HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và trả lời các câu hỏi sau:

+ Thông tin là gì?

+ Truyền thông tin là gì?

+ Thảo luận 1 (SCĐ – tr30): Nêu một số ví dụ thực tế về cách truyền thông tin trước khi điện thoại được phát minh.

- Sau khi HS phát biểu, GV kết luận về khái niệm thông tin và truyền thông tin.

- GV chiếu hình ảnh việc chuyển sóng âm thành tín hiệu điện thông qua micro (hình 5.1) và mô hình truyền thông tin bằng vệ tinh cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và tìm hiểu về nguyên tắc truyền thông tin.

- GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Thảo luận 2 (SCĐ – tr29)

Kể tên một số thiết bị thu, phát sóng trong đời sống hằng ngày.

- Sau khi HS phát biểu, GV kết luận về nội dung nguyên tắc truyền thông tin.

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 đại diện 1 – 2 HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

*Thảo luận 1 (SCĐ – tr28)

Việc truyền thông tin ở khoảng cách xa đã được khảo sát và phát triển từ rất lâu trong lịch sử nhân loại: từ các phương pháp thô sơ như tiếng trống, đốt khói, sự phản chiếu của ánh sáng mặt trời, cờ tín hiệu,…cho đến hiện đại hơn như điện báo. Vào gần cuối thế kỉ XIX, một phát minh có tính cách mạng trong lĩnh vực viễn thông là điện thoại được thực hiện bởi Bell và một số cộng sự.

*Thảo luận 2 (SCĐ – tr29)

- Một số thiết bị phát sóng: điện thoại di động, máy phát sóng wifi, các trạm thu phát sóng thông tin di động, lò vi sóng,…

- Một số thiết bị thu sóng: máy thu thanh (radio), anten,…

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA TRUYỀN THÔNG TIN

1. Thông tin và truyền thông tin

- Thông tin được hiểu là những dữ liệu đã được xử lí và tổ chức thành cấu trúc.

- Việc truyền dẫn thông tin qua một khoảng cách đáng kể về địa lí được gọi là viễn thông. Khoảng cách này có thể tương đối nhỏ nhưng cũng có thể là rất lớn.

2. Nguyên tắc truyền thông tin

- Trong viễn thông, tín hiệu được hiểu là đại lượng mang thông tin hay dữ liệu, có thể truyền đi trong không gian.

- Hệ thống viễn thông bao gồm những bộ phận sau:

+ Hệ thống phát tín hiệu.

+ Môi trường (hoặc phương tiện) truyền dẫn.

+ Hệ thống thu tín hiệu.

- Trong hệ thống viễn thông, một tín hiệu điện từ có thể chiếm một dải tần số có độ rộng bằng hiệu của tần số lớn nhất và tần số nhỏ nhất tương ứng với tín hiệu này.

Họ và tên:

Lớp:

Nhóm:

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Biến điệu biên độ

(AM – Amplitude Modulation)

*Mục tiêu:

HS nêu được khái niệm biến điệu biên độ.

*Nhiệm vụ:

1. Dựa vào SCĐ, HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi bên dưới.

2. Thời gian: 30 phút.

*Câu hỏi thảo luận:

1. Thế nào là quá trình biến điệu?

2. Mối liên hệ giữa sóng mang và quá trình biến điệu?

3. Phác thảo sơ đồ khối quá trình phát và thu sóng AM. Nêu rõ từng chức năng của từng thiết bị và đặc điểm của từng quá trình trong sơ đồ.

4. Nhận xét biên độ của sóng mang cao tần, sóng mang thông tin và sóng mang đã được biến điệu.

5. Thảo luận 4: Hãy cho biết trong biến điệu biên độ (AM), tại sao cần chuyển sóng âm thành sóng điện từ?

Họ và tên:

Lớp:

Nhóm:

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

Biến điệu tần số

(FM – Frequency Modulation)

*Mục tiêu:

HS nêu được khái niệm biến điệu tần số.

*Nhiệm vụ:

1. Dựa vào SCĐ, HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi bên dưới.

2. Thời gian: 30 phút.

*Câu hỏi thảo luận:

1. Thế nào là quá trình biến điệu?

2. Mối liên hệ giữa sóng mang và quá trình biến điệu?

3. Phác thảo sơ đồ khối quá trình phát và thu sóng FM. Nêu rõ từng chức năng của từng thiết bị và đặc điểm của từng quá trình trong sơ đồ.

4. Nhận xét biên độ của sóng mang cao tần, sóng mang thông tin và sóng mang đã được biến điệu.

5. Thảo luận 5: So sánh chức năng của mạch tách sóng và loa trong máy thu sóng với mạch trộn sóng và micro trong máy phát sóng.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu khái niệm sóng mang

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SCĐ và tìm hiểu về khái niệm sóng mang.

- GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Thảo luận 3 (SCĐ – tr30)

Dựa vào hiện tượng sóng dừng, giải thích vì sao chiều dài ngắn nhất của một anten để tạo ra cộng hưởng là  ( là bước sóng của sóng điện từ đang xét).

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về nội dung sóng mang.

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 đại diện 1 – 2 HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

*Thảo luận 3 (SCĐ – tr30)

- Để tạo ra sóng dừng điện từ (cộng hưởng sóng) trong anten, chiều dài L của anten phải bằng một số nguyên lần khoảng cách từ một nút sóng đến bụng sóng dừng, nghĩa là: . Vậy chiều dài ngắn nhất khả dĩ của một anten tương ứng với k = 1: .

