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(共41张PPT)
实践 自制简易电报机方案+单元章末练习
第十八章 磁及其相互作用
（沪科版）九年级
全
01
课标解读
02
学习目标
03
激趣导入
04
想一想
05
新知探究
06
实验探究
07
分析讨论
11
作业布置
10
课堂小结
09
章末练习
08
拓展延伸
课标解读
1.理解简易电报机“电流通断传递信号”的核心原理，关联“电流的磁效应”“电路连接”基础物理知识。
2.知道电报机由发报键、电路、接收器（LED灯/蜂鸣器）构成，了解摩尔斯电码“短按（滴）、长按（嗒）”的基本规则。
3. 了解电报机在通信史上的作用，感知“电信号传信息”的技术意义。
学习目标
1.知道通电导体周围存在磁场,知道电流的通断可产生变化的磁场，并能将这些知识与自制简易电报机的工作机制相联系。
2.能依据电报机的工作要求合理选择和连接电路元件，构建完整的电报机电路。
激趣导入
视频：
莫尔斯电码
想一想
想一想：你知道电报机的原理是什么吗？
能否根据我们所学知识制作一个简易电报机，并自行编制电码，进行信息传递呢？
新知探究
一、活动方案
任务一：查阅电报机的历史和原理，了解电报机的发明及其在使用过程中发挥的作用，撰写一篇调研论文.
1.电报机的历史
(1)早期探索（18世纪末）
1792年 法国人克洛德·夏普发明了旗语电报系统，利用信号塔和旗帜传递信息，但依赖视线和天气，效率有限。
1832年， 俄罗斯科学家谢林提出用电磁信号传递信息的设想。
新知探究
（2）莫尔斯电报机的诞生（19世纪中期）
1837年 美国画家塞缪尔·莫尔斯与物理学家阿尔弗雷德·韦尔合作，发明了有线电报机和莫尔斯电码（由点、划和空格组成），通过电流的通断传递信息。
1844年 第一条电报线路在美国巴尔的摩至华盛顿建成，莫尔斯发送了人类历史上第一条电报：“上帝创造了何等奇迹！”（"What hath God wrought!"）
新知探究
1858年 第一条跨大西洋电报电缆铺设成功（虽短暂使用，但开启洲际通信时代）
1872年 法国人贝洛特发明多工位电报机，提高传输效率
19世纪末 无线电报（马可尼发明）出现，摆脱电线限制，进一步推动通信革命。
（3）技术革新与全球化
新知探究
（4）衰落与转型
20世纪初，电话和无线电技术兴起，电报逐渐淡出民用领域，但仍在军事、航海等领域使用至20世纪末。
2.电报机的原理
（1）核心部件
①发报机：由按键（发送电码）、电池（供电）和电磁继电器（控制电流）组成。
新知探究
②收报机：包含电磁铁、音叉或纸带记录装置（将电流信号转化为声音或文字）。
新知探究
（2）信号传输
发报员通过按键控制电路通断，形成莫尔斯电码的点（短信号）和划（长信号）， 电流沿导线传递，收报机的电磁铁根据电流变化吸引金属片，触发音叉发声或驱动打印装置记录电文。
（3）莫尔斯电码
每个字母、数字和符号对应唯一电码组合，电报员需通过听觉或视觉识别电码并翻译成文字。
··· - - - ···
国际求救信号SOS：
新知探究
3. 电报机的历史作用
（1）加速信息传播
将跨洋信息传递时间从数月缩短至数分钟，彻底改变商业、新闻和政府决策的节奏。
新知探究
历史作用
经济 促进股市、铁路运输和国际贸易的实时协调。
政治 加速外交谈判，如美国内战期间林肯通过电报指挥战局。
文化 催生新闻行业，推动“电报体”简洁写作风格的流行。
（2）推动社会变革
新知探究
（3）军事与战略影响
一战、二战中，电报成为军事通信的核心工具，但同时也催生了密码学的发展，如恩尼格玛密码机。
恩尼格玛密码机
（4）技术遗产
新知探究
电报机奠定了数字通信的基础，莫尔斯电码的二进制思想对计算机科学产生深远影响。
任务二:查阅资料并设计简易电报机，准备相关实验器材(如电磁铁、电池、导线、纸带等)，参照自己的设计方案，制作一台简易的电报机，并用其发送信息。
设计简易电报机
1.实验原理
通过开关控制电路通断，电流驱动蜂鸣器发声，长按对应摩尔斯电码“划”（-），短按对应“点”（·），实现基础信号传递。
新知探究
2.实验器材
底座板、 电池 、 电池盒、天线、接收板、发射板、接线器、普通按钮开关、 蜂鸣器、螺丝、螺丝刀、脚垫、LED灯、按键帽。
新知探究
视频：设计简易电报机
新知探究
二、交流评价
从效率、便捷、美观等方面来评价各组制作的电报机，思考如何进一步改进。
评价维度 评价内容
效率 信号传输是不是很稳定，按键按下去能否立刻响应，有没有出现中断情况。
便捷 操作逻辑是否清晰，电池安装是否很方便，是否方便搬运。
美观 从布局是否对称、走线是否有序、有没有个性化设计
交流讨论
改进方案
效率改进 用焊接替代胶带固定接线，缩短按键行程，在关键接口贴“正负极标识”
便捷升级 用鞋盒/塑料盒做简易外壳，设计可拆卸电池仓（不用拆线换电池），简化操作键（只留“发送/确认/复位”3个核心键）；
美观提升 用彩纸/颜料统一外壳颜色，导线用扎带整理成束（隐藏杂乱），零件尽量贴紧底板（避免高低错落），可加小装饰（如贴纸、手绘图案）但不影响功能；
交流讨论
三、拓展研究
请查阅相关资料，了解历史上人类的通信方式的变化过程。
拓展延伸
时代 通讯方式
原始阶段-18世纪 动作、吼叫、烟雾、鼓声、烽火、书信、驿站、信鸽
19 世纪中叶 1837 年莫尔斯发明电报机，1858 年跨大西洋电缆铺设成功，电报网络覆盖全球主要大陆。
19 世纪末—20 世纪中叶 1876 年贝尔发明电话，固定电话、传真、电报并行，构成早期“电信”体系。
时代 通讯方式
20 世纪后半叶 1973 年首部手机诞生，1G 模拟蜂窝网开启移动语音时代；2G 数字网引入短信；3G/4G 把互联网与手机融合，实现多媒体与高速数据。
21 世纪 电子邮件、即时消息、视频通话成为日常。5G、光纤、卫星互联网、量子通信等前沿技术，支撑工业互联网、远程医疗、车联网等新场景。
