第1节《现代顺风耳──电话》教学设计
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
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图

创设情景
（5分钟）
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
（5分钟）
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
 
提高学生的物理素养。
培养观察思考、自学能力。
 
 
 
 
 
培养学生的自学能力。
 
 
 
 
培养学生的总结能力


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
 
 
 
 
 
 
 
培养学生实验动手能力。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
培养学生的自学能力和总结能力


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（5分钟）
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