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(1)知識(shí)與技能
①了解光源,知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類(lèi);②理解光沿直線傳播及其應(yīng)用;③了解光在真空中的傳播速度c=3×108m/s。
(2)過(guò)程與方法
①通過(guò)觀察與實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力;②經(jīng)歷“光是怎樣傳播的”探究過(guò)程,培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力;(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀
①通過(guò)親身的體驗(yàn)以及探 究的學(xué)習(xí)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
②通過(guò)探究物理學(xué)習(xí)活動(dòng),使學(xué)生獲得成功的愉悅,提高探索的積極性。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
重點(diǎn):光的直線傳播內(nèi)容。
難點(diǎn):探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播。
【探究方法】自主探究式教學(xué)法
【教學(xué)資源】(材料、工具)
激光筆、透明固體一個(gè)、軟塑料管一根、水、噴霧劑、蚊香、玻璃杯、果凍、小孔成像儀等。
【教學(xué)過(guò)程】(過(guò)程、結(jié)構(gòu))
一、新課引入,光源
1.光源
能夠發(fā)光的物體叫光源。(板書(shū):光源)
例如:……………………學(xué)生舉例
上面的光源能分成自然光源與人造光源
讓學(xué)生對(duì)太陽(yáng)、螢火蟲(chóng)、水母、點(diǎn)燃的蠟燭、霓虹燈、白熾燈等光源進(jìn)行分類(lèi)
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新型光源的了解,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)世界的向往。
二探究光的傳播
1.提出問(wèn)題
師:光對(duì)人類(lèi)非常重要,因?yàn)橛辛斯?,我們才能清楚得觀察世界,那么光是怎樣傳播的呢?
2.猜想
生:光是可能沿直線傳播的。
師:同學(xué)們都猜想光是沿直線傳播的,那么怎樣檢驗(yàn)我們的猜想的正確性呢?
生:需要用實(shí)驗(yàn)的方法去檢驗(yàn)。
3.設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
師;在實(shí)驗(yàn)之前我們要先解決兩個(gè)問(wèn)題一是要有光源,二是要看清光的傳播路徑
引導(dǎo)學(xué)生想出能看清光的傳播路徑的方法
學(xué)生應(yīng)用教師提供的器材,通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)探究得出:光在空氣、水、以及果凍這些介質(zhì)中沿直線傳播,但在兩種介質(zhì)的界面上要發(fā)生偏折。
[問(wèn)題一]同學(xué)們剛才看到了許多光沿直線傳播現(xiàn)象,但是光總是沿直線傳播嗎?
方法一:用激光筆發(fā)出光束向滴了少量牛奶的水中投射,可以看到光在水中沿直線傳播。
方法二:用激光筆發(fā)出光直接照射果凍,發(fā)現(xiàn)光在果凍中沿直線傳播。
方法三:將激光射過(guò)拉直了的橡皮管,但橡皮管彎曲就無(wú)法射過(guò)。
方法四:將激光射入有煙塵的瓶中,可以看到光在空氣中沿直線傳播。
組織學(xué)生歸納得出:光在空氣、水、果凍、玻璃中沿直線傳播
4.分析論證
將激光沿從空氣斜射入水中,可以看到光在空氣和水中的路徑都是直線,在空氣和水的界面上發(fā)生了偏折。
組織學(xué)生歸納得出:光沿直線傳播要在同一種介質(zhì)中
教師演示光在非均勻糖水中傳播的實(shí)驗(yàn),得出光在同種非均勻介質(zhì)中路徑發(fā)生彎曲。
5.得出結(jié)論
組織學(xué)生歸納得出:光沿直線傳播要在同一種介質(zhì)中,而且介質(zhì)要是均勻的。
板書(shū):光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播
三、光線
介紹光線的概念
強(qiáng)調(diào):光是真實(shí)存在的,光線是人們用來(lái)表示光的傳播路徑的一種方法。
四、利用光沿直線傳播的解釋自然現(xiàn)象及在生活中的應(yīng)用
1.影子的形成
2.日食與月食
3.小孔成像
演示:點(diǎn)燃蠟燭置于小孔前,在透明膜上能找到蠟燭倒立的像
4.激光準(zhǔn)直
5.打靶射擊
五、光的傳播速度
(1)師:為什么在打雷的時(shí)候先看到閃電后聽(tīng)到雷聲?
生:光的傳播速度比聲音快。
(2)學(xué)生了解真空中的光速是宇宙間最快的速度c=3×108m/s,在空氣中光速也可以近似的看為3×108m/s,在水中的傳播速度約為在真空中的3/4,在玻璃中的傳播速度約為真空中的2/3。
六、小結(jié)
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)你有哪些收獲?
七、課后作業(yè)及活動(dòng)
(1)完成物理課本36面動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理。
人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理》八年級(jí)上冊(cè)第二章第一節(jié)“光的傳播”。
【教學(xué)過(guò)程】
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
(聯(lián)系實(shí)際提出問(wèn)題,激發(fā)興趣,引起注意。)
(播放動(dòng)畫(huà):一人走進(jìn)一間漆黑的屋子,接著把燈打開(kāi),緊接著又進(jìn)來(lái)一人將他的眼睛蒙上。)
師:如果在伸手不見(jiàn)五指的夜晚,我們能看見(jiàn)物體嗎?為什么?
