九年级物理第二十一章☞信息传递

第1节《现代顺风耳一一电话》(教学案)

一、教学目标

（一）知识与技能

1．了解信息的传播发展过程，了解电话是怎样把信息传递到远方的。

2．了解电话交换机的作用。

3．了解模拟通信和数字通信的基本区别。

（二）过程与方法

通过学生利用数字通信进行信息传递的活动，了解模拟通信和数字通信的区别。

（三）情感态度和价值观

通过对信息传播的发展过程的了解，提高学生学习物理的兴趣。

二、教学重难点

人类发展的过程总伴随着信息的传播，从古代的烽火台到现代人的传递信息手段的变化，了解信息传播的重要性。现代社会的信息传播很多都是借助电流来完成的，如电话等。了解电流是如何把信息传到远方的是本节教学重点，现代电话利用电话交换机可以使连接电话线的数量大大的减少。随着技术的进步，要求传输的信息量增大，信息传输的质量要求提高，数字通信已经在大范围内使用。了解数字通信和模拟通信的区别，对数字通信的原理有初步的了解是本节教学难点。

重点：电流把信息传到远方。

难点：数字通信和模拟通信的区别。

三、教学策略

可以通过对人类传递信息发展过程的了解，使学生认识到信息传递的重要性。电话的出现使人类传递信息步入了电的时代，电话是借用于电流把信息传到远方的，电话是由话筒和听筒组成的，听筒的工作原理在上一章已经详细介绍过，话筒是把变化的声音转化为变化的电流，听筒是把变化的电流转化成变化的声音。对于话筒和听筒的工作原理，可以利用多媒体课件或实物模型来认识。话筒利用声音使膜片振动，膜片压缩炭粒，炭粒的电阻发生改变，把变化的声音转化为变化的电流。听筒中主要元件是电磁铁，带有声音信息的电流经过电磁铁，就会产生强弱变化的磁场，对铁质膜片的吸引力也会改变，使膜片振动发声。通过设计多部电话两两间通话的连接线对比，发现，多部电话间的连接借助于电话交换机进行自动连接，可以使电话机间连接线的数量大大减少。通过实验，利用灯的亮暗组合来传递信息，认识模拟通信和数字通信的区别，以及数字通信的优点等。

四、教学资源准备

电源、开关（多个）、灯泡（多个）、电话机、电话机模型、导线、多媒体课件、单刀多掷开关。

五、教学过程

创设情景

播放视频“烽火戏诸侯”，请你说说古代人是如何传递信息的？

学生观看视频，了解古代信息传递的方式

创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲

引入新课

了解古代传递信息的一些方法。

烽火、驿站、书信。

你能说说近、现代的通信方法吗？

学生了解人类信息传递的发展历程

培养学生总结能力

新课内容（25分钟）

信息传递的历史

人类活动离不开信息的交流与传递，信息传递的变革推动了生产力的巨大发展，回事了人类文明的进程。请同学们说说人类经历了哪些信息和信息传递活动？

小结：信息和信息传递活动经历了五次巨大的变革。

语言的诞生、文字的诞生、印刷术的诞生、电磁波的应用、计算机技术的应用等

学生讨论人类传递信息的方法，如语言、文字、网络等传递信息的手段。

人类传递信息的方法具有多样性

培养学生自学能力、总结能力

电流把信息传到远方

近、现代信息的传递很大一部分还是依靠电话。你知道电话是由谁发明的吗？它主要是由哪些部分组成的呢？

展示电话机图片

电话是如何把信息传递到远方的呢？请阅读课本“电流把信息传到远方”内容，思考下列问题：

1．老式电话的话筒由哪些部分组成？它是如何把声音信号转化成变化的电流的？

2．听筒由哪些部分组成？它的工作原理。

投影电话的话筒和听筒图片。

教师总结。

话筒的工作原理：声波振动→振动膜相应振动→炭粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电流忽弱忽强。

