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第二十一章 信息的傳遞
第1節　現代順風耳——電話
知識與技能：
1．了解電話的基本結構以及電話是如何把聲音傳遞到遠方的。
2．了解電話交換機的作用。
3．了解模擬通信和數字通信的區別。
過程與方法：
1．通過教師講解，了解電話是如何傳遞信息的。
2．通過討論和活動，說明電話交換機的作用和展示什么是數字通信，增強學生靈活運用物理知識的觀念和能力。
情感、態度與價值觀：
1．通過了解貝爾發明電話的過程，激發學生不怕困難、積極探索的精神，了解技術改革對人類社會發展的意義，提高學生的學習興趣。
2．通過討論和活動，增強學生的學習主動性和合作意識。
重點：電話是怎樣把信息傳遞到遠方的及交換機的用處。
難點：模擬通信和數字通信的區別。
多媒體課件。
一、情景導入
同學們知道在古代人們都是靠什么來傳遞信息的嗎？(學生回答：①飛鴿傳信、驛馬傳信、代捎書信等；②以特殊聲音，如鐘聲、鼓聲、鞭炮聲等傳遞信息；③以燈光或火光，如孔明燈、烽火等傳遞信息)
那么現代社會人們又是靠什么來傳遞信息的呢？(學生回答：①有線通信，如電話、電報、電視等；②無線通信，如收音機、對講機等；③數字化通信，如互聯網、數字電視等；④紙張通信，如書信、報紙等)
大家先來猜一個謎語：“嘀鈴鈴，嘀鈴鈴”，它在桌上響不停。拿起聽筒放耳邊，一頭說話一頭聽(學生回答：電話)。那么電話是什么時候發明的呢？是誰發明的呢？今天我們就來學習電話的相關知識。
二、合作探究
　電流把信息傳到遠方
1．電話的發明
電話走進了千家萬戶，早在100多年前就被發明了，你知道電話是誰發明的嗎？
多媒體展示圖片：貝爾。
貝爾，1847年生于英國，年輕時跟隨父親從事聾啞人的教學工作，曾想制造出一種讓聾啞人用眼睛看到聲音的機器。1873年，成為美國波士頓大學的教授，開始研究在同一線路上傳送許多電報的裝置——多工電報，并萌發了利用電流把人的說話聲傳向遠方的念頭，使遠隔千山萬水的人能如同面對面地交談。于是，貝爾開始了電話的研究，并于1876年發明了電話。
2．電話的基本構造
電話的基本構造是怎樣的呢？各部分的信號轉化情況是怎樣的呢？
多媒體展示圖片：電話結構示意圖。
(1)老式電話主要由話筒(炭粒、膜片)和聽筒(電磁鐵、膜片)兩部分組成。
(2)話筒：聲信號→電信號；電話線：傳遞電信號；聽筒：電信號→聲信號。
3．電話的工作原理
話筒是怎樣將聲信號轉化為電信號的？聽筒是怎樣將電信號轉化為聲信號的？
(1)話筒由金屬盒、炭粒、膜片構成：
人對話筒說話時，聲波使膜片振動，膜片忽松忽緊地壓擠炭粒，使金屬盒的整體電阻忽大忽小，在電路里就產生了強弱按聲音振動而變化的電流，使聲音轉化為變化的電流。
(2)聽筒由永磁體、螺線管、薄鐵片(膜片)構成：
當電路中忽強忽弱的電流通過聽筒里的螺線管的時候，磁體對聽筒薄鐵片的吸力就發生忽大忽小的變化，薄鐵片就振動起來使變化的電流轉化為聲音。
　電話交換機
一個地區有5部電話，如果一部話機只能固定的同另一部話機接通，要使這5部話機中的任意兩部都能相互接通，要架設多少對電話線？(學生回答：10對電話線)
請想出一個辦法，要求減少線路的數量，但仍能保證5部電話中的任意兩部可以互相通話。
(1)多媒體展示圖片：電話交換機。
(2)多媒體播放視頻：利用交換機減少電話線數量。(視頻詳見教學課件)
電話交換機的作用：①減少電話線的數量，提高線路的利用率；②便于通話時接通，通話完畢將線路斷開。
　模擬通信和數字通信
(1)游戲一：由10名同學，排成一字長隊，第一名同學按老師手中的一個成語或一句話，聲情并茂地完成一套動作，只做給第二名同學看，第二名同學再只做給第三名同學看，依次做到第十名同學。最后請第一名和第十名同學同時做給同學們看，比較他們兩個的動作有無差異。
(2)游戲二：由一名學生執筆，在黑板上任意寫下五個漢字，同學們分別給每個字標定代碼，寫在漢字的下面(代碼的標定是任意的，可以是各種形狀的不同組合，也可以是不同顏色的組合，還可以是橫與豎的不同組合等)。由10名同學，排成一字長隊，第一名同學從黑板上的五個字的代碼中，找出幾組代碼，能表達一定的意思為佳，只說給第二名同學聽，第二名同學再把他所聽到的信息只說給第三名同學聽，依次傳到第十名同學。請第一名和第十名同學同時在黑板上寫出他們傳遞的代碼，其他同學一起來對比兩者有無差異。
(1)電話信號分為模擬信號和數字信號兩種：
①模擬信號：話筒將聲音轉換為信號電流時，這種信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，“模仿”著聲信號的“一舉一動”，這種電流傳遞的信號叫做模擬信號。
②數字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數字信號。
(2)模擬信號與數字信號的傳輸：
①模擬通信只能用來傳輸語音信號。
②數字通信除了傳輸語音信號，還能傳輸文字、圖片。
(3)兩種信號傳輸的優、缺點：
①模擬通信的缺點：易受干擾，放大易失真，嚴重時會使通信中斷。
②數字通信的優點：形式簡單，抗干擾能力強，可以通過不同的編碼進行加密。
第1節　現代順風耳——電話
　　
見學生用書。
講電話的構造與原理時盡量體現方法與思想的設計。如要想把聲音信號變成電流信號，改變電流，該怎么辦？可以利用歐姆定律想辦法改變話筒的電阻，即老式電話的原理；可以利用電磁感應現象，把運動轉化成電流，即現代話筒的構造。總之講解宜從其本質上講，學生理解起來才透徹。
電話交換機給學生的感受：通過設計幾種電話的連線，讓學生感受到多部電話機間的通信通過交換機相連確實是一個好的辦法，現代光纜通信已讓“占線”減少了很多。

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