生:不能看見(jiàn)物體,因?yàn)橐雇頉](méi)有光,我們什么也看不見(jiàn)。
師:站在明亮的屋子里,將眼睛蒙上,你能看見(jiàn)物體嗎?為什么?
生:仍然什么也看不見(jiàn),因?yàn)閷⒀劬γ缮暇褪强床灰?jiàn)物體。
(其他同學(xué)在思考,教師用鼓勵(lì)的眼神望著同學(xué)。)
師:想一想,誰(shuí)能進(jìn)一步解釋一下?
生:是不是沒(méi)有光線進(jìn)入我們的眼睛里?
(同學(xué)們露出茅塞頓開(kāi)的神色,教師露出滿意的微笑,點(diǎn)點(diǎn)頭。)
師:他說(shuō)的對(duì)不對(duì)?
生齊答:對(duì)。
師:實(shí)際上我們的周?chē)褪且粋€(gè)充滿五顏六色的光的世界,陽(yáng)光使我們的世界絢麗多彩,光使我們的生活五彩繽紛。同學(xué)們一定都想知道光的奧秘吧!從本章開(kāi)始,老師和同學(xué)們一起走進(jìn)光的世界。
二、教學(xué)目標(biāo)(投影顯示)
1.知道什么是光源。
2.知道光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,并能用來(lái)解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象。
3.知道光線是表示光的傳播方向的直線。
4.知道光在真空中的傳播速度。
三、預(yù)習(xí)指導(dǎo)(投影顯示預(yù)習(xí)內(nèi)容)
1.________________叫光源。光源可分為_(kāi)_______________和________________。
2.光在________________是________________傳播的。
3.用________________________________表示光線。
4.光在真空中的傳播速度是________________。
5.解釋影子、日食、月食的形成原因。
(通過(guò)圖片的直觀展示,說(shuō)明光對(duì)人類(lèi)生活和生產(chǎn)的重要性,對(duì)學(xué)生進(jìn)行勞動(dòng)創(chuàng)造人類(lèi)文明的思想教育。)
師:同學(xué)們閱讀課文并完成預(yù)習(xí)題,有問(wèn)題請(qǐng)?jiān)跁?shū)中作出標(biāo)記。遇到問(wèn)題同學(xué)們可以一起討論。
(此時(shí)教師全場(chǎng)巡視,檢查同學(xué)們的完成情況,將具體的問(wèn)題記錄下來(lái)。)
師:通過(guò)預(yù)習(xí),同學(xué)們知道了哪些有關(guān)光的知識(shí)?
生:我們把能發(fā)光的物體叫做光源。
生:太陽(yáng)、閃電、電燈、蠟燭、螢火蟲(chóng)……可以叫光源。
生:霓虹燈、篝火、手電筒、火把……也可以叫光源。
生:光源可以分為兩種:一種是自然光源,一種是人造光源。
師:很好,可是,光是如何傳播的呢?
生:小學(xué)自然常識(shí)中曾經(jīng)學(xué)過(guò)──光是沿直線傳播的。
師:在生活中,你們見(jiàn)過(guò)光是沿直線傳播的嗎?能否舉例說(shuō)明?
生:見(jiàn)過(guò),比如電影放映機(jī)射向銀幕的光是直的……
生:在有霧的天氣里,可以看到從汽車(chē)頭射出的光束是直的……
生:現(xiàn)在有的建筑物上打的光束也可以說(shuō)明光是沿直線傳播的。
師:既然光是沿直線傳播的,我們?cè)鯓硬拍苄蜗蟮乇硎竟獾膫鞑ツ?
生:用光線──表示光的傳播方向的帶箭頭的直線。
師:誰(shuí)能上來(lái)示范畫(huà)光線?
(生舉手示意,生在黑板正確畫(huà)出點(diǎn)光源發(fā)出的光線,師微笑著點(diǎn)頭表示肯定。)
師:同學(xué)們注意,光是真實(shí)存在的,光線是人們用來(lái)表示光的傳播路線的一種方法。因此畫(huà)光線時(shí)必須用箭頭標(biāo)明光的傳播方向。
生:太陽(yáng)發(fā)出的光也可以這樣畫(huà)嗎?
師:太陽(yáng)離我們很遠(yuǎn),它發(fā)出的光可看成是平行光線;手電筒、探照燈射出的光線也可看成是平行光線。
(教師示范畫(huà)出平行光線)
生:光在哪里是沿直線傳播的?
生:光是否總是沿直線傳播呢?
生:光沿直線傳播需要什么條件?
