第二十一章信息的传递Word文档下载推荐.docx

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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。

二、新课讲授

1.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。

教师展示下图，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？

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.电话交换机

（1）电话交换机的作用

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。

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。

学生活动：

①看左图，连一连5部电话机现在只需要多少对电话线？

②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。

如右图所示。

电话交换机的使用目的是为了提高线路的利用率。

（2）阅读教材内容，了解电话交换机在现实生活中的应用及其发展史

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”。

3.模拟通信和数字通信

（1）模拟信号

教师活动：

指导学生完成小游戏，帮助学生理解模拟通信。

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。

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）数字信号

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。

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。

（莫尔斯电码表见教材）

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。

三、课堂小结

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。

四、板书设计

21.1现代顺风耳——电话

电话

教案B

从古到今人们是怎样传递信息？

（狼烟报警、快马传书、飞鸽传书、水兵旗语等。

现代有那些方法传递信息？

（电话、电脑、电视、传真等）。

本节课就让我们来学习第二十一章信息的传递，第1节现代顺风耳——电话。

1.电话

展示问题：

如今，电话走进了千家万户，你知道电话是谁发明的吗？

利用多媒体介绍贝尔及其发明电话的过程并讨论：

电话的组成和工作原理。

教师总结：

（1）电话的结构：

话筒：

金属盒、碳粒（碳精）、膜片

把声信号转化为电信号，结构与麦克风相同

听筒：

永磁铁、螺线管、薄铁片（膜片）

把电信号转化为声信号，结构像喇叭

电话线：

传递信号

（2）电话的基本原理

人对话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地压挤碳粒，使金属盒的整体电阻忽大忽小，在电路里就产生了强弱按声音振动而变化的电流，使声音转化为变化的电流；

当电路中忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管的时候，磁铁对听筒薄铁片的吸力就发生忽大忽小的变化，薄铁片在这种忽大忽小的力的作用下就振动起来，听筒薄铁片的振动情形跟话筒振动膜的振动情形是一样的，就听到与话筒前面的讲话相同的声音.它是使变化的电流转化为声音。

展示:

（1）将下面的5部话机中的任意2部电话都能互相通话，要架设多少对电话线？

生：

要架设10对电话线。

师：

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可以相互通话？

装交换机，这样只需要5对电话线。

介绍电话交换机的发展过程。

（2）电话交换机的作用：

①减少电话线的数量，提高线路的利用率。

②便于通话时接通，通话完毕拆开。

3.模拟信号与数字信号

学生自学模拟信号和数字信号，找出什么是模拟信号和数字信号。

在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”着信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号；

用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。

数字通信是一种既现代又古老的通信方式，同学们可以分成几组，每组独立设计出一种数字通信的方式，进行信息传递的游戏。

生1：

我们组是用一面小镜子通过阳光传递数字信号。

两个同学离远一些，然后转动小镜子使它反射阳光，射向对面的同学，其有光代表“1”，无光代表“0”，通过“0”“1”的不同排列传递信息。

生2：

我们组是通过举手来传递数字信号。

两个同学离远一些，举手表示“1”，不举手表示“0”，通过“0”“1”的不同排列传递信息。

生3：

我们组用一面小旗，旗向上代表“0”，旗向下代表“1”。

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，从而使信号丢失一部分信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断。

