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第二十一章 信息的传递
21.1 现代顺风耳——电话
教学目标：
1.物理观念：
（1）了解信息的传播发展过程，了解电话是怎样把信息传递到远方的。
（2）了解电话交换机的作用。
（3）了解模拟通信和数字通信的基本区别。
2.科学思维：
通过信息的传递的载体“烟、马、电流”的变化，认识到科技的发展，促进人类文明进步。
3.科学探究：
通过想想议议 学生利用数字通信进行信息传递的活动，了解模拟通信和数字通信的区别。
4.科学态度与责任：
通过对信息传播的发展过程的了解，提高学生学习物理的兴趣。
教学重点：电流把信息传到远方。
教学难点：数字通信和模拟通信的区别。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、电话、话筒、扬声器、耳机。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
雄伟的长城，绵延万里，蜿蜒起伏，或翘首于峰巅之上，或俯身于峡谷之中。古代的士兵夏季顶着烈日，冬季冒着严寒，在古老的长城上抵御敌人的侵略。遇到大规模的入侵时，士兵们常在“烽火台”上点起烟火，向远处的同伴们传递“敌人来犯”的消息。有时候，还可以传递更为确切的信息 如“寇不满五百，放烽一炬；五百以上，放三炬；千骑以上，放烽四炬”
古代人用烽火传递信息，我们现代人用那些方法传递信息？你知道这些方法的基本原理吗？
二、新课讲授，师生互动
根据上图说一说古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息？在我国古代曾经流传有“顺风耳”的神话传说，它反映了人们要冲破空间的阻隔、互通信息的美好向往。1876年贝尔发明了电话，这一愿望得以实现。100多年来，电话技术有了很大的发展。现在，我们的生活已经离不开“现代顺风耳”——电话了。
（一）电流把信息传到远方
最简单的电话由话筒和听筒组成。为了完成通话，话筒和听筒之间要连接一对电话线。话筒把声音信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方。
话筒把声音信号变成变化的电流。
听筒把变化的电流变成声音。
老式电话的话筒中有一个装置炭粒的小盒子。当你对着话筒讲话时，由于声音的振动，膜片时紧时松地压迫炭粒，它们之间的电阻随之发生变化，于是形成了随声音变化的电流信号。
电话除了话筒外，还有一个听筒。听筒内有一个电磁铁，电磁铁吸引一块薄铁膜片。由于线圈中电流不断变化，电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片振动，在空气中形成声波。这样就可以听到对方的讲话了。
（二）电话交换机
电话刚问世的时候，一部电话机要与多少部话机通话，就要有多少对电话线与外部相连。这样太浪费材料了，而且话机太过时很难做到每部电话都单独连线。
想想议议
一个地区有5部电话，要使这5部电话机中任意两部都能通电话，要架设多少对电话线？在图中把电话线画出来，每对电话线可用一条线代表。
你能否想出一个办法，要尽量减少线路的数量，但仍能保证5部电话中任意两部可以相互通电话（这时其他几部暂不能通电话）？在图中把电话线画出来。
为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。现在，除特殊需要的极少数电话还要通过专线连接外，一般电话之间都是通过电话交换机来转接的。
一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上号码。使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路断开。
如果一台交换机与另一台交换机之间连接上若干对电话线，这样，两个不同交换机的用户就能互相通话了。
打电话时，有时出现“占线”现象。实际上，当时对方的话机并不一定在使用，而常常是两台交换机之间有太多的用户要通话，它们之间的电话线不够用了。这个现象在打长途电话时比较常见。
早期的电话交换机是依靠话务员手工操作来接线和断线的，工作效率低，劳动强度大。
1891年出现了自动电话交换机，它通过电磁继电器进行接线。
现代的程控电话交换机利用电子计算机技术，只要事先给交换机中的电脑输入所需要的程序，电脑就能“见机行事”，能按用户所拨的号码自动接通电话机。
此外，程控电话还有许多功能，如“缩位拨号”“转移呼叫” “来电显示”“遇忙回叫”“三方通话”等。这些功能可以方便、快捷地满足人们通话的需要。
（三）模拟通信和数字通信