師:好,接下來(lái)我們就來(lái)研究這些問(wèn)題。物理是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),同學(xué)們就要注意觀察、實(shí)驗(yàn),深入探討、自主探索和總結(jié)物理規(guī)律。要想確切了解光的直線傳播規(guī)律,同學(xué)們必須自己去探究。
(各組學(xué)生選用已準(zhǔn)備好的小激光、水、玻璃、蠟燭、手電筒、帶孔的紙板、三球儀等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。各組選擇的不同,實(shí)驗(yàn)的步驟不同,探究的問(wèn)題不同,遇到的問(wèn)題也不同,氣氛異?;钴S。此時(shí)教師要適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生指導(dǎo)和點(diǎn)撥。)
(教師把小組實(shí)驗(yàn)中探究的共同問(wèn)題投影在屏幕上)
師:通過(guò)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勛约旱挠^點(diǎn)。
生1:光可以在空氣、水、玻璃等介質(zhì)中傳播。
生2:光在這些介質(zhì)中都是沿直線傳播。
生3:光在透明的介質(zhì)中是沿直線傳播的。
生4:這說(shuō)明光總是沿直線傳播的。
師:還有其他觀點(diǎn)嗎?
生5:光必須在同種介質(zhì)中才沿直線傳播。
師:(質(zhì)疑)光在同種介質(zhì)一定沿直線傳播嗎?
(同學(xué)們顯示出疑惑、求知的神態(tài)。)
四、教師點(diǎn)撥
師:我們生活在地球上,它周?chē)拇髿獠⒉痪鶆颍?qǐng)看從大氣層外射向地面的陽(yáng)光還是沿直線傳播的嗎?(利用微機(jī)動(dòng)畫(huà)演示早晨太陽(yáng)光線的偏轉(zhuǎn))
生1:通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示,我看到光在疏密不均勻的空氣中,不能沿直線傳播。
生2:早晨,當(dāng)太陽(yáng)在地平線以下時(shí),我們就看見(jiàn)了它。
生3:這是因?yàn)椴痪鶆虻拇髿馐构饩€變彎了。
生4:光在同種介質(zhì)中沿直線傳播是有條件的。
生5:光沿直線傳播的條件是──在同種且均勻的介質(zhì)中。
生6:應(yīng)該說(shuō),光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
師:同學(xué)們分析總結(jié)得很好,光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,這就是光的直線傳播規(guī)律。你們是不是對(duì)光的直線傳播有了新的理解?
全體生:是。
師:請(qǐng)同學(xué)們?cè)跁?shū)中“光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的”下面用紅色鉛筆畫(huà)線引起注意,并且在“同一種均勻介質(zhì)”下畫(huà)重點(diǎn)符號(hào)。
(教師微笑點(diǎn)頭,師生鼓掌,教學(xué)難點(diǎn)突破,目標(biāo)達(dá)到。)
(播放雷鳴閃電動(dòng)畫(huà))
師:打雷時(shí)閃電和雷聲實(shí)際是同時(shí)發(fā)生的,我們先聽(tīng)到雷聲還是先看到閃電?
生:先看到閃電。
師:(質(zhì)疑)這說(shuō)明了什么?
生:光的傳播速度比聲音的傳播速度快得多。
生:光的速度到底有多大呢?
師:(釋疑)光的傳播速度很大,測(cè)定光的傳播速度是非常困難的。第一個(gè)測(cè)量光速的科學(xué)家是伽利略,但遺憾的是他失敗了。后來(lái)經(jīng)過(guò)幾代科學(xué)家的不懈努力,測(cè)出的結(jié)果一次比一次精確,現(xiàn)在公認(rèn)光在真空的傳播速度是3×108m/s。
生:這3×108m/s的速度能有多大呢?
師:光在1秒內(nèi)傳播的距離相當(dāng)于繞地球7周半;光從月球傳播到地球只需1.3秒。
五、探究訓(xùn)練
(發(fā)掘生活中的問(wèn)題和現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生思維,在變化的情境中,激發(fā)學(xué)生去探索。用科學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際生活中的現(xiàn)象。)
師:(演示手影)請(qǐng)看,這是生活中常見(jiàn)的一種光學(xué)現(xiàn)象,誰(shuí)能用今天所學(xué)的知識(shí)來(lái)解釋一下?
(學(xué)生討論后得出結(jié)論)
生:光在均勻介質(zhì)沿直線傳播過(guò)程中,遇到不透明的物體,在物體后面光不能達(dá)到的區(qū)域便形成了影子。
師:同學(xué)們都在路燈下走過(guò),(動(dòng)畫(huà)演示一個(gè)人在路燈下走過(guò)時(shí)的情形)請(qǐng)大家仔細(xì)觀察,這里有一個(gè)很有趣的現(xiàn)象,看誰(shuí)能發(fā)現(xiàn)。
生:人的影子會(huì)發(fā)生長(zhǎng)短變化。
師:誰(shuí)能用學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋?zhuān)瑸槭裁慈说挠白訒?huì)發(fā)生長(zhǎng)短變化呢?(學(xué)生回答,老師鼓勵(lì),微機(jī)輔助演示釋疑。)
師:能否根據(jù)影子的形成,說(shuō)明汽車(chē)的前燈為什么安裝在車(chē)的下部?