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。

现代的电话已经全部都采用数字信号进行传输和处理。

1.电流把信息传到远方。

2.电话交换机。

3.模拟通信和数字通信。

第2节电磁波的海洋

1.知道电磁波的产生与传播。

2.知道波长、频率和波速。

3.知道电磁波在真空中的传播速度。

电磁波的产生、传播

使学生切切实实体验到电磁波的存在。

以图片形式展示出收音机、电视机、手机、电磁炉、微波炉、电视塔上的天线等，请同学们说出它们分别是什么东西。

科技的发展日新月异，人们的生活变得越来越丰富多彩。

同学们知道这些东西是靠什么来工作的吗？

我们见到的天线既可以发射电磁波，也可以接收电磁波。

那么电磁波是如何产生的呢？

1.电磁波是怎样产生的

①准备好收音机、干电池、导线。

②组织学生阅读演示实验的内容，找出演示实验的步骤和实验时需要观察的现象分别是什么。

③请学生回答以上的两个问题后，请一名学生上台来做演示实验。

（教学说明：

如此处理能改变学生只被动听课的局面，活跃课堂气氛。

同时锻炼学生组织实验的能力和临场不乱的胆量。

①阅读演示实验的内容，找出演示实验的步骤和实验时需要观察的现象。

②组内交流后，在课堂上发言，回答以上两个问题。

③上台做演示实验，并一起分析现象得出结论。

如右图所示，实验中，导线的一端与负极连接，另一端与正极摩擦，则导线中会产生时断时续的电流，听到收音机中发出”咔咔”声，说明收音机的天线收到了导线中产生的电磁波。

与水波、声波的形成相似，导线中电流的迅

速变化会在空间激起电磁波。

电磁波就像货车一样，可以把声音和图像信息传输到远方。

2.电磁波是怎样传播的

（1）展示材料：

教师拿出真空罩、抽气机、两部手机。

刚才的两个实验中，一部手机能够收到另一部手

机的信号，说明电磁波能不能在空气中传播？

那么用什么方法判断一下电磁波能否在真空中传播呢？

①组内讨

论后，确定真空罩、抽气机、手机的用处和用法。

②确定实验步骤和实验中注意观察的现象。

③两名学生自愿上台，向同学们进行演示。

④台下同学仔细观察实验现象，讨论并得出结论。

在真空罩中的手机屏幕闪烁，显示已经收到罩外手机发送的信息，说明电磁波是可以在真空中传播的。

可是听不到手机的振铃响，说明声音不能在真空中传播。

因此到了月球上的宇航员无法像在地球那样面对面谈话，只能通过无线电交谈。

阅读电磁波谱（如右图所示）及其相关的文字介绍，你能从中获取什么信息？

（2）教师活动：

①组织学生阅读相关文字，然后回答下面的问题。

②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。

③自学结束后，找几名学生分别回答提出的问题，问题展示如下：

①电磁波在真空中的传播速度是多少？

这个数值跟以前学过的什么的速度相同？

②光是不是一种电磁波？

③电磁波家族中，所有的电磁波传播速度是否相同？

④波速、波长、频率三者之间的关系，可以用什么公式来表示？

⑤频率的单位有哪些？

哪个是国际单位？

它们之间的换算关系是什么？

①阅读相关的内容，自主寻找问题的答案。

②拿自己不太确定的问题，跟组内同学交流。

③在课堂上发言，阐述自己的观点。

光是电磁波家族中的成员之一，所有电磁波在真空中的传播速度都是一样的，即大约30万千米每秒，是宇宙间物质运动的最快速度。

电磁波频率的国际单位是赫兹，另外还有两个常用单位，即千赫和兆赫。

电磁波的波速c，等于波长λ和频率f的乘积，即c＝λf。

波速不变，波长跟频率成反比。

也就是说，波长越长的电磁波，频率越小；

波长越短的电磁波，频率越大。

用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫到数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。

1．变化的电流可以产生电磁波。

2．电磁波既可以在介质中传播，也可以在真空中传播。

3．电磁波家族中，所有电磁波的

传播速度都一样快，即c＝3×

108m/s。

4．波速、波长、频率的关系公式为：

c＝λf。

5．用于广播、电视和移动电话的电磁波频率为数百千赫到数百兆赫，叫做无线电波。

21.2电磁波的海洋

1.电磁波的产生条件：

迅速变化的电流产生电磁波。

2.电磁波的传播：

①能够在真空中传播；

②传播速度c=3×

108m/s；

③波速、波长、频率的关系式：

c=λf。

3.家族：

长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线等。

教师打开收音机请同学们听一段广播；

用手机打一个电话。

之后设问：

刚才我们听到的广播信号是通过什么传播过来的？

用手机打电话时，是什么东西传递着双方的声音？

学生思考后回答，就此引入新课。

1．电磁波的产生

实验1：

打开收音机的开关，将调谐旋钮

旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一截导线，拿到收音机附近，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极相摩擦，使它们时断时续地接触，从收音机里听到什么？

