,自然也就进入了科学家的视野,请分析能不能用普通光来传输信息呢。
③实际应用于通信的激光是在特殊的管道--光导纤维里传播的,那么光为什么可以在任意弯曲的管道里传输呢?
④实验时,需要观察的实验现象是什么?
⑤光导纤维的结构是怎样的?光是如何通过光导纤维把信息传递到远方的?
⑥请总结光纤通信的优点。
学生活动:①阅读课本"光纤通信"部分,思考并回答以上问题。
②在教师的指导下完成"光沿水流传播"的演示实验装置的装配,并成功完成实验。
③阅读STS部分,了解我国光纤事业的发展史,了解光缆在通信中的重要作用,以后的生活和社会活动中,自觉爱护光缆。
总结:①微波通信确实可以传输大量的信息,不过在传输过程中容易受到电磁干扰,还易遭雷击,导致信号传递不够稳定,且距离越远,时间延迟,会导致声音和图像不同步。为提高通信质量,有必要研究开发一种新的信号传输方式。
②普通的光源夹杂了许多不同波长的光,如果用它作载波,就像收音机同时接收到了许多频率的节目,各种声音重叠在一起,让人无法分辨清楚。因此,要让光来传输信息,这种光必须是频率单一、方向高度集中才可以。于是"激光"在人们的企盼中诞生了。
③实验中发现光沿着弯弯的水流照到地面,在地面产生一个光斑,表明光可以沿着弯曲的水流传播。那么光也可以沿着弯曲的玻璃丝传播。这是光纤通信的实验基础。
④光从光导纤维的一端射入,在内壁上经过多次反射,从另一端射出,从而可以把信息传到远方。光导纤维由内芯和外套两部分组成,内芯是由很细很细的石英玻璃丝做成的。
⑤光纤通信的优点:一是不受外界条件干扰,使激光通信能传播很远,并且能提高通信质量;二是容量大。
即学即练(课件展示问题)
(1)光纤是一种非常细的玻璃丝,它由______和______两部分组成,光从光纤的一端