(提示:夜間行車(chē),燈光照射的路面一片光亮,表明路面是平坦的;如果有黑影,說(shuō)明路面是坎坷不平的。)
生:(釋疑)由作圖可知,對(duì)于同樣高的障礙物,如果光線從較高的地方射向障礙物,其影子比較短;光線從較低的地方射向障礙物,其影子長(zhǎng)一些,這樣有助于司機(jī)看清前面路面的凹凸情況,所以汽車(chē)的前燈要安裝在車(chē)頭的下部。
師:回答得非常好!老師還知道同學(xué)們最?lèi)?ài)看動(dòng)畫(huà)片,請(qǐng)看《寶蓮燈》片段中發(fā)生了什么自然現(xiàn)象。(播放)
生:月食。
師:(質(zhì)疑)你相信月亮確實(shí)被天狗吃了嗎?用微機(jī)動(dòng)畫(huà)模擬演示日食、月食的成因。
(學(xué)生討論、交流后回答。)
生1:月球運(yùn)行到地球與太陽(yáng)中間并成一直線時(shí),太陽(yáng)的光被月亮擋住,地球表面上某些地區(qū)短時(shí)間看不到太陽(yáng)就出現(xiàn)日食。
生2:地球運(yùn)行到月球與太陽(yáng)的中間并成一直線時(shí),太陽(yáng)光被地球擋住,不能射到月球上,月球上出現(xiàn)陰影,就是月食。
師:光的直線傳播在實(shí)際生活中還有什么應(yīng)用?誰(shuí)能再舉例說(shuō)明?
生:檢查排直隊(duì),打靶瞄準(zhǔn)時(shí)。
生:什么是激光準(zhǔn)直?
(教師用微機(jī)模擬利用激光準(zhǔn)直來(lái)鑿隧道,并演示掘進(jìn)機(jī)在激光束的引導(dǎo)下工作。)
師:激光的方向性好,而亮度隨距離增大而減弱得小。因此,用它能保證掘進(jìn)方向不變。
生:小孔成像是怎么回事?能利用這節(jié)的知識(shí)解釋嗎?
師:你提的問(wèn)題很好!請(qǐng)同學(xué)們觀看我國(guó)古代偉大的思想家、科學(xué)家墨翟的介紹,并欣賞小孔成像的動(dòng)畫(huà)演示。
師:(啟發(fā))通過(guò)圖片介紹和動(dòng)畫(huà)演示,你了解到了什么?
生:我們知道墨翟是世界上第一個(gè)論述光的直線傳播規(guī)律,并最早進(jìn)行小孔成像實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家。
師:(引申)同學(xué)們?cè)诿鞔_小孔成像的特點(diǎn)和原理后,還可用白熾燈和不透光的紙觀察燈絲的像,根據(jù)小孔成像制作針孔照相機(jī),這個(gè)“小實(shí)驗(yàn)”及“小制作”留給大家去研究。
六、總結(jié)點(diǎn)撥
師:通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們都學(xué)到了哪些知識(shí)?
生:能夠發(fā)光的物體叫光源。光源可分為自然光源和人造光源。
生:光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
生:光線:表示光的傳播方向的帶箭頭的直線。────
生:用光的直線傳播解釋光現(xiàn)象:影子的形成、日食、月食、小孔成像。
生:光在真空中的傳播速度是300000000m/s。
關(guān)鍵詞:廣電; 3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò); 音頻直播車(chē); 信號(hào)傳輸
1 引言
隨著廣播電視常態(tài)化直播的不斷深入,傳統(tǒng)的電話線路傳輸由于受到場(chǎng)地限制、傳輸音質(zhì)差、等缺點(diǎn)已經(jīng)無(wú)法滿足要求。目前廣播受眾人群在不斷擴(kuò)大,受眾人群日益年輕化,聽(tīng)眾對(duì)廣播現(xiàn)場(chǎng)直播的音質(zhì)也提出了更高的要求。在這種形勢(shì)下,廣播現(xiàn)場(chǎng)直播迫切需要有一種既能克服場(chǎng)地限制,又能便捷高效的傳輸高質(zhì)量音頻的傳輸技術(shù)。
廣播現(xiàn)場(chǎng)直播可以生動(dòng)的為聽(tīng)眾提供即時(shí)的信息,更好的發(fā)揮廣播響應(yīng)速度快、傳播廣、收聽(tīng)方便的優(yōu)點(diǎn)。越來(lái)越受到聽(tīng)眾的歡迎。電話線傳輸方式由于帶寬窄、抗干擾能力差,使得節(jié)目傳輸質(zhì)量不能達(dá)到調(diào)頻廣播的要求。ISDN傳輸方式盡管采用寬帶技術(shù),音頻質(zhì)量較之電話線傳輸優(yōu)越,但是ISDN技術(shù)已經(jīng)逐漸被電信行業(yè)淘汰,在實(shí)際使用中現(xiàn)場(chǎng)基本都不具備ISDN線路和設(shè)備,局限性非常大。同時(shí),頻率為了順應(yīng)市場(chǎng),不斷進(jìn)行節(jié)目創(chuàng)新,移動(dòng)直播可以使節(jié)目形式更加多樣,突破了廣播一直以來(lái)采用定點(diǎn)直播的局限。在這種情況下,急需一種技術(shù)上先進(jìn)、傳輸質(zhì)量好、使用靈活方便、能適合各類(lèi)場(chǎng)合的現(xiàn)場(chǎng)直播傳輸系統(tǒng)。
3G(the 3rd Generation的縮寫(xiě))作為第三代移動(dòng)通信技術(shù),是指將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。2009年1月工業(yè)和信息化部正式向中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)電信發(fā)放了3G牌照。在短短的三年多時(shí)間,3G無(wú)線技術(shù)像雨后春筍般蓬勃發(fā)展。由于可以實(shí)現(xiàn)將音、視頻信號(hào)、圖片等通過(guò)壓縮編碼后利用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行傳送這一特點(diǎn),使得該技術(shù)應(yīng)用于廣播電視信號(hào)傳輸成為一種可能。
