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现代顺风耳

发布时间:2014-02-25 12:56:59  

《现代顺风耳──电话》学案

一、学时

1学时

二、学习目标

1.知道话筒和听筒的构造及作用,能说出电话是如何把声音传递到远方的;

2.了解电话交换机的作用;

3.能说出模拟通信和数字通信的优缺点。

三、学习重点

电话的结构与原理;电话交换机的作用;数字信号和模拟信号。

四、学习难点

电话的结构与原理

五、自主学习过程

(一)古代信息的传递

任务:阅读“古代信息的传递”和教材第一自然段,阅读后小组交流,回答下列问题:

1.你知道古代人们是怎样传递信息的吗?

2.早期的信息传递具有哪些特点?

3.现代的信息传递方式有哪些?

古代信息的传递

古人传递信息主要用以下方法:飞鸽,烽火,快马,暗号,手语,书信,旗帜等。我国是世界上最早建立有组织的传递信息系统的国家之一。

古代信息传递的出现离不开“上下五千年,纵横十万里”的长城。长城以垣墙为主体,包括了城障、关隘、兵营、卫所、墩台、烽堠和观察、通讯等综合功能,形成了古代最为严密的军事防御体系。其中,设于长城内侧的烽火台是一个重要的组成部分。西周时期,为了防备敌人入侵,采用“烽隧”作为边防告急的联络信号。在古史书《周礼》中有这样一段记载“在各国从边疆到腹地的通道上,每隔一段距离,筑起一座烽火台,接连不断,台上有桔槔,桔槔头上有装着柴草的笼子,敌人入侵时,烽火台一个接一个地燃放烟火传递警报。每逢夜间预警,守台人点燃笼中柴草并把它举高,靠火光给领台传递信息,称为“烽”,白天预警则点燃台上积存的薪草,以烟示急,称为“燧”。古人为了使烟直而不弯,以便远远就能望见,还常以狼粪代替薪草,所以又别称狼烟。周朝规定:天子举烽燧各地诸侯必须马上带兵前去救援,共同抵抗敌人。由此可见,烽燧制度的实施,意味着早在周时就已出现了庞大而又完善的军事信息联系网络。烽火传递信息是非常快速的,在公元前119年大将卫青和霍去病率领几十万大军分路出击,以举放烽火作为进军的信号,仅仅一天的时间,这一信号就从河西传到几千里外的辽东。由于烽燧报警的迅速及时,直到明、清时代仍然沿用不衰。山东省的烟台市就是因为明朝在那里设置狼烟台,以防倭寇入侵而得名的。烽火传递军情固然迅速,但它不能完整地表达深刻复杂的军事内容,随着社会的发展和政治、军事的需要,依靠畜力传递信息的通信方式逐渐占据了支配地位,形成了传递官府文书的更为严密的驿传制度和烽燧报警配合使用。

早在三千多年前的商代,信息传递就已见诸记载。乘马传递曰驿,驿传是早期有组织的通信方式。西周时期,为了适应周王同诸侯之间联系需要,在大道上每隔30里设一个驿站,备良马周车,专门负责传递官府文书,接待来往官吏和运送货物等。孔子曾说:“德之流行,速于置邮而传命。”意思是说,他所提倡的道德学说,比邮驿传送命令传播得更快。可见当时的邮驿通信不仅已相当完备,而且速度也已相当快了。秦汉时期,形成了一整套驿传制度。特别是汉代,将所传递文书分出等级,不同等级的文书要由专人、专马按规定次序、时间传递。收发这些文书都要登记,注明时间,以明责任。

隋唐时期,驿传事业得到空前发展。唐代的官邮交通线以京城长安为中心,向四方辐射,直达边境地区,大致30里设一驿站。据《大唐六典》记载,最盛时全国有1639个驿站,专门从事驿务的人员共二万多人,其中驿兵一万七千人。邮驿分为陆驿、水驿、水路兼并三种,各驿站设有驿舍,配有驿马、驿驴、驿船和驿田。唐代对邮驿的行程也有明文规定,陆驿快马一天走6驿即180里,再快要日行300里,最快要求日驰500里;步行人员日行50里;逆水行船时,河行40里,江行50里,其它60里;顺水时一律规定100到150里。天宝十四载十一月九日,安禄山在范阳起兵叛乱。当时唐玄宗正在华清宫,两地相隔三千里,6日之内唐玄宗就知道了这一消息,传递速度达到每天500里。由此可见,唐朝邮驿通信的组织和速度已经达到很高的水平。宋代将所有的公文和书信的机构总称为“递”,并出现了“急递铺”。急递的驿骑马领上系有铜铃,在道上奔驰时,白天鸣铃,夜间举火,撞死人不负责。铺铺换马,数铺换人,风雨无阻,昼夜兼程。南宋初年抗金将领岳飞被宋高宗以十二道金牌从前线强迫召回临安,这类金牌就是急递铺传递的金字牌,含有十万火急之意。