在收音机里听到“喀喀”的杂音，这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生了电磁波，收音机接收了这一电磁波，并把它放大转换成声音，这就是我们听到的“喀喀”声。

电磁波虽然看不见、摸不到，但它确实是存在的，它能为我们传递信息。

导线中电流的迅速变化在空间激起电磁波。

2.电磁波是怎样传播的？

（1）我们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？

实验2：

把无线寻呼机放在塑料袋，再放入水槽中，打电话请寻呼台呼叫，寻呼机能够收到信号。

实验说明，电磁波在液体中能够传播。

实验3：

把无线寻呼机放在密闭的木制（或铁制）的盒子里，呼叫，能够收到信号。

实验说明电磁波在固体中能传播。

实验4：

把无线寻呼机放在真空罩中，呼叫，寻呼机能够收到信号。

实验说明，电磁波在真空中能够传播。

月球上没有空气，声音无法传播，但是电磁波能够在真空中传播，所以宇航员在月球上可以用电磁波来通信。

（2）波长、频率与波速

大家看屏幕（微机模拟不同形式的电磁波），观察到什么？

（1）波峰──凸凹相间说明有凸起部分和凹下部分，这样向上部分就形成像山峰似的浪尖；

波谷──向下部分就形成凹谷。

（2）波长（λ）──每上、下振动一次就形成一个波峰和波谷；

若上、下振动若干次，那么这列水波就以波峰—波谷—波峰—波谷向外传播出去；

相邻两个波峰（或波谷）间的距离是一定的，这个距离叫波长。

（3）频率──波在1秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率（f）；

（4）波速──电磁波的传播速度。

真空中电磁波的波速为c。

它们间的关系为：

c=λf。

它等于波长λ和频率f的乘积。

c=3×

108m/s

电磁波频率的单位也是赫兹（Hz），也可以用千赫（kHz）和兆赫（MHz）。

电磁波是个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百赫的那一部分，叫做无线电波。

1.电磁波的产生。

2.电磁波的传播。

四、板书设计

21.2 

电磁波的海洋

电磁波是由变化的电流产生的。

（1）电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播。

（2）长、频率与波速

的关系式为：

第3节广播、电视和移动通信

1.了解无线电广播的大致工作过程。

2.大致了解电视的的工作过程。

3.了解移动电话是怎样工作的。

无线电信号的发射和接收过程

通过上节课的学习我们知道，电磁波是一个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。

那么无线电波是如何完成广播、电视和移动电话信号传递的呢？

本节课，我们来学习这部分内容。

1.无线电广播信号的发射和接受

组织学生阅读“无线电广播信号的发射和接收”的相关内容，思考并回答以下问题。

问题展示：

①无线电广播信号的发射是由______完成的，信号的接收是由______完成的。

②发射信号时，话筒的作用是把______转换成______。

发射信号时，______是承载音频电信号的载体，它是由载波发生器发出的。

如左下图所示是无线电信号发射塔。

③______把音频电信号加载到高频电流上，充当了装车工的角色。

之后通过______发射到空中。

④收音机的______能接收到各种各样的电磁波。

⑤转动收音机______的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。

设想一下，如果没有转动这个旋钮，会出现什么情况？

⑥收音机内的______把音频电信号取出来并送到扬声器，扬声器把______信号转换成______信号，我们就听到广播电台的节目了。

①阅读“无线电广播信号的发射和接收”的相关内容，并思考以上问题。

②组内交流后，在课堂上发言。

③教师指导后，由学生做相应的验证实验，并作总结发言。

（此环节，边看下图，边叙述发射和接收过程。

无线电广播的工作过程

①发射过程：

在广播电台，话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中。

②接收过程：

收音机的天线接收到各种各样的电磁波，转动收音机调谐器的旋钮，可以选出特定频率的信号，收音机里的电子线路再把音频电信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里，扬声器把音频电信号转换成声音，就可以听到电台的广播了。

