《現(xiàn)代順風(fēng)耳-電話》設(shè)計

《現(xiàn)代順風(fēng)耳—電話》教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)：1．了解電話是怎樣把信息傳遞到遠方的；2．了解電話交換機的用處,讓同學(xué)們對高科技的發(fā)展有更多的了解；3．了解模擬通信和數(shù)字通信的基本區(qū)別，培養(yǎng)同學(xué)們的科技能力。教學(xué)重點：1．知道電話的基本構(gòu)造；電話交換機的作用；電話通信的兩種形式。2．正確區(qū)分模擬信號和數(shù)字信號。教學(xué)難點：了解電話交換機的應(yīng)用。教學(xué)方法：以學(xué)生自學(xué)為主，結(jié)合教師提問和點評的自主性學(xué)習(xí)。課時安排：1課時。課前準備：多媒體課件、電話機、螺絲刀。教學(xué)過程：創(chuàng)設(shè)情境，引入課題情境創(chuàng)設(shè)：用視頻播放“汶川大地震”發(fā)生時的狀況。提出問題：“汶川大地震”給我們的國家和人民帶來了巨大的損失。請問，地震發(fā)生初期，人們要想問候四川的親朋好友，打電話可不可以？學(xué)生思考后回答?？偨Y(jié)：地震發(fā)生后，所有的信號塔、基地臺都被摧毀，不僅電話不能正常使用，手機、電腦也都不能正常工作了。為了有效地抗震救災(zāi)，通信公司把車載信號塔和車載衛(wèi)星接收器帶到了現(xiàn)場，才暫時恢復(fù)了通信。那么，電話是怎樣把信息傳遞到遠方的呢？學(xué)生感到疑惑，引出新課。[推進新課]一、電話把信息傳到遠方教師簡述貝爾發(fā)明電話的過程及它對社會的作用。(使學(xué)生了解歷史，崇尚科學(xué))1．探究實驗，感受新知組織學(xué)生進行實驗：各小組觀察桌上的電話機，指出哪端是話筒，哪端是聽筒，然后用螺絲刀把話筒和聽筒拆開看一看里面的構(gòu)造是怎樣的，哪個部分里面有電磁鐵。學(xué)生邊操作，邊思考。教師展示如右圖所示，請學(xué)生分析以上問題的答案是什么，教師在一旁作點撥式指導(dǎo)。結(jié)論：手持電話，上端是聽筒，靠近耳朵，下端是話筒，靠近嘴巴。聽筒就像以前學(xué)過的揚聲器，它里面有電磁鐵。2．小組合作，探究話筒和聽筒的不同作用組織學(xué)生以小組為單位，觀察本組內(nèi)的電話機，解決如下問題：設(shè)問：(用課件展示)①電話中，把聲音信號轉(zhuǎn)變成變化的電流的是______，把變化的電流還原成聲音的是______。(選填“話筒”或“聽筒”)②當(dāng)你對著話筒講話時，膜片時緊時松地壓迫碳粒，它們之間的電阻隨之發(fā)生改變，流過碳粒的電流就會相應(yīng)改變。這個碳粒整體類似以前學(xué)過的______元件。③話筒是如何工作的？④聽筒是如何工作的？教師活動：①教師到各個小組當(dāng)中巡視，不主動發(fā)言，如有學(xué)生咨詢，可作點撥式指導(dǎo)。②板書電話構(gòu)造方面的知識。學(xué)生活動：①閱讀教材學(xué)習(xí)電話構(gòu)造的相關(guān)知識并初步解答問題。②將自己沒有掌握準確的知識交給小組，由組長整合使本組內(nèi)答案一致。如果很難達成一致，把本問題上交給其他小組，引發(fā)班內(nèi)大討論。總結(jié)：(用課件展示)(1)知識學(xué)習(xí)方面：①話筒把聲信號變成電信號。當(dāng)你對著話筒講話時，膜片時緊時松地壓迫碳粒，它們之間的電阻隨之發(fā)生改變，流過碳粒的電流就會相應(yīng)改變。