- Giả sử với tần số sóng vô tuyến sử dụng là 435 MHz thì chiều dài ngắn nhất của một anten phải bằng:

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

II. BIẾN ĐIỆU

1. Sóng mang

- Một thông tin khi được phát ra phải được gửi qua môi trường truyền trước khi được ghi nhận bởi máy thu tín hiệu. Trong công nghệ viễn thông, thông tin này được truyền đi dưới dạng sóng điện từ có tần số cao để có thể truyền đi xa dễ dàng bởi các anten.

- Trong viễn thông, người ta sử dụng sóng cao tần, gọi là sóng mang để truyền đi trong không gian sau khi được phát từ một anten. Khi truyền đi, sóng mang sẽ đem theo đặc tính của tín hiệu cần thu phát.

- Quá trình tích hợp thông tin của tín hiệu cần truyền đi vào sóng cao tần được gọi là quá trình biến điệu. Có hai cách biến điệu là biến điệu theo biên độ và theo tần số.

Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu biến điệu biên độ và biến điệu tần số

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 – 6 nhóm, đánh số thứ tự HS trong các nhóm và sử dụng kĩ thuật mảnh ghép để HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV phát phiếu học tập cho các nhóm với 2 chủ đề:

+ Tìm hiểu về quá trình biến điệu biên độ.

+ Tìm hiểu về quá trình biến điệu tần số.

Vòng 1: Nhóm chuyên gia

+ Các nhóm bốc thăm để xác định chủ đề và nhận phiếu học tập tương ứng với chủ đề đó.

+ HS làm việc theo nhóm: nhóm trưởng yêu cầu các thành viên trong nhóm làm việc độc lập hoặc thảo luận theo nhóm đôi, trả lời các câu hỏi trong Phiếu học tập của nhóm mình.

+ Các thành viên sẽ trình bày và thảo luận, tổng hợp kiến thức của nhóm mình.

Vòng 2: Nhóm mảnh ghép

+ Hình thành nhóm mới bằng cách cho các HS có cùng số thứ tự trong các nhóm ở vòng 1 về cùng một nhóm với nhau.

+ Các thành viên trình bày thông tin của vòng 1 với các thành viên trong nhóm mới.

+ Các nhóm tiến hành trình bày và chia sẻ kết quả.

- Sau khi các nhóm trình bày, GV tổng hợp lại kiến thức về biến điệu biên độ và biến điệu tần số.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SCĐ, thảo luận và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm trình bày kiến thức vừa tìm hiểu.

*Thảo luận 4 (SCĐ – tr30)

(Câu trả lời đính kèm phía dưới)

*Thảo luận 5 (SCĐ – tr32)

(Câu trả lời đính kèm phía dưới)

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

2. Biến điệu biên độ (AM – Amplitude Modulation)

- Đồ thị li độ - thời gian của sóng mang trước khi biến điệu có dạng hình sin, với biên độ có thể thay đổi tùy theo tính chất thông tin được tích hợp vào. Sau khi biến điệu, tần số sóng mang không đổi. Sóng sau khi biến điệu sẽ được  anten phát ra và truyền đi xa.

- Sơ đồ hình 5.6 cho ta biết quy trình phát tín hiệu của một sóng biến điệu biên độ từ một sóng âm.

- Khi được ghi nhận tại máy thu tín hiệu, sóng mang có chứa thông tin có ích cần phải được "tách ra" để phục hồi sóng thông tin. Đó là quá trình giải điều chế.

3. Biến điệu tần số (FM – Frequency Modulation)

- Khi biến điệu tần số, tần số của sóng mang bị thay đổi theo tần số của sóng thông tin, trong khi biên độ của sóng mang không bị ảnh hưởng.

- Sơ đồ hình 5.9 cho ta biết quy trình phát tín hiệu của một sóng biến điệu biên độ.

*Trả lời Thảo luận 4 (SCĐ – tr30)

- Sóng âm là sóng cơ nên để có thể truyền đi, sóng âm cần một môi trường truyền sóng, và sóng âm không thể truyền đi xa do cường độ giảm nhanh theo khoảng cách. Khoảng cách truyền của sóng âm phụ thuộc nhiều yếu tố như: cường độ ban đầu của sóng âm, tính chất của môi trường truyền sóng.

- Với tính chất đặc thù là có thể truyền đi xa ngay cả trong chân không, sóng điện từ có thể dùng để “chuyên chở” sóng âm đi khoảng cách rất xa.

- Tính chất của sóng âm như âm sắc sẽ được sóng điện từ truyền tải đi khoảng cách xa nhờ thiết bị biến điệu và sau khi được thu nhận bởi các anten thu, các tính chất của sóng âm sẽ được tái lập bởi quá trình tách sóng. Để có thể thực hiện biến điệu, sóng âm cần phải được chuyển thành sóng điện từ thì mới có thể tích hợp vào sóng mang.

*Trả lời Thảo luận 5 (SCĐ – tr32)

- Mạch trộn sóng trong máy phát sóng và mạch tách sóng trong máy thu sóng có chức năng ngược nhau: Trong khi ở mạch trộn sóng, sóng thông tin và sóng điện từ (sóng mang) được tích hợp với nhau (về biên độ - AM hoặc về tần số - FM) thì trong mạch tách sóng, sóng thông tin được trích xuất khỏi sóng mang và tái lập để có đầy đủ tính chất như ban đầu trước khi được truyền đi

- Micro trong máy phát sóng và loa trong máy thu sóng có chức năng ngược nhau: Trong khi micro là thiết bị chuyển đổi sóng âm thành sóng điện từ thì loa là thiết bị chuyển đổi ngược lại từ sóng điện từ thành sóng âm.