听筒的工作原理：电流忽强忽弱→磁性忽强忽弱→振动膜受忽大忽小的磁力而振动→还原成声音

最早的电话是由贝尔发明的。电话机主要是由话筒、听筒和拨号器等几部分组成。

学生阅读课本，思考总结。对着电话的模型图回答思考题。

1．老式电话的话筒是由金属盒、膜片和炭粒组成。当对着话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫炭粒，它们的电阻随之变化，流过炭粒的电流就会相应改变，于是形成了随声音变化的电流信号。

2．听筒利用了磁场对电流的作用原理。它主要是由电磁铁和薄铁膜片组成，按声音振动而强弱变化的电流流过电磁铁时，电磁铁的磁性强弱也就随之变化，它对薄铁膜片的吸引力也在发生变化，使得薄铁膜片振动发声

电话交换机

电话刚问世时，一部电话机要与多少部电话通话，就要有多少对电话线与外部相连，话机太多时很难做到与每部电话都单独连线。

想想议议：

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？

你能否想出一个办法，要尽量减少线路的数量，但仍能保证5部电话中的任意两部都可以相互通话？

虚线框内的就是电话交换机，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。

下图是电话交换机工作示意图，你能说出它是如何工作的吗？

“占线”现象：

甲、乙两组间电话是通过两个电话交换机接通的，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。

阅读课本电话交换机的发展历程，大致了解电话交换机的发展历史。

学生在甲图中用笔代替导线画出连接方法。数出需要电线的数量。

学生尝试在乙图中画出方法。把所有的电话都接到虚线框内，通过虚线框内转接，实现两两间通话，这样可以省电话线。

学生观察图片讨论，分析得出：

甲组中的某一电话拨打乙组中的电话，左侧的电话交换机先接通右侧的电话交换机，右侧的交换机再接触所需的电话。

学生阅读课本，了解电话交换机发展的历程。

模拟通信和数字通信

模拟信号

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。利用模拟信号的通信方式叫作模拟通信。你能说出生活中一些模拟通信的例子吗？

数字信号

利用数字、符号的组合来表示的信号。

你能利用符号来表示信号吗？例如，把一句话转化成数字信号。

学生活动，在远距离无法听到声音，利用灯泡亮表示“1”，不亮表示“0”。利用“0”、“1”不同排列传递信息。

播放谍战片中有关密码本的汉字电报码，电报码就是给信息进行数字化处理。

学生讨论，了解模拟通信，生活中模拟通信的还有如收音机、电视等信号传输。

学生讨论，给符号编码。

例如利用数字表示字母和音调给信号编码。

利用0、1的组合来表示信号，

学生设计电路。

利用此电路来设计信息编码

结合实例说出模拟信号与数字信号。

联系实际，贴近生活，培养分析与总结能力

模拟通信和数字通信的优缺点

阅读课本有关模拟通信和数字通信部分内容，总结这种通信方式上的优缺点

模拟通信：信号占用的频谱较窄，信道利用率高。缺点：抗干扰能力弱，耗能多。

数字通信：抗干扰能力强，信息处理方便，安全性高。缺点：成本较高、信息利用率低

利用对比的方法总结出数字通信与模拟通信的优缺点

总结

课堂小结：

1．通过这节课你学到了什么？

2．电话的话筒是如何把声音信息转化成变化的电流的？

3．听筒工作原理。

4．电话交换机的作用。

5．模拟通信和数字通信的优缺点

学生梳理本节课知识内容。

1．本节课主要内容是介绍了电话的工作原理、电话交换机及数字通信和模拟通信。

2．听筒是利用了声音引起膜片振动，压迫炭粒，使电路中的电阻变化，引起电流的变化。

3．听筒是利用了电磁铁的原理，利用随声音变化的电流转化成电磁铁磁性的变化，对膜片吸引力大小变化，膜片振动发声。

4．电话交换机把不同地区的电话自动转接到所需电话机。

5．模拟通信和数字通信是不同的通信形式，它们有各自的优缺点

培养学生总结归纳的能力

作业布置

完成《动手动脑学物理》第1～2题

按要求完成

知识巩固