人教版物理九年级201现代顺风耳电话教学设计.docx
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人教版物理九年级201现代顺风耳电话教学设计
一、现代顺风耳——电话
教学重点:
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。
教学难点:
了解电话交换机的应用。
教学方法:
以学生自学为主,结合教师提问和点评的自主性学习。
课时安排:
1课时
三维目标
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。
课前准备
多媒体课件、电话机、螺丝刀。
教学设计
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。
教师展示如右图所示,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。
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:
(用课件展示)
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______。
(选填“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:
(用课件展示)
(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(课件展示问题)
(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)C
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=n(n-1)/2,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,而且话机太多数根本无法实现。
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。
(教学说明:
关于“电话交换机”这一知识的引出,也可以采用以下的处理方案:
教师先设问,如果一部话机只能固定地同另一部话机接通,要使3部话机中的任意两部都能互相接通,要架设多少对电话线?
学生思考后回答。
教师再进一步设问,如果4台、5台、10台、100台呢?
学生会在纸上画一画,说出答案,当然需要的电话线数目会越来越多,有的根本无法通过画来求得答案。
教师提示,如果刚才画的电话中有一台是你的,那么你能与多少个人联系,就要有多少对电话线,想想看,实际上我们家里的电话线是有很多对呢,还是一对?
学生自然知
道是只有一对电话线。
教师进一步提示,那么现实生活中我们只有一对电话线,是如何实现可以同多人建立联系的呢?
就此引出电话交换机。
)
2.阅读课本内容,了解电话交换机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:
(用课件展示问题)
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,是否对方话机正在使用中?
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?
教师活动:
①学生自学过程中,教师巡回指导,注意纠正学生的偏差和错误。
②自学结束后,一个小组承接一个问题进行解答。
如果能跟生活实际相联系,要及时鼓励。
同时在回答每个问题之后,由其他小组的学生进行补充订正。
③以视频的形式播放交换机的发展历程,让学生感受科技发展对人们带来的方便,从而使学生感受科技的进步对人类生活的影响。
学生活动:
①仔细阅读课本相关内容,准确查找以上问题答案。
②课本中有不懂的地方先作标记,阅读结束,有些问题会自行解决;如果确实解决不了,组内集中
讨论。
③对程控电话的多项功能,尝试作出解释。
总结:
①一个地区所有的电话都接到同一个电话交换机上,每部电话都有自己的号码。
因此看电话号码的头几位数字就能判断出是哪个地区的。
比如:
山东济宁市内,44×××××是曲阜的,55×××××是邹城的。
②在两个地区的交换机之间连接上若干对电话线,相互通话时,需要在电话号码前加拨对方地区的区号。
比如:
北京010,石家庄0311,济南0531等等。
③如果出现“占线”现象,可能有两种情况发生:
对方
话机正在使用或者两台交换机之间有太多的用户要通话,它们之间的电话线不够用了。
④早期的电话交换机是依靠话务员手工操作来接线和拆线的,叫人工交换机;1891年出现的自动电话交换机是通过电磁继电器进行接线的,叫自动电话交换机;现代的程控电话交换机是利用了电子计算机技术,只要事先输入所需程序,电脑就会“见机行事”。
⑤程控电话的功能有:
来电显示、缩位拨号、遇忙回叫、转移呼叫、三方通话、语音信箱等。
3.即学即练(课件展示问题)
(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)(双选)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.教师活动:
①指导学生参加翻译电码游戏,看一看哪个同学翻译得又快又对。
②为扩大知识面,向学生介绍其他种类的代号,比如:
区位码、汉字电报码、四角号码等。
③组织学生自创一种数字通信的方法,进行信息传递的游戏。
④给学生投放“模拟通信和数字通信”的视频资料,使学生认识其在现实生活中的使用情况。
学生活动:
①如下图所示,莫尔斯电码。
然后把自己家的电话号码翻译成莫尔斯电码,交给同桌,请他翻译出来自己家的电话号码。
莫尔斯电码表
字符
电码符号
字符
电码符号
字符
电码符号
A
·—
N
—·
1
·————
B
—···
O
———
2
··———
C
—·—·
P
·——·
3
···——
D
—··
Q
——·—
4
····—
E
·
R
·—·
5
·····
F
··—·
S
···
6
—····
G
——·
T
—
7
——···
H
····
U
··—
8
———··
I
··
V
···—
9
————·
J
·———
W
·——
0
—————
K
—·—
X
—··—
?
··——··
L
·—··
Y
—·——
/
—··—·
M
——
Z
——··
()
—·——·—
—
—····—
·
·—·—·—
②由一名学生执笔,在黑板上任意写下五个汉字,同学们分别给每个字标定代码,写在汉字的下面(代码的标定是任意的,可以是各种形状的不同组合,也可以是不同颜色的组合,还可以是横与竖的不同组合等)。
由10名同学,排成一字长队,第一名同学从黑板上的十个字的代码中,找出几组代码,能表达一定的意思为佳,只说给第二名同学听,第二名同学再把他所听到的只说给第三名同学听,依次直到第十名同学。
请每一名和第十名同学同时在黑板上写出他们传递的代码,其他同学一起来对比两者有无差异。
总结:
①用不同符号的不同组合表示的信号,叫做数字信号,这种通信方式叫做数字通信。
②通常的数字信号只包含两种不同的状态,形式简单,所以抗干扰能力特别强。
另外,数字信号还可以通过不同的编码进行加密。
3.即学即练
(1)在传递信息的过程中,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,这种电流传递的信号叫______,使用这种信号的通信方式叫做______;除了以上这种方式传递信息外,还可以用不同的符号的不同组合表示信号,例如“电报”,这种通信方式叫______。
(2)关于“数字通信”,下面的说法中不正确的是( )
A.现在的数字通信是用“0、1”两个不同的数字组合成各种数字信号来传递信息的
B.数字通信抗干扰能力强,不失真
C.数字通信传递的信号与声音的频率、振幅变化的情况完全一样
D.数字通信比模拟通信要先进得多
答案:
(1)模拟信号 模拟通信 数字通信
(2)C
[课堂总结]
(教学说明:
此环节,和学生一起口述,要优于在大屏幕上投放。
)
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。
[布置作业]
“动手动脑学物理”的1、3题。
板书设计
一、现代顺风耳——电话
电话
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