第二十一章 信息的传递
第1节 现代顺风耳——电话
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.了解电话是如何把声音传递到远方的。
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。
【过程与方法】
1.通过看录像、老师讲解,了解电话是如何传递信息的,提高学生观察、分析、概括的能力。
2.通过学生讨论和活动,说明电话交换机的作用和展示什么是数字通信,增强学生运用物理知识解决实际的问题的观念和能力。
【情感·态度·价值观】
通过讲述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。
◇教学重难点◇
【教学重点】
1.电话是怎样把信息传递到远方的及电话交换机的用处。
2.模拟通信和数字通信的基本区别。
【教学难点】
电话交换机的应用。
◇教学过程◇
一、新课导入
当你想起远方的亲朋好友,你会采用什么方式问候呢?是写信,还是打电话呢?我想很多人都会选择打电话。电话给我们的生活带来了很多便利,可你知道最早的电话是谁发明的吗?
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二、教学步骤
探究点1 电流把信息传到远方
[阅读课本]P145“电流把信息传到远方”
[思考]你知道最早的电话是谁发明的吗?它主要由哪些部分组成?
[提示]1876年贝尔发明了电话;最简单的电话机主要是由话筒、听筒组成的。
[思考]最简单的电话是怎样传递信息的呢?
[提示]话筒把声音转换成变化的电流,电流通过导线传到对方的听筒再转换成声音。
[思考]老式电话的话筒由哪些部分组成?它是如何把声音信号转换成变化的电流的?
[提示]话筒由金属盒、炭粒、膜片构成;人对着话筒说话时,声波使膜片振动,膜片忽松忽紧地挤压炭粒,使金属盒的整体电阻忽大忽小,在电路里就产生了按声音振动而变化的电流,使声音转换成变化的电流。
[归纳提升]话筒的工作过程:声波振动→膜片相应振动→炭粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电流忽弱忽强。
[思考]听筒由哪些部分组成?它是如何把电流转换成声音的?
[提示]听筒由电磁铁和薄铁片(膜片)组成;当电路中忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管的时候,电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从而将电信号转换成声音。
[归纳提升]听筒的工作过程:电流忽强忽弱→电磁铁磁性忽强忽弱→薄铁片(膜片)受忽大忽小的磁力而振动→还原成声音。
探究点2 电话交换机
[阅读课本]P146“电话刚问世的时候……再将线路断开。”
[思考]一个地区有5部电话,要使这5部话机中的任意两部都能互相通话,要架设多少对电话线?
[提示]大家可用笔连接一下,再数一数需要10根导线。
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[思考]有什么办法既能减少线路的数量,又能保证5部电话中的任意两部可以相互通话?
[提示]为了提高线路的利用率,人们发明了电话交换机。
[归纳提升]电话交换机的工作过程: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。
[阅读课本]P147“如果在一台交换机……快捷地满足人们通话的需要。”
[思考]使用不同交换机的用户可以互相通话吗?
[提示]使用不同交换机的用户,一般都是不同地区的用户,就是我们所说的长途电话;不同的交换机之间也有若干对电话线,这样,两个不同交换机的用户就能通话了。
[思考]你遇到过“占线”现象吗?
[提示]这个现象在长途电话中容易遇到,因为两电话交换机间的线路数量是有限的,如果两交换机间有太多的用户要打电话,它们间的电话线不够用,就会出现占线现象。
[思考]你了解电话交换机的发展历程吗?
[提示]早期的电话交换机需要一个负责接线的人,我们称之为话务员;现代的电话交换机是利用电子计算机技术,事先输入所需的程序,让电脑“见机行事”;现在的程控交换机的功能有很多,如呼叫转移、来电显示、语音信箱等。
探究点3 模拟通信和数字通信
[阅读课本]P148“模拟通信和数字通信”
[思考]什么叫模拟信号?老式电话使用的是什么信号通信的呢?
[提示]话筒将声音转换成信号电流时,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作模拟信号。使用模拟信号的通信方式叫模拟通信。
[思考]什么叫数字信号?
[提示]用不同符号的不同组合来表示的信号,叫做数字信号。
[思考]你看过谍战电影吗?你知道电报是如何编成又是如何解密的吗?
[提示]电报是将所需传递的内容转换为不同符号的组合,收到电报的一方再按照双方规定的符号含义解读出内容,因此电报码就是给信息进行数字化处理。
[思考]模拟通信和数字通信各有哪些优缺点?
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[归纳提升]模拟通信:优点是信号占用的频谱较窄,信道利用率高;缺点是抗干扰能力弱,耗能多。数字通信:优点是抗干扰能力强,信息处理方便,安全性高;缺点是成本较高、信息利用率低。
三、板书设计
第1节 现代顺风耳——电话
1.电流把信息传到远方
(1)听筒
(2)话筒
(3)信息传递
2.电话交换机
(1)交换机
(2)占线
(3)发展历程
3.模拟通信和数字通信
(1)模拟信号
(2)数字信号
(3)两种通信方式的优缺点
◇教学反思◇
交换机的应用是本节的一个难点。通过问题设置可以帮助学生理解交换机应用的必要性,如:两台电话需要一根电话线,三台电话相互通话,五台、十台、一百台呢?从生活实际出发,为了解决问题,学生能积极思考并愿意参与交流讨论,从而突破难点,提高课堂效率。
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