Soạn giáo án chuyên đề Vật lí 11 cánh diều Chuyên đề 2 Bài 2: Truyền tín hiệu
Soạn chi tiết đầy đủ giáo án chuyên đề Vật lí 11 Chuyên đề 2 Bài 2: Truyền tín hiệu sách cánh diều. Giáo án soạn chuẩn theo Công văn 5512 để các thầy cô tham khảo lên kế hoạch bài dạy tốt. Tài liệu có file tải về và chỉnh sửa được. Hi vọng, mẫu giáo án này mang đến sự hữu ích và tham khảo cần thiết. Mời thầy cô tham khảo.
Nội dung giáo án
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
BÀI 2: TRUYỀN TÍN HIỆU (5 TIẾT)
- MỤC TIÊU
- Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Mô tả được các ưu điểm của việc truyền dữ liệu dưới dạng số so với việc truyền dữ liệu dưới dạng tương tự.
- Thảo luận để rút ra được: Sự truyền giọng nói hoặc âm nhạc liên quan đến chuyển đổi tương tự - số (ADC) trước khi truyền và chuyển đổi số - tương tự (DAC) khi nhận.
- Mô tả được sơ lược hệ thống truyền kĩ thuật số về chuyển đổi tương tự - số và số - tương tự.
- Thảo luận được ảnh hưởng của sự suy giảm tín hiệu tính theo dB và tính theo dB trên một đơn vị độ dài.
- Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua quá trình tìm câu trả lời cho các câu thảo luận và bài tập trong SCĐ.
- Giao tiếp và hợp tác: Biết khiêm tốn tiếp thu sự góp ý và nhiệt tình chia sẻ, hỗ trợ các thành viên trong nhóm khi thực hiện nhiệm vụ trong quá trình hoạt động nhóm.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến truyền tín hiệu, đề xuất giải pháp giải quyết.
Năng lực vật lí:
- Nêu được khái niệm tín hiệu tương tự và tín hiệu số.
- Nêu được ưu điểm của truyền tín hiệu số so với truyền tín hiệu tương tự.
- Rút ra được sự chuyển đổi tương tự - số trước khi truyền và số - tương tự khi nhận.
- Lập được sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu số.
- Rút ra được nguyên nhân làm suy giảm tín hiệu; suy giảm chất lượng và công suất tín hiệu.
- Vận dụng được kiến thức về truyền tín hiệu để làm bài tập và giải thích được một số vấn đề trong thực tế.
- Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập.
- THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
- Đối với giáo viên:
- SCĐ Vật lí 11, SGV Vật lí 11, Kế hoạch dạy học.
- Ảnh hoặc video về một số hiện tượng được đề cập đến trong SCĐ: hình ảnh tín hiệu tương tự và tín hiệu số, hình ảnh tín hiệu tương tự bị nhiễu và sự suy giảm trong quá trình truyền; bị "méo" khi khuếch đại, hình ảnh sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu số trong chuyển đổi tương tự - số và số - tương tự,…
- Máy chiếu, máy tính (nếu có).
- Đối với học sinh:
- SCĐ Vật lí 11.
- Tư liệu, tranh ảnh, video liên quan đến nội dung truyền tín hiệu và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
- HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
- Mục tiêu: Thông qua một số ví dụ trong thực tiễn để HS phân tích và nêu vấn đề về ưu điểm của truyền tín hiệu số so với tương tự.
- Nội dung: GV cho HS quan sát hình ảnh/video, đặt câu hỏi cho HS thảo luận và tìm hiểu về truyền tín hiệu.
- Sản phẩm học tập: HS thảo luận về câu hỏi trong phần khởi động của bài học, trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra.
- Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS tìm hiểu về nội dung Mở đầu:
Tín hiệu thông tin có vai trò then chốt trong truyền thông. Trước đây, các tín hiệu tương tự đã được sử dụng trong nhiều hệ thống thông tin. Hiện nay, do có nhiều ưu điểm nên truyền dữ liệu dưới dạng các tín hiệu số ngày càng chiếm ưu thế trong truyền thông.
- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: Truyền dữ liệu dưới dạng số có ưu điểm gì so với truyền dữ liệu dưới dạng tương tự?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát hình ảnh và đưa ra câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV tiếp nhận câu trả lời dẫn dắt HS vào bài: Để trả lời câu hỏi này chúng ra vào bài học ngày hôm nay: Bài 2: Truyền tín hiệu.
- HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu ưu điểm của truyền tín hiệu số
- Mục tiêu: Thông qua hoạt động này, HS sẽ:
+ Hình thành khái niệm tín hiệu tương tự và tín hiệu số.
+ Rút ra được ưu, nhược điểm của truyền tín hiệu số.
- Nội dung: GV tổ chức cho HS quan sát hình ảnh và thực hiện các hoạt động theo SCĐ, từ đó rút ra được công thức vận tốc và chu kì của vệ tinh chuyển động trong trường hấp dẫn.
- Sản phẩm học tập: HS thực hiện các yêu cầu GV đưa ra và nêu được ví dụ về tín hiệu tương tự, tín hiệu số và rút ra được ưu điểm của truyền tín hiệu số.
- Tổ chức hoạt động:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS |
DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Nhiệm vụ 1. Hình thành khái niệm tín hiệu tương tự, tín hiệu số Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ tìm hiểu về tín hiệu tương tự và tín hiệu số. - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Câu hỏi (SCĐ – tr29) + Câu hỏi 1 (SCĐ – tr29): Đại lượng tương tự là đại lượng có thể có bất kì giá trị nào trong miền giá trị của nó. Nêu ví dụ đại lượng tương tự. + Câu hỏi 2 (SCĐ – tr29): Đại lượng số chỉ có một vài giá trị (thường chỉ có hai giá trị). Nêu ví dụ đại lượng số. - Sau khi HS trả lời, GV tổng kết để định nghĩa tín hiệu tương tự, tín hiệu số. - GV chiếu hình ảnh ví dụ về tín hiệu tương tự và tín hiệu số (hình 2.1) cho HS quan sát và hình dung về hai khái niệm này. - GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Câu hỏi 3 (SCĐ – tr30) Ở trung học cơ sở, bạn đã biết người ta chỉ dùng hai kí hiệu "0" và "1" để biểu diễn số trong máy tính, gọi là số nhị phân. Mọi dữ liệu trong máy tính đều là dãy bit. Bit chỉ có thể nhận một trong hai trạng thái 0 hoặc 1. Ví dụ, số 6 được biểu diễn dưới dạng số nhị phân 3-bit là 110. Hãy biểu diễn số 9 và số 10 thành các số nhị phân 4-bit. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SCĐ, quan sát hình ảnh, và trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời HS trả lời câu hỏi, đưa ra ý kiến của bản thân về nội dung Câu hỏi *Trả lời Câu hỏi 1 (SCĐ – tr29) Ví dụ về đại lượng tương tự: Chiều cao của người (có thể là bất cứ giá trị nào trong một khoảng xác định),… *Trả lời Câu hỏi 2 (SCĐ – tr29) Ví dụ về đại lượng số: Giới tính người (nam và nữ),… *Trả lời Câu hỏi 3 (SCĐ – tr30) Số 9 được biểu diễn dưới dạng số nhị phân 4-bit là 1001. Số 10 được biểu diễn dưới dạng số nhị phân 4-bit là 1010. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, điều phối thảo luận để hướng tới khái niệm tín hiệu tương tự và tín hiệu số, tổng kết và chuyển sang nội dung mới. |
I. ƯU ĐIỂM CỦA TRUYỀN TÍN HIỆU SỐ 1. Tín hiệu tương tự và tín hiệu số - Tín hiệu thông tin trong đó thông tin được biểu diễn bằng đại lượng có giá trị liên tục được gọi là tín hiệu tương tự. - Tín hiệu số có giá trị không liên tục mà rời rạc theo thời gian và được biểu diễn tương ứng với các số "0" và "1". - Tín hiệu số bao gồm một loạt các giá trị "cao" được biểu thị bằng số "1" và giá trị "thấp" được biểu thị bằng số "0". Không có giá trị nào nằm giữa giá trị "cao" và giá trị "thấp". |
