［课题］ 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、知识与技能
1.了解电话是怎样把信息传递到远方的.
2.了解电话交换机的用处.
3.了解模拟通信和数字通信的基本区别.
二、过程与方法
1.通过看录像、听教师讲解，了解电话是如何传递信息的.
2.通过学生讨论，说明电话交换机的作用.
3.通过学生活动展示什么是数字通信.
三、情感态度与价值观
1.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.
2.通过学生讨论和学生活动，培养学生的学习主动性及合作的意识.[
【教学重难点】
重点：1.知道电话的基本构造；电话交换机的作用；电话通信的两种形式.
2.正确区分模拟信号和数字信号.
难点：了解电话交换机的应用.
【教法教具】
教法：以学生自学为主，结合教师提问和点评的自主性学习.
教具：多媒体课件、电话机、螺丝刀.
【课时安排】 1课时
【教学过程】[来源:Zxxk.Com][来源:学§科§网]
创设情境，引入课题
情境创设：用视频播放“5.12汶川大地震”发生时的状况.
提出问题：“5.12汶川大地震”给我们的国家和人民带来了巨大的损失.请问，地震发生初期，人们要想问候四川的亲朋好友，打电话可不可以？
学生思考后回答.
总结：地震发生后，所有的信号塔、基地台都被摧毁，不仅电话不能正常使用，手机、电脑也都不能正常工作了.为了有效地抗震救灾，通信公司把车载信号塔和车载卫星接收器带到了现场，才暂时恢复了通信.那么，电话是怎样把信息传递到远方的呢？学生感到疑惑，引出新课.
[推进新课]
一、电话把信息传到远方
教师简述贝尔发明电话的过程及它对社会的作用.(使学生了解历史，崇尚科学)
1.探究实验，感受新知
组织学生进行实验：各小组观察桌上的电话机，指出哪端是话筒，哪端是听筒，然后用螺丝刀把话筒和听筒拆开看一看里面的构造是怎样的，哪个部分里面有电磁铁.
学生边操作，边思考.
教师展示如图所示，请学生分析以上问题的答案是什么，教师在一旁作点拨式指导.
结论：手持电话，上端是听筒，靠近耳朵，下端是话筒，靠近嘴巴.听筒就像以前学过的扬声器，它里面有电磁铁.[来源:学科网]
2.小组合作，探究话筒和听筒的不同作用
组织学生以小组为单位，观察本组内的电话机，解决如下问题：
设问：（1）电话中，把声音信号转变成变化的电流的是______，把变化的电流还原成声音的是______.(填“话筒”或“听筒”)
（2）当你对着话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫碳粒，它们之间的电阻随之发生改变，流过碳粒的电流就会相应改变.这个碳粒整体类似以前学过的______元件.
（3）话筒是如何工作的？
（4）听筒是如何工作的？
教师活动：
（1）教师到各个小组当中巡视，不主动发言，如有学生咨询，可作点拨式指导.
（2）板书电话构造方面的知识.
学生活动：
（1）阅读教材学习电话构造的相关知识并初步解答问题.
（2）将自己没有掌握准确的知识交给小组，由组长整合使本组内答案一致.如果很难达成一致，把本问题上交给其他小组，引发班内大讨论.
总结：
(1)知识学习方面：①话筒把声信号变成电信号.当你对着话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫碳粒，它们之间的电阻随之发生改变，流过碳粒的电流就会相应改变.这个碳粒整体类似以前学过的滑动变阻器，于是形成了随声音变化的电流信号.
②听筒把电信号变成声信号.听筒内有一个电磁铁，磁铁上绕着线圈.磁铁吸引一块薄铁膜片，传入听筒的电流流过线圈.由于电流的不断变化，电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片振动，在空气中形成声波.
(2)学生小组合作交流方面.每个小组成员都首先要有自己的一个见解，成员之间要针对有争论价值的问题展开讨论，否则课堂讨论会流于形式，学生自己得不偿失.
3.即学即练 (1)电话机听筒里发生的主要能量转化是( )
A.电能转化为机械能 B.机械能转化为电能
C.内能变成电能 D.电能变成内能
(2)电话的听筒主要应用了电流的( )
A.热效应 B.化学效应 C.磁效应 D.三种效应都有
答案：(1)A (2)C21世纪教育网
二、电话交换机
1.创设情境，引出电话交换机
设问：一部电话机与另一部电话机相连时，需要一根电话线，对不对？
学生思考以后回答.
总结：甲、乙两部电话通话时，甲的话筒与乙的听筒之间有一根电话线，乙的话筒和甲的听筒之间有一根电话线.因此需要一对电话线.
进一步设问：在电话刚问世的时候，一部电话机要与多少部电话机通话，就要有多少对电话线与外部相连.请同学们画圆圈代表电话机，依次连接一下2部、3部、4部、5部、6部电话机两两相连，分别需用多少对电话线？
(教学说明：此处处理时，来源于课本又高于课本，便于学生从一系列数据中得出规律公式，锻炼学生的总结归纳能力，使学生意识到利用数学方法解决物理问题，是十分有效的.)