2 技術(shù)需求
根據(jù)頻率對(duì)節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)直播的需求,結(jié)合現(xiàn)有技術(shù),我們將該項(xiàng)目的基本需求歸納概括為以下幾點(diǎn):1.傳輸穩(wěn)定、可靠,能保證節(jié)目傳輸過(guò)程不中斷;2.有比較好的傳輸質(zhì)量,最好能實(shí)現(xiàn)音頻的高保真?zhèn)鬏敚?.對(duì)場(chǎng)地條件限制少,可以在不同場(chǎng)合不同環(huán)境下進(jìn)行即時(shí)傳輸;4.技術(shù)先進(jìn),為以后技術(shù)發(fā)展預(yù)留擴(kuò)展接口;5.操作方便、可靠,主持人通過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即能掌握使用。
3 項(xiàng)目研發(fā)
經(jīng)過(guò)近一年時(shí)間的實(shí)際考察,實(shí)驗(yàn),對(duì)現(xiàn)有的各種傳輸技術(shù)(如:微波、電話線、ISDN,光纖,3G)進(jìn)行綜合比較。其中微波傳輸技術(shù)受地理位置的限制比較大,且無(wú)法進(jìn)行移動(dòng)傳輸;電話線成本低、傳輸穩(wěn)定,沒(méi)有電話線路的地方無(wú)法實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸;ISDN技術(shù)傳輸帶寬大,傳輸?shù)囊纛l質(zhì)量較好,但該技術(shù)已經(jīng)退出市場(chǎng),幾乎所有地點(diǎn)都沒(méi)有ISDN線路。光纖傳輸音頻信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì),幾乎沒(méi)有延時(shí),但光纖線路需要隨著直播地點(diǎn)的變化不斷進(jìn)行敷設(shè)、熔接等,使用成本過(guò)高。利用3G技術(shù)進(jìn)行廣播音頻信號(hào)進(jìn)行無(wú)線傳輸,經(jīng)過(guò)大量測(cè)試后發(fā)現(xiàn),如果有3G信號(hào)的地方,都可進(jìn)行有效傳輸,不受地理?xiàng)l件的限制,可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高保真?zhèn)鬏?。?jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試后發(fā)現(xiàn),中國(guó)聯(lián)通的3G 技術(shù)(WCDMA)較之中國(guó)電信的CDMA2000(下行速率可以達(dá)到3.1Mb/S,上行速率為1.8 Mb/S)、中國(guó)移動(dòng)的TD-SCDMA(下行速率可以達(dá)到2.8Mb/S,上行速率為384Kb/S) 3G技術(shù)在蘭州地區(qū)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),其下行速率可以達(dá)到14.4Mb/S,上行速率為5.76 Mb/S,從無(wú)線信號(hào)質(zhì)量,強(qiáng)度,基站的分布,可以完全滿足傳輸音頻信號(hào)用。利用3G無(wú)線技術(shù)固然有諸多的好處,但是也有其弊端,在大量的測(cè)試數(shù)據(jù)中,總結(jié)出如果車(chē)速超過(guò)40KM/H偶爾會(huì)出現(xiàn)短暫中斷現(xiàn)象,約5毫秒,但對(duì)整個(gè)音頻信號(hào)傳輸不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大影響;還有一種普遍現(xiàn)象,就是在基站間的交叉區(qū),傳輸信號(hào)會(huì)出現(xiàn)短暫中斷現(xiàn)象。如果定點(diǎn)固定傳輸,不會(huì)出現(xiàn)任何中斷。
4 項(xiàng)目實(shí)施和改進(jìn)
經(jīng)過(guò)大量的研究、測(cè)試,利用3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸高質(zhì)量的音頻信號(hào)的利遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于弊,繼而進(jìn)入項(xiàng)目實(shí)施階段。
利用3G無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)傳輸?shù)脑硎墙柚?G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)這樣一個(gè)媒介,音頻信號(hào)在發(fā)端和收端利用專(zhuān)業(yè)的編解碼設(shè)備進(jìn)行兩次編解碼,以數(shù)據(jù)流的形式進(jìn)行打包傳輸,然后借助放音設(shè)備進(jìn)行復(fù)原。從而達(dá)到連續(xù)傳輸音頻信號(hào)的目的。選擇一款穩(wěn)定的、高質(zhì)量的編解碼設(shè)備就尤為重要。經(jīng)過(guò)查閱資料,實(shí)地考察和網(wǎng)絡(luò)搜索等多個(gè)渠道,目前廣電行業(yè)用到的進(jìn)口編解碼設(shè)備主要集中在澳洲的Tieline G3 和美國(guó)的COMREX 兩種品牌上,蘭州市廣播電視總臺(tái)選擇了澳洲的Tieline G3編解碼設(shè)備。配電部分選擇了水牛品牌的車(chē)載取力發(fā)電機(jī),經(jīng)過(guò)APC的機(jī)架式UPS電源,然后為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的供配電。直播音頻系統(tǒng)部分由:調(diào)音臺(tái)、延時(shí)器、便攜音頻工作站、無(wú)線話筒、無(wú)線監(jiān)聽(tīng)耳機(jī)等組成。由于該系統(tǒng)是搭建在一輛越野車(chē)上使用,所以必須要對(duì)設(shè)備機(jī)架進(jìn)行減震處理,以免車(chē)輛在行進(jìn)中設(shè)備受到劇烈震蕩而宕機(jī)。