电话信号分为模拟信号和数字信号两种。在话筒将声音转换成电流时，这种信号电流的频率、振幅变化情况跟声音的频率、振幅情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”。这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
除了可以用模拟信号传递信息外，还可以用另外的方式传递信息。例如，用“●”和画“—”的组合代表数字，一定的数字组合代表一个汉字；于是，一系列点和画组成的信号就可以代表一个完整的句子了。“电报”信号就是这样组成的。像这样用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，这种通信方式叫做数字通信。
实际上，不仅可以用点和画，还可以用长短不同的声音、长短不同的亮光，甚至可以用电源（或电流）的有无、磁体的南北极、或者“0”“1”两个不同的数字来组成各种，数字信号，来传递丰富多彩的声音、图像等各种信息。
想想做做
数字通信是一种既现代又古老的通信方式，烽火、旗语、电报传递信息是数字通信。同学们可以分成几组，每组利用一种数字通信的方法，进行信息传递的游戏。
模拟通信在长距离传输和多次加工的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断。
目前，通常的数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。
由于电子计算机是以数字形式工作的，数字信号可以很方便地用电子计算机加工处理，发挥计算机的巨大威力。数字信号还可以通过不同的编码进行加密。
现代的电话已经全部采用数字信号进行传输和处理了，用数字信号传输的电视节目也已经进入家庭。
三、总结反思，超越自我
1. 1876年贝尔发明了电话。
2.电流把信息传到远方——电话
话筒把声音信号变成变化的电流
听筒把变化的电流变成声音
3.电话交换机可以提高线路的利用率。
早期依靠话务员→1891年自动通过电磁继电器→现代程控利用电子计算机
4.模拟通信和数字通信。数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。
四、板书设计，整合提升
1. 1876年贝尔发明了电话。
2.电流把信息传到远方——电话
话筒把声音信号变成变化的电流
听筒把变化的电流变成声音
3.电话交换机可以提高线路的利用率。
早期依靠话务员→1891年自动通过电磁继电器→现代程控利用电子计算机
4.模拟通信和数字通信。数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列关于电话的说法不正确的是（ ）
A. 1876年贝尔发明了电话
B. 话筒把声信号转换成变化的电流
C. 听筒把携带信息的电流转换成声音
D. 话筒是根据磁场对通电导线产生力工作的
2．下列关于交换机的说法不正确的是（ ）
A. 为了提高线路的利用率，发明了电话交换机
B. 一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上号码
C.交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路断开
D.现代程控电话是依靠话务员手工操作来接线和断线的
3．模拟通信和数字通信的说法正确的是（ ）
A.话筒将声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化跟声音的频率、振幅变化一样的通信叫做模拟通信
B.模拟通信在传输和加工、放大过程中，信号电流的波形不变
C.数字通信中只包含两种不同状态，形式简单，抗干扰能力弱
D.现代电话和电视仍用模拟信号进行传输
4．现在常用的动圈式扬声器如图所示，如果用两个这样的小扬声器（或耳机），用一对导线连接起来就可以做一部最简单的电话，下列说法正确的是（ ）
A. 对着一只耳机讲话，电磁感应产生电流
B. 对着一只耳机讲话，电流转化声音信号
C. 另一只耳机是磁生电，电流转化声音信号
D. 另一只耳机是电生磁，声音转化电流信号
5．小明暑假小明参加北京夏令营活动，他利用公用电话给岳阳的家人报告平安到达北京，可电话“占线”，下列分析正确的是 （ ）
A.有人正在给所用的电话打电话
B.小明家人正在用电话
C.北京与岳阳间有太多的用户在通话
D.以上情况都有可能
参考答案1.D；2.D；3.A；4.A；5.D。
六、作业：P149.T2
课外作业P149.T1、T3 。
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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