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第二十一章 信息的传递
第1节　现代顺风耳——电话
知识与技能：
1．了解电话的基本结构以及电话是如何把声音传递到远方的。
2．了解电话交换机的作用。
3．了解模拟通信和数字通信的区别。
过程与方法：
1．通过教师讲解，了解电话是如何传递信息的。
2．通过讨论和活动，说明电话交换机的作用和展示什么是数字通信，增强学生灵活运用物理知识的观念和能力。
情感、态度与价值观：
1．通过了解贝尔发明电话的过程，激发学生不怕困难、积极探索的精神，了解技术改革对人类社会发展的意义，提高学生的学习兴趣。
2．通过讨论和活动，增强学生的学习主动性和合作意识。
重点：电话是怎样把信息传递到远方的及交换机的用处。
难点：模拟通信和数字通信的区别。
多媒体课件。
一、情景导入
同学们知道在古代人们都是靠什么来传递信息的吗？(学生回答：①飞鸽传信、驿马传信、代捎书信等；②以特殊声音，如钟声、鼓声、鞭炮声等传递信息；③以灯光或火光，如孔明灯、烽火等传递信息)
那么现代社会人们又是靠什么来传递信息的呢？(学生回答：①有线通信，如电话、电报、电视等；②无线通信，如收音机、对讲机等；③数字化通信，如互联网、数字电视等；④纸张通信，如书信、报纸等)
大家先来猜一个谜语：“嘀铃铃，嘀铃铃”，它在桌上响不停。拿起听筒放耳边，一头说话一头听(学生回答：电话)。那么电话是什么时候发明的呢？是谁发明的呢？今天我们就来学习电话的相关知识。
二、合作探究
　电流把信息传到远方
1．电话的发明
电话走进了千家万户，早在100多年前就被发明了，你知道电话是谁发明的吗？
多媒体展示图片：贝尔。
贝尔，1847年生于英国，年轻时跟随父亲从事聋哑人的教学工作，曾想制造出一种让聋哑人用眼睛看到声音的机器。1873年，成为美国波士顿大学的教授，开始研究在同一线路上传送许多电报的装置——多工电报，并萌发了利用电流把人的说话声传向远方的念头，使远隔千山万水的人能如同面对面地交谈。于是，贝尔开始了电话的研究，并于1876年发明了电话。
2．电话的基本构造
电话的基本构造是怎样的呢？各部分的信号转化情况是怎样的呢？
多媒体展示图片：电话结构示意图。
(1)老式电话主要由话筒(炭粒、膜片)和听筒(电磁铁、膜片)两部分组成。
(2)话筒：声信号→电信号；电话线：传递电信号；听筒：电信号→声信号。
3．电话的工作原理
话筒是怎样将声信号转化为电信号的？听筒是怎样将电信号转化为声信号的？
(1)话筒由金属盒、炭粒、膜片构成：
人对话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地压挤炭粒，使金属盒的整体电阻忽大忽小，在电路里就产生了强弱按声音振动而变化的电流，使声音转化为变化的电流。
(2)听筒由永磁体、螺线管、薄铁片(膜片)构成：
当电路中忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管的时候，磁体对听筒薄铁片的吸力就发生忽大忽小的变化，薄铁片就振动起来使变化的电流转化为声音。
　电话交换机
一个地区有5部电话，如果一部话机只能固定的同另一部话机接通，要使这5部话机中的任意两部都能相互接通，要架设多少对电话线？(学生回答：10对电话线)
请想出一个办法，要求减少线路的数量，但仍能保证5部电话中的任意两部可以互相通话。
(1)多媒体展示图片：电话交换机。
(2)多媒体播放视频：利用交换机减少电话线数量。(视频详见教学课件)
电话交换机的作用：①减少电话线的数量，提高线路的利用率；②便于通话时接通，通话完毕将线路断开。
　模拟通信和数字通信
(1)游戏一：由10名同学，排成一字长队，第一名同学按老师手中的一个成语或一句话，声情并茂地完成一套动作，只做给第二名同学看，第二名同学再只做给第三名同学看，依次做到第十名同学。最后请第一名和第十名同学同时做给同学们看，比较他们两个的动作有无差异。
(2)游戏二：由一名学生执笔，在黑板上任意写下五个汉字，同学们分别给每个字标定代码，写在汉字的下面(代码的标定是任意的，可以是各种形状的不同组合，也可以是不同颜色的组合，还可以是横与竖的不同组合等)。由10名同学，排成一字长队，第一名同学从黑板上的五个字的代码中，找出几组代码，能表达一定的意思为佳，只说给第二名同学听，第二名同学再把他所听到的信息只说给第三名同学听，依次传到第十名同学。请第一名和第十名同学同时在黑板上写出他们传递的代码，其他同学一起来对比两者有无差异。
(1)电话信号分为模拟信号和数字信号两种：
①模拟信号：话筒将声音转换为信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“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。
②数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。
(2)模拟信号与数字信号的传输：
①模拟通信只能用来传输语音信号。
②数字通信除了传输语音信号，还能传输文字、图片。
(3)两种信号传输的优、缺点：
①模拟通信的缺点：易受干扰，放大易失真，严重时会使通信中断。
②数字通信的优点：形式简单，抗干扰能力强，可以通过不同的编码进行加密。
第1节　现代顺风耳——电话
　　
见学生用书。
讲电话的构造与原理时尽量体现方法与思想的设计。如要想把声音信号变成电流信号，改变电流，该怎么办？可以利用欧姆定律想办法改变话筒的电阻，即老式电话的原理；可以利用电磁感应现象，把运动转化成电流，即现代话筒的构造。总之讲解宜从其本质上讲，学生理解起来才透彻。
电话交换机给学生的感受：通过设计几种电话的连线，让学生感受到多部电话机间的通信通过交换机相连确实是一个好的办法，现代光缆通信已让“占线”减少了很多。

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