資源簡介

第十九章　走進信息時代
感受信息
知識與技能：
1．了解信息的存儲、記錄和傳播。
2．了解電話的組成和工作原理。
過程與方法：
1．通過教師講解，了解人類社會信息的記錄、存儲、傳播的發展歷程。
2．通過學生交流討論，了解電話是如何傳遞信息的，提高學生觀察、分析和概括的能力，增強學生運用物理知識的觀念和能力。
情感、態度與價值觀：
1．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，讓學生了解技術改革對人類社會發展的作用，提高學生的學習興趣。
2．通過學生交流討論，增強學生的學習主動性和合作意識。
重點：①信息的記錄、存儲和傳播；②電話的結構和工作原理。
難點：①電話是怎樣把信息傳到遠方的；②數字信號和數字通信。
多媒體課件。
一、情景導入
古代中國邊境的士兵為了及時地傳遞敵人來犯的信息，在烽火臺上點燃“燃料”，點燃時的煙很大(如圖)，從很遠處就能看到，就這樣，烽火臺一個接一個的點下去，敵人來犯的消息就被很快地傳遞出去。
早在很久以前，我國已經有了利用烽火傳遞信息的方法?，F實生活中我們每天都會接收或傳遞大量信息，你知道人們是如何記錄、存儲和傳播信息的嗎？今天我們就來學習人們是如何記錄、存儲和傳播信息的！
二、合作探究
　信息的記錄和存儲
信息很多，它存在于我們生產和生活的各個方面?；叵胍幌?，我們的日常生活中有哪些信息？它們又是怎么被記錄和保存下來的？
多媒體展示各種記錄和存儲信息的物品：甲骨文、古書、光盤、計算機硬盤。
人們最初記錄信息的載體是大腦，傳遞信息用的是肢體語言、面部表情等。直到人類獲得了語言，用語言來相互傳遞有用的信息。文字的出現使人類的信息記錄方式產生了根本性的變革。隨著技術的進步，有了光記錄、磁記錄等大信息量的記錄方式。
　信息的傳播
(1)同學們知道在古代人們都是靠什么來傳遞信息的嗎？這些傳播方式有哪些缺陷呢？(2)現代社會人們又是靠什么來傳遞信息的呢？(3)是誰發明了電話？它的結構是怎樣的呢？
同學們交流討論并回答上述問題。(1)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。早期的信息傳播速度慢、距離近、信息量少。(2)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。(3)1876年貝爾發明了電話，它由話筒、鍵盤和聽筒組成，聽筒中有能振動的膜片和隨話音跳動的碳粒。
(1)在交通和通信很不發達的時代，人們常用烽火、驛馬、信鴿等方式來傳遞信息。它們傳播速度慢、距離近、信息量少。
(2)1876年，貝爾發明了電話。這是人類歷史上最偉大的發明之一。電話是利用電信號將人們的語言從一個地方傳到另一個地方的裝置，它由話筒、鍵盤和聽筒組成。①話筒的工作原理：對著話筒講話時，話筒的膜片振動，時緊時松地壓迫碳粒，盒中碳粒的電阻時小時大，流過碳粒的電流也發生變化，這樣話筒就將聲音信號變成了電信號。②聽筒的工作原理：當變化的電流通過聽筒的線圈時，聽筒內的電磁鐵對膜片的作用力也隨之變化，使膜片振動，這樣聽筒就將電信號變成了聲信號。話筒和對方聽筒是串聯在電路中的。
　　
(3)隨著科學技術的發展，電磁波和因特網的相繼出現，人類的信息傳播進入了新的時代。
(1)模擬信號：話筒將聲音轉換成信號電流時，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。數字信號有抗干擾能力強，無噪聲積累，便于存儲、處理和交換等優點，所以各國都在積極發展數字通信。
貝爾與電話
滴滴答答的電報聲，把人們想要傳遞的信息以每秒約30萬公里的速度傳向遠方。電報是人類信息史上劃時代的創舉。但久而久之，人們又有點兒不滿足這一信息傳遞方式了。因為發一份電報，需要先擬好電報稿，然后再譯成電碼，交報務員發送出去；對方報務員收到報文后，得先把電碼譯成文字，然后投送給收報人。這不僅手續繁多，而且不能及時地進行雙向信息交流；要得到對方的回電，還需要等較長的時間。
人們對電報的不滿，促使科學家們開始新的探索。
最早提出遠距離傳送話音建議的是英國科學家羅伯特·胡克。1796年，休斯提出了用話筒接力傳送信息的方法，雖然這種方法不太切合實際，但休斯為這種通話方式所取的名字——“電話”，卻一直沿用至今。
19世紀30年代之后，人們開始探索用電磁現象來傳送音樂和話音的方法，其中最有成就的要算是貝爾和格雷了。亞歷山大·格拉漢姆·貝爾，1847年生于英國蘇格蘭，他的祖父和父親畢生都從事聾啞人的教育事業。由于家庭的影響，他從小就對聲學和語言學有濃厚的興趣。開始，他的興趣是在研究電報上。有一次，當他在做電報實驗時，偶然發現了一塊鐵片在磁體前振動會發出微弱聲音的現象，而且他還發現這種聲音能通過導線傳向遠方。這給貝爾以很大的啟發。他想，如果對著鐵片講話，不也可以引起鐵片的振動嗎？假如在鐵片后面放有繞著導線的磁體，導線中的電流也會隨之時大時小地變化；電流傳到對方后又可以推動磁體前的鐵片做同樣的振動。這就是貝爾關于電話機的最初構想。
貝爾發明電話的事情得到了當時美國著名的物理學家約瑟夫·亨利的鼓勵。亨利對他說：“你有一個偉大發明的設想，干吧！”當貝爾說到自己缺乏電學知識時，亨利說：“學吧！”就在這“學吧”“干吧”的鼓舞下，貝爾開始了發明電話的艱苦歷程。
1876年3月10日，激動人心的日子終于來臨了。那天，貝爾正在做實驗，一不小心，把瓶內的硫酸濺到了自己的腿上，他疼痛得喊叫起來：“沃森先生，快來幫我啊！”沃森先生是貝爾的助手，正在另一個房間里工作。他聽到了貝爾的呼喊，但聲音不是通過空氣從門縫里傳出來，而是從他們正在試驗的電話機中傳過來的。當貝爾得知自己試驗的電話已經能夠傳送聲音時，頓時熱淚盈眶。當晚，他就滿懷激情地給母親寫信，預言：“朋友們各自留在家里，不用出門也能相互交談的日子就要到來了！”
1877年，也就是貝爾發明電話后的第二年，在波士頓和紐約架設的第一條電話線路開通了，它溝通了查爾斯·威廉斯先生的各工廠和他在薩默維爾私人住宅之間的聯系。也就在這一年，有人第一次用電話給《波士頓環球報》發送了新聞消息，從此開始了公眾使用電話的時代。
第一節　感受信息
完成本課時對應練習。
這節課的內容不多，但都比較新穎，想把它們講透、講精的確不容易。 應用電話的構造與原理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，由運動產生電流，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。教師講解與學生討論交流相互結合，培養學生的表達能力和交流分享知識經驗的能力，并在交流過程中獲得新知識。

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