未来展望 卫星互联网、量子密钥分发等技术将进一步打破距离、带宽与安全瓶颈，实现真正意义上的“万物互联”。
拓展延伸
拓展延伸
视频：历史上人类的通信方式的变化过程。
1. 磁体吸引铁块时，铁块是否也会吸引磁体？为什么？
参考答案：磁体吸引铁块的同时，铁块也会以相同的力吸引磁体，主要依据为力的作用是相互的。
2. 中国古代四大发明之一指南针是怎样帮助人们判断南北方向的？
参考答案：指南针的指针是一个小磁针，受到地磁场作用，其N极指向地磁场的南极（地理北极），S极指向地磁场的北极（地理南极），从而帮助人们判断南北方向。
章末练习
3. 螺线管通电后外部的磁场方向是怎样的？断电后螺线管还有磁性吗？
参考答案：场方向从N极出发回到S极。断电后，螺线管没有磁性。
4. 通电导体在磁场中所受力的方向与哪些因素有关？
参考答案：通电导体在磁场中所受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
章末练习
5. 下列关于电和磁的说法中正确的是（　　）
A.同名磁极靠近时相互吸引
B.磁感线是真实存在的曲线
C.奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场
D.在通电螺线管内插入铜芯制成电磁铁
章末练习
C
答案：C
A、根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。故A错误。B、磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线。故B错误。C、奥斯特实验中，在直导线附近放置一-枚小磁针，当导线中有电流通过时，磁针将发生偏转,表明通电导体周围存在着磁场。故C正确。D、电磁铁是在通电螺线管内插入铁芯制成的,铁芯是磁性材料，能被磁化，从而使通电螺线管的磁场增强。而铜不是磁性材料，不能被磁化,在通电螺线管内插入铜芯不能制成电磁铁。故D错误。
章末练习
6. 小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　）
A. a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B. a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C. b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D. b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
a b
N S
c d
章末练习
C
答案：C
解析：小磁针静止时N极向左，因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引，故可知螺线管a端为S极，b端为N极;由安培定则可知，电流由b端流入，故电源的d端为正极，c为负极。
章末练习
7.* 如图所示，给电磁铁通电一段时间后，铁块及弹簧在图中位置静止。将滑动变阻器的滑片向b端移动后，下列关于电流表示数和弹簧长度变化的说法中正确的是（　　）
A. 电流表的示数增大，弹簧的长度增加
B. 电流表的示数增大，弹簧的长度减小
C. 电流表的示数减小，弹簧的长度增加
D. 电流表的示数减小，弹簧的长度减小
a b
章末练习
A
答案：A
解析：当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律可得，电路中电流变大，故电流表示数变大；
螺线管磁性增强，故对铁块向下的引力变大，因铁块受重力、磁力及向上的弹簧的拉力，向上的磁力变大，故弹簧的长度将会变大。
章末练习
8. 图中为电磁选矿机的示意图，A为电磁铁。下列选项中正确的是
（　　）
A. M内是铁矿物质，N内是非铁矿物质
B. M内是非铁矿物质，N内是铁矿
C. M、N内都是非铁矿物质
D. M、N内都是铁矿物质
M N
A
章末练习
B
答案：B
解析：如图所示是电磁选矿机的示意图，转筒内有电磁铁，即由于电磁铁能吸引铁磁性物质，故落入N中的是铁矿石，而非铁矿石在重力的作用下，在M处就下落，故ACD错误，B正确。
章末练习
9. 图中是一种水位报警器的原理图，当水位到达金属块A时（已知容器中的水能导电），电路中（　　）
绿灯亮
B. 红灯亮
C. 两灯同时亮
D. 两灯都不亮
水
电源
衔铁
绿灯
红灯
章末练习
B
答案：B
解析：当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，且根据右手定则知上端为S极，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮。
章末练习
章末练习
10.* 现有器材：带铁芯的螺线管、学生电源、开关、滑动变阻器各一个，如图所示。试用笔画线表示导线把它们连接起来（连线不要交叉）并满足以下两点要求：组成一个可改变电磁铁磁性强弱的电路；当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁的磁性增强。
左
右
课堂小结
实践 自制简易电报机方案
活动方案
任务一：查阅电报机的历史和原理，了解电报机的发明及其在使用过程中发挥的作用
任务二:查阅资料并设计简易电报机
交流评价：从效率、便捷、美观等方面来评价并改进
拓展研究：了解历史上人类的通信方式的变化过程
作业布置
1. 完成章末练习
2.从跨学科视角，调研磁浮技术在轨道交通中的应用，了解我国磁浮列车的发展状况，讨论电磁技术在其中的应用，完成一篇调研论文。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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