系統(tǒng)搭建完成后經(jīng)過(guò)三十余場(chǎng)次的直播活動(dòng),沒(méi)有一次失敗案例,聲音質(zhì)量都保持在96K 和48K,傳輸語(yǔ)言類(lèi)節(jié)目和綜藝類(lèi)節(jié)目都沒(méi)有任何問(wèn)題。
為了改變3G用戶急劇增加帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象,近期中國(guó)聯(lián)通在蘭州地區(qū)范圍內(nèi)正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級(jí)擴(kuò)容,將WCDMA技術(shù)升級(jí)為更高帶寬的HSPA+技術(shù),經(jīng)過(guò)測(cè)試,該解碼設(shè)備在信號(hào)傳輸時(shí)有出現(xiàn)頻繁中斷的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)分析,出現(xiàn)中斷現(xiàn)象的主要原因是由于該解碼設(shè)備不能很好的兼容HSPA+技術(shù),必須對(duì)該設(shè)備軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。在軟件沒(méi)有升級(jí)前,我們摸索在該系統(tǒng)中加入了3G無(wú)線路由器設(shè)備,將原來(lái)的3G語(yǔ)音卡更換為單一的3G無(wú)線上網(wǎng)卡,由3G無(wú)線路由器轉(zhuǎn)換成有線網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過(guò)LAN口進(jìn)入編解碼設(shè)備,通過(guò)遠(yuǎn)端(車(chē)載)編解碼設(shè)備的一鍵操作,讓遠(yuǎn)端編解碼設(shè)備和近端(總控)編解碼設(shè)備通過(guò)轉(zhuǎn)換后的有線網(wǎng)絡(luò)握手成功。經(jīng)過(guò)技術(shù)上的改進(jìn),不但解決了中國(guó)聯(lián)通3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)升級(jí)后帶來(lái)的編解碼設(shè)備系統(tǒng)不穩(wěn)定故障,更大的解決了必須使用單一網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題。改進(jìn)后的系統(tǒng)不只局限于編解碼設(shè)備自帶的中國(guó)聯(lián)通無(wú)線3G網(wǎng)絡(luò)模塊。新系統(tǒng)可以通過(guò)不同的3G無(wú)線路由器接入中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)電信的3G無(wú)線信號(hào),網(wǎng)絡(luò)選擇也有很大余地。用3G無(wú)線上網(wǎng)卡代替3G無(wú)線語(yǔ)音卡后,使用資費(fèi)成本也得到了很大降低。
(1)了解什么是光源;
(2)知道光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播;
(3)知道光在真空中的傳播速度。
2.過(guò)程與方法
(1)通過(guò)觀察與實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力;
(2)經(jīng)歷“光是怎樣傳播的”探究過(guò)程,培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)能領(lǐng)略色彩斑斕的光之美,具有對(duì)科學(xué)的求知欲,樂(lè)于探索自然現(xiàn)象;
(2)認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性,有主動(dòng)與他人合作的精神。
二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材
激光手電、蚊香、玻璃磚、火柴、蠟燭、光屏、中間有孔的不透明硬紙板、盛水的小燒壞(水中放適量粉筆末)、果凍。
三、教學(xué)過(guò)程
1、設(shè)置情景課前啟動(dòng)
利用多媒體課件播放:伴隨著舒緩的音樂(lè),播放一幅幅美麗的城市夜景。
2、導(dǎo)入新課
師:伴隨著美妙的音樂(lè),同學(xué)們欣賞到了美麗的城市夜景,此情此景,同學(xué)們想對(duì)老師說(shuō)點(diǎn)什么呢?(學(xué)生談感受)是的,正是有了這色彩斑斕的光,城市才被打扮的如此美麗,如此迷人。對(duì)于光,同學(xué)們想知道些什么呢?今天我們先來(lái)學(xué)習(xí)《光的傳播》。
3、新授
(一)光源
師:同學(xué)們,剛才我們看到了美麗的城市夜景,那么,這些把城市點(diǎn)綴的如此美麗的光是哪兒來(lái)的呢?
生:結(jié)合圖2.1-1天然光源和圖2.1-2常見(jiàn)的人造光源,閱讀課本。然后討論交流。
師:是的,是從光源發(fā)出來(lái)的。除了課本上舉的例子,你還知道哪些物體能夠發(fā)光嗎?
