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第二十一章 信息的传递
第1节 现代顺风耳—电话
教学目标
一、物理观念
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。
2.了解电话交换机的用处。
3.了解模拟通信和数字通信的基本区别。
二、科学思维
1.通过讨论和活动，思考如何实现多部电话通话时减少电话线，并进行方法的论证。
2.通过进行活动，总结和分析得出模拟信号、数字信号的优缺点。
三、科学探究
1.通过学习电话的构造和工作原理，增强学生运用物理知识的观念和能力。
2.通过讨论和活动,增强学生学习主动性和合作意识。
四、科学态度与责任
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作用，提高学生的学习兴趣。
教学重点
电话的工作原理。
教学难点
模拟通信和数字通信的区别。
教具准备
电源、导线、开关、蹄形磁体、导轨、导体棒、线圈、漆包线、小电动机（可拆解）、手工简易小电动机（电池和纽扣磁体外加铜丝线框组成）、多媒体课件。
教学过程
新课引入
播放视频《长城·中国的故事》片段：主人公发现了敌人进犯的证据，并且燃烧了烽烟，接着应该写成文书上报……。提出问题：视频中讲解了古人哪些传递信息的方式？你还知道哪些古人传递信息的方式？接着提出问题：在现代人们又是靠什么来传递信息呢？由此导入新课。
新课讲授
探究点一：电流把信息传到远方
活动1：介绍科学家贝尔及发明电话的历程，号召向其学习。并展示以前的一些老式电话。
活动2：提出问题：（1）最简单电话是哪两部分组成？（2）电话是怎么样传声的？
小组进行交流和讨论。
归纳总结：（1）电话由听筒和话筒组成，话筒：电话中把声音转化成变化的电流的装置。听筒：电话中把变化的电流转化成声音的装置。（2）话筒由金属盒、碳粒、膜片构成。人对话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧的压挤碳粒，它们的电阻随之改变，在电路里就产生了强弱随声音振动而变化的电流。
工作原理：声波振动→膜片相应振动→炭粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电流忽强忽弱。
（3）听筒由永磁铁、螺线管、薄铁片构成。当电路中忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管的时候，磁铁对听筒薄铁片的吸力就发生忽大忽小的变化，薄铁片在这种忽大忽小的力的作用下就振动起来，听筒薄铁片的振动情形跟话筒膜片的振动情形是一样的，就听到与话筒前面的讲话相同的声音。
工作原理：电流忽弱忽强→磁性忽弱忽强→膜片受忽小忽大的磁力而振动→还原成声音。
活动3：引导学生分析女孩是如何听到男孩的声音。
探究点二：电话交换机
活动1：进行活动：一个地区有5部电话，要使这5部电话的任意两部都能互相通话，要架设多少对电话线？试着画一画。(每对电话线可用一条线表示)
学生交流讨论试着动手连接。得出要架设10对电话线。
归纳总结：电话数量越多，这样需要的电话线就越多，会造成极大的浪费。
活动2：思考能够想出一个办法，要求减少线路的数量，但能保证5部电话中的任意两部可以互相通话？（提示学生不需要一直接着）
学生讨论交流后回答：中间加一个装置，可以自动实现两两对接。老师讲解这个装置就是电话交换机。
归纳总结：电话交换机的作用可以实现两个电话之间的通话，通话完毕之后可以断开。
活动3：继续提问：如果位于北京的小红想给位于上海的小明打电话怎么办呢？
学生讨论交流后回答。
继续提问：如果没有打通会是什么原因？
学生讨论交流后回答。
归纳总结：连接不同的电话交换机可以实现跨地区通话。如果打不通可能是对方通话或者电话线不够。
活动4：介绍电话交换机的发展过程，让学生让学生从片中了解交换机的发展，以及电话使人与人拉近彼此间的距离。
探究点三：模拟通信赫数字通信
活动1：让学生阅读课本，了解什么是数字信号、通信和模拟信号、通信。
归纳总结：（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。这种电流传递的信号叫做模拟信号。模拟通信：使用模拟信号的通信方式。（2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号。数字通信：使用数字信号的通信方式。
活动2：进行游戏让学生感受模拟通信和数字通信的区别。
游戏1：选10名同学排成一条长队。第1名同学按老师手中的一个成语或一句话完成一套动作，只做给第2名同学看，第2名同学再只做给第3名同学看，依次做到第10名同学。最后请第1名和第10名同学同时做给同学们看，比较两人的动作有无差异。
游戏2：一名学生在黑板上写下几个汉字，同学们分别给每个字标定代码(代码的标定是任意的)。选10名同学排成一条长队，第1名同学从黑板上的几个字的代码中，找出几组代码(最好能表达一定的意思)，只说给第2名同学听，第2名同学只说给第3名同学听，依次传到第10名同学。请第1名和第10名同学同时在黑板上写出他们传递的代码，比较两者有无差异。
活动3：介绍数字信号的发展。让学生体会科技发展带来的便利。
课堂小结（板书设计）
第1节 现代顺风耳——电话
教学反思
1．电话的构造与原理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，把运动变成电流，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。
2．电话交换机让学生感受，通过设计几种电话的连线，感到多部电话机间的通信通过交换机相连确实才是一个好的办法，现代光缆通信已让“占线”减少了很多。
3．数字信号可以让学生多练习，我在课堂上让学生编拟数字密码，起到了很好的作用，学生兴趣高涨，达到了很好的效果。

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