驿站是官府的通信组织,只许传递官府文书。除宋朝准许高官显宦附寄家信之外,都不准附寄私人信件,私人书信只能托人捎带。1975年考古工作者在湖南省一处秦代墓室中发掘出两件木牍家信,第一封信是“黑夫”和“惊”联名写给一个叫“中”的人;第二封信是“惊”写给“中”的,这是我国现知最早的家书实物。据估计这两封信是由同在军中服役期满后返乡的同乡捎往家中的。古代人民通信之困难,由此可见。

到了明朝,才出现了专为民间传递信件的通信机构──民信局。在明永乐年间湖北麻城县孝感乡被迁往四川开垦的移民,由于思念故乡,相约每年推选同乡代表回乡几次,来往带送土特产和信件。久而久之建立了固定的组织称“麻乡约”。后来就形成了专业的民信局。

邮驿通信在边防和经济、文化的交流等方面起到了一定的进步作用,成为我国古代信息传递的主要形式。岁月流转,那些古老的信息传递方式已被今日方便、快捷的现代化通讯方式所取代。

(二)现代顺风耳──电话

任务一:阅读“贝尔发明电话”,了解电话的发明史。

贝尔发明电话

今天,在不同地点生活的人要直接联系,既不用寄信的方式,也不必亲自赶到对方所在的地方,他们只要通过电话这一工具即可办到。电话这个通讯工具是什么人,在什么时候发明的呢?电话的发明者叫贝尔。他原是苏格兰人,生于1847年,24岁时移居美国,不久加入美国籍。1873年他已是波士顿大学语言生理学的教授。一次,他企图通过一根电报线来同时传递几个信息。他的设想得到了妻子梅布尔〃哈伯德与岳父的支持。梅布尔是聋子,以前是贝尔的学生,她父亲较富有,为女婿的科学试验慷慨解囊,提供必要的经济支持。

贝尔的不少朋友却希望他钻研电报术,但发明家不以为然,他心里唯一惦记的事,就是要完成传递人声的工作。他先试制成“谐和电报”──在一根导线上连接由带电芦苇组成的两个竖琴模样的集合。每根芦苇在导线的那一头都有同频率的对应者,贝尔把两个“竖琴”挂在磁性薄膜上,这薄膜是模仿人耳的一种装置。

有一天,贝尔的助手托马斯〃沃森摆弄夹住了的芦苇,而贝尔却从导线上听到了邻室传来的拨动的弦音。他记下了事实,从而导致进一步试验。试验过程中,贝尔遇到不少困难。但他是个虚心好学的人,因而在向别人求教时,得到过一些著名科学家的指导与帮助,其中有著名的物理学家赫尔姆霍茨,约瑟夫〃亨利,爱迪生等。

1876年3月10日,贝尔通过送话机喊道:“沃森先生,请过来!我有事找你!”在实验室里的沃森助手听到召唤,像发疯一样,跃出实验室,奔向贝尔喊话的寝室去,他一路大叫着:“我听到了贝尔在叫我!我听到了贝尔在叫我!……”

这样,人类有了最初的电话,揭开了一页崭新的交往史。1877年,第一份用电话发出的新闻电讯稿被发送到波士顿《世界报》,标志着电话为公众所采用。1878年,贝尔电话公司正式成立。

任务二:自学课本“电流把信息传到远方”,知道话筒和听筒的构造及作用,能说出电话是如何把声音传递到远方的;

比比看下列问题谁找的结果更准确,小组内交流。

1.列举生活中常见的电话;

2.电话的构造和工作原理:

①最简单的电话主要由 和 组成,己方的话筒与对方的听筒是 联的,当然电路中还要有 。

②话筒的作用是把 转变为 ,听筒的作用是把 转变为 。携带 的电流沿 传到远方。

③观察图10·1-3中碳粒式话筒的构造。当你对着话筒说话时,声音的振动引起膜片时紧时松的 碳粒,它们的 随之发生改变,流过碳粒的 就会相应的发生改变,于是形成了 ,从而将 转变为 。

④观察图10·1-3中听筒的构造。当有随声音变化的 流过听筒时, 对膜片的作用随之发生变化,使膜片 ,在空气中形成 。所以听筒能把 变成 。

问题:两电话机之间要实现通话,就应该在两机之间直接用一对电线相连,那么许多部电话两两之间通话,应该怎样连结呢?