生:討論交流。
師:很好,剛才同學(xué)們說(shuō)出了好多本身能夠發(fā)光的物體,我們就把這些物體能夠發(fā)光的物體,稱之為光源。
像太陽(yáng)、螢火蟲(chóng)、水母這類(lèi)能夠自然發(fā)光的物體,叫“天然光源”;像點(diǎn)燃的蠟燭、霓虹燈、白熾燈這類(lèi)由人類(lèi)制造的發(fā)光物體,叫“人造光源”。
(二)光的傳播
1.提出問(wèn)題
師:(手拿著一個(gè)激光手電射向天花板。)老師問(wèn)同學(xué)們一個(gè)問(wèn)題:從激光手電發(fā)出的光是沿著怎樣的路徑傳播到天花板上去的?請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)或感性認(rèn)識(shí)提出自己的猜想。
2.猜想
生:光是沿直線傳播的。
師:同學(xué)們都猜想光是沿直線傳播的,可科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,僅僅靠猜想是不夠的,怎樣檢驗(yàn)我們的猜想的正確性呢?
生:需要用實(shí)驗(yàn)的方法去檢驗(yàn)。
師:好,今天,同學(xué)們就用實(shí)驗(yàn)桌上這些簡(jiǎn)單的器材去大膽設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證我們的猜想是否正確,請(qǐng)同學(xué)們邊討論,邊設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比比看,哪個(gè)小組想出的辦法多。
3.設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師巡回指導(dǎo),并觀察各小組實(shí)驗(yàn)情況。)
師:好,現(xiàn)在哪個(gè)小組愿意把你們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)、操作的方法、看到的現(xiàn)象和得出的結(jié)論,告訴大家?
4.展示并交流。
學(xué)生甲:我們先用激光手電射向硬紙板上的小孔,在另一側(cè)的光屏上看到一亮點(diǎn),而射向硬紙板的其他位置時(shí)看不到亮點(diǎn),說(shuō)明光沿直線傳播;然后我們做了小孔成像實(shí)驗(yàn)。點(diǎn)燃蠟燭,中間是帶小孔的不透明硬紙板,另一側(cè)是光屏,在光屏上我們看到了燭焰的倒立的像。也說(shuō)明光是沿直線傳播的。
學(xué)生乙:當(dāng)我們點(diǎn)燃了蠟燭的時(shí)候,我們小組四個(gè)人都看到了光,說(shuō)明光是向四面八方傳播的。
學(xué)生丙:我們先點(diǎn)燃香,然后用激光手電沿著向上冒的煙的方向照過(guò)去,我們看到了一條亮光,時(shí)斷時(shí)續(xù)的,美極了!
學(xué)生?。何覀冇眉す馐蛛娬丈錈锏乃?,看到水中一條亮光。又照射果凍,還是看到一條亮光。
……
5.分析論證。
師:同學(xué)們說(shuō)的太精彩了!方法各異,但都說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題:光是沿直線傳播的?,F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們看老師做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn):把玻璃磚固定在光具盤(pán)上,用激光燈沿光具盤(pán)面射向玻璃磚。
生:詫異、迷惑(光怎么不是沿直線傳播了呢?)。
師:對(duì)呀,光不再沿直線傳播了,同學(xué)們能想想什么原因嗎?
生:討論交流。
師:考慮一下,同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,光是在什么介質(zhì)中傳播的?而老師做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候呢?
生:我們做實(shí)驗(yàn)時(shí),光是在水中、空氣中、果凍中傳播的,是同一種介質(zhì),而老師做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,光是從空氣傳播到玻璃中,介質(zhì)不一樣了。
師:很好。所以我們說(shuō)“光沿直線傳播”是有條件的,首先要在同種介質(zhì)中,而且是均勻的。同學(xué)們能總結(jié)這個(gè)結(jié)論了嗎?
生:光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
(三)光線
師:知道了光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,那我們?nèi)绾蚊枋龉饽?我找兩個(gè)同學(xué)到黑板上畫(huà)出來(lái)。
學(xué)生依據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)及對(duì)光的認(rèn)識(shí)畫(huà)出光的表示方法。
師:同學(xué)們畫(huà)的都很好,我們就用一條直線表示光的傳播路徑,用箭頭代表光的傳播方向。這樣的表示方法體現(xiàn)了我們物理學(xué)上的簡(jiǎn)單之美。
(四)光的直線傳播的應(yīng)用
師:我們知道了光是沿直線傳播的,同學(xué)們能舉例說(shuō)明哪里用到了光的直線傳播嗎?
生:在開(kāi)掘隧道時(shí),工程師們常常用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī),使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn),保證隧道方向不出現(xiàn)偏差。
師:光的直線傳播還可以解釋哪些常見(jiàn)的光現(xiàn)象呢?
生甲:我們玩過(guò)的手影游戲,就是因?yàn)楣庠趥鞑ミ^(guò)程中被手擋住了,在手后面的墻壁上產(chǎn)生影。
生乙:日食和月食的形成也可以用光的直線傳播來(lái)解釋。
生丙:剛才我們做的實(shí)驗(yàn)“小孔成像”也是由于光的直線傳播形成的。
師:很好,老師發(fā)現(xiàn)同學(xué)們討論積極,思維活躍,并且能從課本和生活中獲取信息,同學(xué)們的表現(xiàn)令老師欣慰?,F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們看大屏幕。
生:欣賞課件展示的激光準(zhǔn)直、手影、小孔成像、日食的成因、月食的成因。(加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí))
(五)光的傳播速度
師:同學(xué)們快速閱讀課本36頁(yè),讀完之后能告訴老師什么呢?