学生如实操作以后，会依次得知1对、3对、6对、10对、15对.
教师请两名学生到黑板上分别画10部、20部电话机两两相连时用多少对电话线.这个问题处理起来有些繁琐，能够引发敏感学生的思考，想到这里面肯定有什么规律.
教师就此引导学生得出一个规律公式m＝，此公式中的n表示电话机的部数.
有了这个规律公式，很方便即可计算得知分别需要电话线45对和190对.
追问学生：数量如此巨大的电话线太浪费材料了，而且话机太多根本无法实现.该怎么办呢？
学生活动：①看图1，连一连5部电话机现在只需要多少对电话线？与刚才的连接方法对比，说出此种方法的优势在哪里？
图1 图2
②比较20部电话机两种方法分别使用多少对电话线.
③分析如果两个地区间的用户要通话时，应该采取的措施是什么.如图2所示.
总结：电话交换机的使用目的是为了提高线路的利用率.
2.阅读课本内容，了解电话交换机功能、在现实生活中的应用及其发展史.
教师活动：组织学生阅读课本内容，组内交流后回答下面的问题：
问题展示：①一个地区的所有电话都接到什么上？每部电话的号码都一样吗？
②如何实现不同地区间的电话相互通话？
③打电话时，如果出现“占线”现象，是否一定是对方话机正在使用中？[来源:学+科+网][来源:Z*xx*k.Com]
④交换机的发展经过了哪几个阶段？
⑤程控电话有哪些功能？你对此了解多少？
3.即学即练：(1)一个地区有10部电话，如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使这10部话机中的任意两部都能互相通话，要架设多少对电话线？若都接到同一台交换机上，需要架设多少对电话线？
(2)(多选)陈小刚同学“十一”放假期间，给远在北京大学读书的表哥打电话，当他正确地拨完电话号码后，发现听筒中传来短促的“嘟、嘟”声，他就放下了电话，过了一会儿，他又拿起电话重拨，在听筒中传来的还是短促的“嘟、嘟”声.对于这种现象，他有以下几种解释，你认为正确的是( )
A.表哥一方的电话机一定正在通话中 B.“十一”期间一定是交换机的电话线不够用
C.表哥一方的电话机可能正在通话中 D.“十一”期间可能是交换机的电话线不够用
答案：(1)45对 10对 (2)CD
三、模拟通信和数字通信
1.教师活动：指导学生完成小游戏，帮助学生理解模拟通信.
学生活动：由10名同学，排成一字长队，第一名同学按老师手中的一个成语或一句话，声情并茂地完成一套动作，只做给第二名同学看，第二名同学再只做给第三名同学看，依次做到第十名同学.最后请第一名和第十名同学同时做给同学们看，比较他们两个有没有差异.
总结：①模拟信号就像刚才的游戏一样，当将声音转换成电流时，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”.
②就像同学们刚才看到的，同一套动作，被传递多次后，最终会变得跟原来不一样.模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断.
２.用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号，用数字信号通信的方式叫数字通信.学生阅读课本P149了解数字信号的优点.
[课堂总结]
1.最简单的电话由话筒和听筒组成.话筒把声信号变成电信号，听筒把电信号变成声信号.听筒中有电磁铁，类似于扬声器.
2.电话交换机的使用是为了提高线路的利用率.程控电话交换机的功能有：来电显示、缩位拨号、遇忙回叫、呼叫转移、三方通话、语音信箱等.
3.电话分模拟和数字两种.模拟信号在长距离传输中会引起信息丢失，导致图像声音的失真.数字信号由于形式简单，抗干扰能力特别强，且还可以通过不同的编码进行加密.
【板书设计】
第1节 现代顺风耳——电话
电话
【教学反思】
“电话”在现代人们的生活中是不可或缺的一部分，本节课从社会焦点事件“5.12汶川大地震”引入，信息中断时人们求救无门时的无奈，让人们着实体验了一回“电话”对我们的生活有多么重要.为了让学生真正认识电话的构造，设计本课时，让每个小组都有一部可供拆卸的电话机，此举体现物理是一门实验的科学，动手操作对物理学习来讲，十分重要.为了引出电话交换机，让学生动手画圆圈当电话，通过多次连线，从中找到规律，让学生体验推理的严谨性.为发挥学生平常的观察能力，让他们各抒己见说出自己对程控电话交换机功能的认识，受到表扬的学生会在日常生活中，更加注意观察，多积累相关知识.对表现不太积极的同学也起到了很好的熏陶带动作用.初中生仍然以形象思维为主，这样一来，他们理解模拟通信和数字通信就有一定的难度，为了突破这一难点，每一种通信方式在学习时，都精心设计了多员参与的小游戏，使学生在没有压力的情况下，轻松学会了知识.真正体现了寓教于乐的教学理念.