(三)电话交换机

任务:自学课本“电话交换机”,了解电话交换机的用处。

1.完成图10·1-4的连接。

2.早期的电话交换机是由话务员手工操作来 和 的,工作效率 ,劳动强度 ,现代的程控电话交换机利用了 技术。

3.电话交换机的主要作用 。

(四)模拟通信和数字通信

任务:自学课本“模拟通信和数字通信”,能说出模拟通信和数字通信的优缺点。

1.信号电流的频率,振幅变化的情况跟声音的 ,变化的情况完全一样,这种信号叫做模拟信号。缺点是: 。

2.用不同 的不同 表示的信号叫做数字信号。优点是:形式 ,抗能力特别 ,并可以方便地用电子计算机。

六、当堂达标,反馈提升

1.电话的听筒主要应用了电流的 ( )

A.热效应 B.磁效应 C.化学效应 D.以上说法都不正确。

2.下列说法正确的是( )

A.使用电话是因为固体比气体传声快

B.电话的话筒和听筒是串联的;

C.电话的话筒和听筒是并联的

D.在电话中不能区分不同人的声音。

3.下列叙述中,正确的是( )

A.话筒的作用是把声音直接传递到受话人的听筒

B.话筒的作用是把忽强忽弱的电流信号转化成声音信号

C.话筒的作用是把声音的振动转化为强弱变化的电流信号

D.话筒的作用是把电流直接送到受话人的听筒

4.当甲、乙两部电话接通后,小明与小虹就对课堂上所学习“电话”知识展开了讨论.以下说法中正确的是 ( )

A.甲的听筒和甲的话筒,乙的听筒和乙的话筒分别串联在两个不同的电路中

B.甲电话的听筒和乙电话的听筒是串联连接的,甲电话的话筒和乙电话的话筒是串联连接的

C.甲的听筒和话筒,乙的听筒和话筒都是串联在一个电路中使用

D.甲电话的听筒和乙电话的话筒是串联在一个电路中,乙电话的听筒和甲电话的话筒是串联在另一个电路中

5.电话交换机的主要作用是( )

A.提高线路的利用率

B.提高通信的质量

C.加快通信的速度

D.减少线路的热损失。

6.在上海的小明家里刚刚装上电话,他想给北京的姑姑打个电话问候,可电话在“占线”。请你帮他分析一下,下列哪种情况能造成这种现象( )

A.有人正给小明打电话

B.小明的姑姑正在用电话

C.上海和北京之间有太多的用户在通话

D.以上情况都有可能。

7.为了本节知识后,同学之间对模拟信号和数字信号展开了讨论,以下四个结论中你认为正确的是 ( )

A.由于模拟信号是以电流传递的信号,因此在长距离传输中性能好,而且稳定性强

B.数字信号就是以数字进行传输的信号

C.在现代的电话通讯中,无论是远距离或短距离通讯中,全部采用数字信号进行传输,因为数字通讯较为稳定

D.用不同的符号的不同组合表示的信号,叫做数字信号

七、你说我说

本节你学会了什么,收获了多少?

八、课后活动

“动手动脑”中选做2个小题。

初二物理第十章第一节《现代顺风耳——电话》导学案

学习目标:

1、知识与技能

①知道话筒和听筒的构造及作用,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。了解模拟信号和数字信号的区别。

2、过程与方法

通过学生分析、讨论,说明电话传输信息的过程。

3、情感、态度与价值观

通过了解贝尔发明电话的过程,激发学生不怕困难,积极探索的精神,了解科学技术对人类社会的作用。通过学生分析讨论,培养合作精神。

一、新前预习:

1、阅读课本第一自然段,小组交流,回答下列问题:

早先人们传递信息的方式有: 、 、 等。现在人们传递信息的方式主要有: 、 、 等。与早先相比的优点在于: 。

二、课内探究

<一>导入新课

电话在现在通讯中占据着相当重要的地位,下面就让我们一起来学习有关电话的知识。 <二>自主学习,合作交流:

1、自学课本电流把信息传到远方,看下列问题谁找的结果更准确,小组内交流。

①最简单的电话主要由 和 组成,己方的话筒与对方的听筒是 联的,当然电路中还要有 。 ②话筒的作用是把 转变为 ,听筒的作用是把 转变为 ,携带 的电流沿 传到远方。

③填写图10·3中碳粒式话筒的构造。当你对着话筒说话时,膜片时紧时松的 碳粒,它们的 随之发生改变,流过碳粒的 就会相应的发生改变,从而将 转变为 。

④填写图10·3中听筒的构造。有随声音变化的 流过听筒时,对膜片的作用随之发生变化,使膜片 ,在空气中形成 ,所以听筒是利用 的原理制成的。

两电话机之间要实现通话,就应该在两机之间直接用一对电线相连,那么许多部电话两两之间通话,应该怎样连结呢?