Nhiệm vụ 2. Rút ra ưu điểm của truyền tín hiệu số Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu hình ảnh tín hiệu tương tự bị nhiễu và suy giả trong quá trình truyền; bị "méo" khi khuếch đại (hình 2.2) và hình ảnh tín hiệu số bị nhiễu và suy giảm trong quá trình truyền; được khử nhiễu khi khuếch đại tái tạo (hình 2.3) cho HS quan sát. - GV đặt câu hỏi: + Nêu ưu điểm của truyền tín hiệu số. - Sau khi HS trả lời, GV tổng kết rút ra ưu điểm của truyền tín hiệu số. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SCĐ, quan sát hình ảnh và trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời HS trả lời câu hỏi, đưa ra ý kiến của bản thân. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, điều phối thảo luận để rút ra ưu điểm của truyền tín hiệu số, tổng kết và chuyển sang nội dung mới. |
2. Ưu điểm của truyền tín hiệu số - Truyền tín hiệu số có nhiều ưu điểm so với truyền tín hiệu tương tự + Khi truyền một tín hiệu bất kì trên một khoảng cách xa, tín hiệu sẽ bị nhiễu và mất mát công suất, tức là tín hiệu bị suy giảm. Để truyền được khoảng cách xa, sau những khoảng thời gian đều đặn, người ta phải khuếch đại tín hiệu. + Không giống như tín hiệu tương tự, tín hiệu số có thể được truyền qua một khoảng cách xa với sự tái tạo thường xuyên mà tín hiệu không bị suy giảm. + Tín hiệu số tương thích với công nghệ hiện đại, có thể được lưu trữ và xử lí dễ dàng hơn. + Ở các hệ thống kĩ thuật số, những dữ liệu bổ sung có thể được thêm vào các đường truyền. Những dữ liệu bổ sung này là mã cho hệ thống nhận để có thể kiểm tra và sửa chữa tín hiệu đã truyền trước khi được tái tạo cuối cùng.
|
Hoạt động 2. Tìm hiểu về sự chuyển đổi tương tự - số và số - tương tự
- Mục tiêu: Sau hoạt động này, HS sẽ:
+ Rút ra được sự chuyển đổi tương tự - số trước khi truyền và số - tương tự khi nhận.
+ Lập được sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu số.
- Nội dung: GV tổ chức cho HS thực hiện theo các hoạt động trong SCĐ và rút ra được sự chuyển đổi tương tự - số trước khi truyền và số - tương tự khi nhận.
- Sản phẩm học tập: HS thực hiện các yêu cầu GV đưa ra và nêu được sự cần thiết của chuyển đổi số mang đến, lập được sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu số, hình thành quá trình lấy mẫu.
- Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS |
DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Nhiệm vụ 1. Rút ra sự chuyển đổi tương tự - số trước khi truyền và số - tương tự khi nhận Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV đặt vấn đề: Ngày nay, chuyển đổi số đang mang đến những thay đổi to lớn cho sản xuất và đời sống. Vấn đề then chốt của cách mạng số là khả năng chuyển đổi dữ liệu thông tin dưới dạng tín hiệu tương tự sang dạng số trong chuyển đổi tương tự sang số và sau đó chuyển đổi chúng trở lại thành dạng tương tự trong chuyển đổi số sang tương tự. - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và tìm hiểu về sự chuyển đổi tương tự - số (ADC) trước khi truyền và chuyển đổi số - tương tự (DAC) khi nhận. - GV đưa ra kết luận về sự chuyển đổi tương tự - số trước khi truyền và chuyển đổi số - tương tự khi nhận. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SCĐ và trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời HS trả lời câu hỏi, đưa ra ý kiến của bản thân. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, điều phối thảo luận để rút ra sự chuyển đổi tương tự - số trước khi truyền và số - tương tự khi nhận, tổng kết và chuyển sang nội dung mới. |
II. CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ - SỐ VÀ SỐ - TƯƠNG TỰ 1. Sự cần thiết - Do những ưu điểm vượt trội của tín hiệu số so với tín hiệu tương tự nên trước khi truyền đi, những dữ liệu dưới dạng tương tự như âm thanh, hình ảnh,…được chuyển đổi sang dữ liệu dưới dạng số. Tại nơi thu nhận, các dữ liệu số này lại được chuyển đổi sang dạng tương tự.