2.电视的发射和接受

组织学生阅读“电视的发射和接收”的相关内容，思考并回答以下问题。

①电视信号的发射是由完成的，接收是由完成的。

②发射时，电视信号包括______信号和______信号，前者是由______转换成音频电信号，后者是由______转换成图像电信号，两种信号一起被______发射到空中。

③接收时，电视机的______把图像电信号还原成图像，______把音频电信号还原成声音。

①阅读“电视信号的发射和接收”的相关内容，并思考相关问题。

电视广播的工作过程

摄像机把图像变成电信号，话筒把声音变成电信号，由发射机把两种电信号一同加载到高频电流上，通过天线发射到空中。

电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显像管把它还原成图像，由扬声器把音频电信号还原成声音。

3.移动电话

①展示图片一部手机有天线，另一部手机看不到天线。

②组织学生阅读教材相关内容。

③鼓励学生回答问题，鼓励学生提出自己的独特见解。

①通过刚才的展示，同学们可以看到，移动电话的发展趋势是越来越精致、小巧。

移动电话中的声音信息是通过导线中的电流来传递的吗？

②移动电话是如何工作的？

③外表看不到天线的手机，是不是没有天线？

④手机的体积可以做得那么小，通话质量如何得以保证？

⑤无绳

电话是怎样工作的，它跟手机有什么相似之处？

①阅读教材相关内容，寻找所提问题的答案。

②组内同学积极讨

论，得到相对满意的结论。

③积极思考，提出自己独特的见解。

①移动电话是通过电磁波来传递信息的，移动电话机既是无线电发射台，又是无线电接收台。

移动电话机体积较小，发射功率不大；

天线也很简单，灵敏度不高。

当它跟其他用户通话时，要靠较大的固定无线电台来转接，这种固定的电台叫基地台。

②无绳电话外形很像普通的电话机，不过座机与手机之间没有电线相连，它们通过无线电波

来沟通，座机与市话网相接，相当于一个小型基地台。

使用时，手机不能离座机太远，大约在几十米到几百米的范围内。

1．无线电广播信号是由广播电台发射的；

信号的接收是由收音机完成的。

2．无论是广播、电视和移动通信的信号，发射和接收都需要天线。

3．话筒把声音信号转换成电流信号，扬声器把音频电流还原成声音。

4．摄像机把图像转换成电流信号，显像管把这种电流信号还原成图像。

5．广播信号是由调制器把音频电信号加载到高频电流上，由收音机的电子线路把音频电信号从高频电流上取下来。

6．电视信号是由发射机把图像电流和音频电信号加载到高频电流上发射到空中；

由接收机把这两种信号取下来，分别还原成图

像和声音。

7．移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台。

21.3广播、电视和移动通信

电磁波的应用

无线电广播

不同点

相同点

发射时用到调制器，接收时用到解调器。

三者都是靠电磁波来传递信息的，电磁波的发射和接收

都要用到天线。

电视

发射时用到发射机，接收时用到接收机。

移动

由于自身的发射和接收功率不大，需要靠基地台来转接。

我们知道c=λf，由于电磁波的频率和波长可以各不相同，所以用途也不同。

电磁波可以用来进行无线电通信，其中与我们日常生活紧密相关的就是无线电广播、电视和移动电话。

有了无线电广播和电视，就把我国古代传说中的“千里眼”“顺风耳”的神话变成了现实。

有了移动电话使通信更加方便。

那么怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？

1.无线电广播信号的发射和接收

无线电广播信号是由广播电台发射的。

话筒把声音的信号变成音频信号（就相当于写信的人把信写好），但音频电信号不能用来直接发射电磁波。

载波发生器产生高频振荡电流（相当于能够运载信件的信鸽、马、火车、飞机等交通工具），然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上（类似于把信件装在了信鸽、马、火车、飞机等交通工具上）。

由发射天线发射电磁波（类似于装载着信件的信鸽、马、火车、飞机出发）。

信号的接收由收音机完成，并且要使用天线（相当于各站点）。

天线能接收传播过来的所有电磁波，而没有选择。

如把天线接收的电磁波全部变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清。

为了