2、自学课本电话交换机

①完成图10·4的连接。

②早期的电话交换机是由话务员手工操作来 和 的,工作效率 ,劳动强度 。现代的程控电话交换机利用了 技术。

3、自学课本模拟通信和数字通信

①信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的 、 变化的情况完全一样,这种信号叫做模拟信号。

②用不同 的不同 表示的信号叫做数字信号。

③数字信号的优点:形式 ,抗能力特别 ,并可以方便地用电子计算机 。

实验探究,合作交流:

1、小组合作,自定一种信号传递方式,如声、光、电等,自编密码,实现一次信息传递,并在班内展示。与其他小组的比较,找出各自的优缺点,并加以改进。

2、利用老师为你准备的器材连接模拟电话。

<三>整理反思,归纳梳理:

同学们整理、归类刚才的学习内容,用简练的的语言完成下列知识网络,小组内交流完善。 <四>当堂达标,反馈提升:

1、下列部件中,装在话筒里的有_________,装在听筒中的有_________。

A、永磁铁 B、螺线管 C、碳粒 D、膜片

2、电话是由_________和_________串联而成的。

3、人对着电话话筒说话,话筒把_________转化成强弱变化的_________。

4、电话的听筒可以把强弱变化的_________转化成_________。

5、下列装置中,没用电磁铁的是( )

A、电话的话筒 B、电话的听筒

C、电铃 D、温度报警器

6、关于模拟信号与数字信号叙述正确的是( )

A、模拟信号与数字信号没有本质区别 B、数字信号输送时信号容易失真

C、数字信号抗干扰强,信号不易丢失 D、我国电话通信已全部使用数字信号

三 、课后提升

1、正常人打电话,通过“说”和 “听”的方式进行, “聋哑人”能使用电话吗?难道电话是正常人的专利吗?说一说你的感想与设想。

2、查阅或询问,现代的程控交换机有哪些功能,提出一种你认为能更方便人们交流的功能。 知识链接:贝尔发明电话

今天,在不同地点生活的人要直接联系,既不用寄信的方式,也不必亲自赶到对方所在的地方,他们只要通过电话这一工具即可办到。电话这个通讯工具是什么人,在什么时候发明的呢?电话的发明者叫贝尔。他原是苏格兰人,生于1847年。24岁时移居美国,不久加入美国籍。1873年他已是波士顿大学语言生理学的教授。一次,他企图通过一根电报线来同时传递几个信息。他的设想得到了妻子梅布尔.哈伯德与岳父的支持。梅布尔是聋子,以前是贝尔的学生。她父亲较富有,为女婿的科学试验慷慨解囊,提供必要的经济支持。 贝尔的不少朋友却希望他钻研电报术。但发明家不以为然。他心里唯一惦记的事,就是要完成传递人声的工作。他先试制成“谐和电报”——在一根导线上连接由带电芦苇组成的两个竖琴模样的集合。每根芦苇在导线的那一头都有同频率的对应者。贝尔把两个“竖琴”挂在磁性薄膜上。这薄膜是模仿人耳的一种装置。

有一天,贝尔的助手托马斯.沃森摆弄夹住了的芦苇,而贝尔却从导线上听到了邻室传来的拨动的弦音。他记下了事实,从而导致进一步试验。试验过程中,贝尔遇到不少困难。但他是个虚心好学的人,因而在向别人求教时,得到过一些著名科学家的指导与帮助,其中有著名的物理学家赫尔姆霍茨、约瑟夫.亨利、爱迪生等。

1876年3月10日,贝尔通过送话机喊道:“沃森先生,请过来!我有事找你!” 在实验室里的沃森助手听到召唤,像发疯一样,跃出实验室,奔向贝尔喊话的寝室去。他一路大叫着:“我听到了贝尔在叫我!我听到了贝尔在叫我!”……

这样,人类有了最初的电话,揭开了一页崭新的交往史。1877年,第一份用电话发出的新闻电讯稿被发送到波士顿《世界报》,标志着电话为公众所采用。1878年,贝尔电话公司正式成立。

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