生甲:打雷時(shí),我們先看到閃電后聽(tīng)到雷聲。這表明,光的傳播速度比聲音快。
生乙:光在真空或空氣中的傳播速度是3×108m/s,在水中的傳播速度約為在真空中的3/4,在玻璃中的傳播速度約為真空中的2/3。
生丙:光速是很大的。如果一個(gè)飛人以光速繞地球運(yùn)行,在1s的時(shí)間內(nèi),能夠繞地球運(yùn)行7.5圈。
師:同學(xué)們都說(shuō)的很好。既然光速如此之快,科學(xué)家們是怎樣測(cè)出來(lái)的呢?這個(gè)問(wèn)題我想留給同學(xué)們,感興趣的話可以上網(wǎng)查詢。
四、回顧反思
師:同學(xué)們回想一下,剛才我們學(xué)習(xí)“光是怎樣傳播的”這個(gè)問(wèn)題時(shí),經(jīng)歷了怎樣的探究過(guò)程?
生:提出問(wèn)題──猜想──設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)──實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證──交流總結(jié)──得到結(jié)論──結(jié)論應(yīng)用。
師:是的,剛才我們經(jīng)歷的探究過(guò)程,正是科學(xué)家們進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)走過(guò)的路程,所不同的是,科學(xué)家們?cè)谘芯繂?wèn)題時(shí)走過(guò)的彎路更多,付出的勞動(dòng)更艱辛。
五、課堂小結(jié)
師:通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)你有哪些收獲?
生:討論交流。
六、動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理
“井底之蛙”這個(gè)成語(yǔ)大家都熟悉吧?你能解釋為什么“坐井觀天,所見(jiàn)甚小”嗎?你能根據(jù)光的直線傳播原理畫(huà)圖來(lái)說(shuō)明嗎?
第四章第1節(jié)光的直線傳播答案
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1、同種均勻介質(zhì);不需要
2、路徑;方向;快
3、月食;直線傳播
4、3×10³;3×10²;3/4
5、6、7、8、9、
BDCDAB
10、(1)物體通過(guò)小孔所成的像與孔的形狀無(wú)關(guān)
(2)小孔成像所成的項(xiàng)的形狀由物體的形狀決定
(3)倒立;光的直線傳播
(4)太陽(yáng)
拓展提高
11、直線傳播;變大
12、直線傳播;小孔距地面的高度不同
13、沿直線傳播;甲
14、倒立;變大;不變
15、(1)減小
(2)15
(3)慢;基本不變
第四章第2節(jié)光的反射答案
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1、光的反射
2、光的反射;漫反射
3、凹凸不平;遵循
4、入射光線;光路是可逆的
5、鏡面;入射光線;發(fā)射光線;法線;∠AON;∠NOB
6、光的反射;光的直線傳播
7、粗糙;漫
8、30°;0°;10°;10°
9、D
10、A
拓展提高
13、45°;增大
14、垂直;探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面上
15、B
16、D
17、①B
②反射角等于入射角
③不能
18、(1)光源
(2)沿光路用鉛筆相隔一定距離在紙板上各打兩個(gè)點(diǎn),在過(guò)兩點(diǎn)用直尺、鉛筆將光的路徑畫(huà)在紙板上
(3)給對(duì)應(yīng)的入射光線和反射光線編號(hào)
(4)在紙板上看不到反射光線
(5)反射光線、入射光線、法線在同一平面上
第四章第3節(jié)平面鏡成像答案
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1、4;不變;衣領(lǐng)
2、1.68;1
3、凸面鏡;凹面鏡;光的傳播方向
4、5、6、
ACB
7、(1)茶色玻璃板;??;小華的理由是點(diǎn)燃的蠟燭像清晰
(2)B;不能;虛
8、(1)薄玻璃板;相同
(2)不同;完全重合
(3)無(wú)關(guān)
拓展提高
11、反射;與平面鏡2等高的正前方
12、(1)虛
(2)6
(3)下降;0.5
13、(1)確定像的位置
(2)像和物大小相等
(3)M
(4)玻璃板比較厚,蠟燭經(jīng)過(guò)兩個(gè)反射面都會(huì)形成像
(5)連接對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)和物點(diǎn),判斷連線是否和鏡面垂直;測(cè)出像點(diǎn)和物點(diǎn)到玻璃板的距離進(jìn)行比較
14、(1)abdc;
a、在紙上記錄玻璃板的位置
第四章第4節(jié)光的折射答案
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1、水;空氣;虛
2、OC;BO;OF;OD;60;∠6;右
3、37°;43°
4、折射;能;光路是可逆的
5、6、7、8、
DABA
9、(1)遠(yuǎn)離
(2)B
拓展提高
12、A
13、C
14、甲;等于
15、(1)滴入幾滴牛奶;能
(2)大于;增大;折射光線消失
第四章第5節(jié)光的色散答案
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1、黃、綠、藍(lán);紅外線;熱效應(yīng)強(qiáng);紅外線烤箱
2、紅、綠、藍(lán);紅外線
3、黑
4、色散;紫;紅
5、6、7、8、
DBDAC
拓展提高
9、C
10、C
12、(1)透過(guò)的色光