|
Nhiệm vụ 2. Lập sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu số Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu hình ảnh sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu số trong chuyển đổi tương tự - số và số - tương tự (hình 2.4) cho HS quan sát. - GV đặt câu hỏi: + Hãy chỉ ra các khối chức năng chính của hệ thống truyền tín hiệu số trong chuyển đổi tương tự - số và số - tương tự. - GV chiếu hình ảnh quá trình lấy mẫu (hình 2.5) cho HS quan sát. - GV yêu cầu HS làm việc cá nhân và trả lời nội dung Câu hỏi 4 (SCĐ – tr33) Lấy mẫu là gì? - GV hướng dẫn HS nghiên cứu SCĐ và hình thành cho HS quá trình lấy mẫu. - Sau khi HS trả lời, GV tổng kết về nội dung lập sơ đồ khối và lấy mẫu. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SCĐ, quan sát hình ảnh và trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời HS trả lời câu hỏi, đưa ra ý kiến của bản thân về nội dung Câu hỏi *Trả lời Câu hỏi 4 (SCĐ – tr33) Trong chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (ADC), cần đo tín hiệu tương tự trong các khoảng thời gian đều đặn. Quá trình đó được gọi là lấy mẫu. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, điều phối thảo luận để lập sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu số và hình thành khái niệm lấy mẫu. - GV tổng kết và chuyển sang nội dung mới. |
2. Sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu số - Các khối chức năng chính của sơ đồ khối hệ thống truyền tín hiệu âm thanh số trong chuyển đổi tương tự - số và số - tương tự: 1. Chuyển dao động âm thanh thành tín hiệu điện. 2. Trộn sóng. 3. Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số. 4. Chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự. 5. Tách sóng. 6. Loa.
3. Lấy mẫu - Trong chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (ADC), cần đo tín hiệu tương tự trong các khoảng thời gian đều đặn. Quá trình đó được gọi là lấy mẫu. - Mỗi lần tín hiệu được lấy mẫu, việc chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số tạo ra một số nhị phân gồm một số bit nhất định. Vì mẫu được lấy nhiều lần trong một giây nên nhiều số nhị phân lần lượt được tạo ra và chuỗi số 0 và 1 trở thành tín hiệu số được truyền đi. |
Hoạt động 3. Rút ra nguyên nhân làm suy giảm tín hiệu
- Mục tiêu: Thông qua hoạt động này, HS sẽ nêu được nguyên nhân làm suy giảm tín hiệu; suy giảm chất lượng và công suất tín hiệu.
- Nội dung: GV hướng dẫn HS thảo luận và rút ra được nguyên nhân làm suy giảm tín hiệu; suy giảm chất lượng và công suất tín hiệu.
- Sản phẩm học tập: HS thảo luận và nêu được nguyên nhân làm suy giảm tín hiệu, suy giảm chất lượng tín hiệu, suy giảm công suất tín hiệu.
- Tổ chức thực hiện:
--------------- Còn tiếp ---------------
Soạn giáo án chuyên đề Vật lí 11 cánh diều Chuyên đề 2 Bài 2: Truyền tín hiệu, GA word chuyên đề Vật lí 11 cd Chuyên đề 2 Bài 2: Truyền tín hiệu, giáo án chuyên đề Vật lí 11 cánh diều Chuyên đề 2 Bài 2: Truyền tín hiệu
MỘT VÀI THÔNG TIN
- Giáo án tải về là giáo án bản word, dễ dàng chỉnh sửa nếu muốn
- Font chữ: Time New Roman, trình bày rõ ràng, khoa học.
- Tất cả các bài đều soạn như mẫu ở trên
PHÍ GIÁO ÁN:
- Phí giáo án: 350k/cả năm
=> Khi đặt, nhận đủ giáo án cả năm ngay và luôn
CÁCH ĐẶT TRƯỚC:
- Bước 1: gửi phí vào tk: 10711017 - Chu Văn Trí - Ngân hàng ACB (QR)
- Bước 2: Nhắn tin tới Zalo Fidutech - nhấn vào đây để thông báo đặt trước