這個碳粒整體類似以前學(xué)過的滑動變阻器，于是形成了隨聲音變化的電流信號。②聽筒把電信號變成聲信號。聽筒內(nèi)有一個電磁鐵，磁鐵上繞著線圈。磁鐵吸引一塊薄鐵膜片，傳入聽筒的電流流過線圈。由于電流的不斷變化，電磁鐵對膜片的作用也隨之變化，使膜片振動，在空氣中形成聲波。(2)學(xué)生小組合作交流方面。每個小組成員都首先要有自己的一個見解，成員之間要針對有爭論價值的問題展開討論，否則課堂討論會流于形式，學(xué)生自己得不償失。3．即學(xué)即練(課件展示問題)(1)電話機聽筒里發(fā)生的主要能量轉(zhuǎn)化是()A．電能轉(zhuǎn)化為機械能B．機械能轉(zhuǎn)化為電能C．內(nèi)能變成電能D．電能變成內(nèi)能(2)電話的聽筒主要應(yīng)用了電流的()A．熱效應(yīng)B．化學(xué)效應(yīng)C．磁效應(yīng)D．三種效應(yīng)都有答案：(1)A(2)C二、電話交換機1．創(chuàng)設(shè)情境，引出電話交換機設(shè)問：一部電話機與另一部電話機相連時，需要一根電話線，對不對？學(xué)生思考以后回答?？偨Y(jié)：甲、乙兩部電話通話時，甲的話筒與乙的聽筒之間有一根電話線，乙的話筒和甲的聽筒之間有一根電話線。因此需要一對電話線。進一步設(shè)問：在電話剛問世的時候，一部電話機要與多少部電話機通話，就要有多少對電話線與外部相連。請同學(xué)們畫圓圈代表電話機，依次連接一下2部、3部、4部、5部、6部電話機兩兩相連，分別需用多少對電話線？(教學(xué)說明：此處處理時，來源于課本又高于課本，便于學(xué)生從一系列數(shù)據(jù)中得出規(guī)律公式，鍛煉學(xué)生的總結(jié)歸納能力，使學(xué)生意識到利用數(shù)學(xué)方法解決物理問題，是十分有效的。)學(xué)生如實操作以后，會依次得知1對、3對、6對、10對、15對。教師請兩名學(xué)生到黑板上分別畫10部、20部電話機兩兩相連時用多少對電話線。這個問題處理起來有些繁瑣，能夠引發(fā)敏感學(xué)生的思考，想到這里面肯定有什么規(guī)律。教師就此引導(dǎo)學(xué)生得出一個規(guī)律公式m＝n(n－1)/2，此公式中的n表示電話機的部數(shù)。有了這個規(guī)律公式，很方便即可計算得知分別需要電話線45對和190對。追問學(xué)生：數(shù)量如此巨大的電話線太浪費材料了，而且話機太多數(shù)根本無法實現(xiàn)。該怎么辦呢？學(xué)生活動：①看圖1，連一連5部電話機現(xiàn)在只需要多少對電話線？與剛才的連接方法對比，說出此種方法的優(yōu)勢在哪里？圖1圖2②比較20部電話機兩種方法分別使用多少對電話線。③分析如果兩個地區(qū)間的用戶要通話時，應(yīng)該采取的措施是什么。如圖2所示?？偨Y(jié)：電話交換機的使用目的是為了提高線路的利用率。(教學(xué)說明：關(guān)于“電話交換機”這一知識的引出，也可以采用以下的處理方案：教師先設(shè)問，如果一部話機只能固定地同另一部話機接通，要使3部話機中的任意兩部都能互相接通，要架設(shè)多少對電話線？學(xué)生思考后回答。教師再進一步設(shè)問，如果4臺、5臺、10臺、100臺呢？學(xué)生會在紙上畫一畫，說出答案，當(dāng)然需要的電話線數(shù)目會越來越多，有的根本無法通過畫來求得答案。教師提示，如果剛才畫的電話中有一臺是你的，那么你能與多少個人聯(lián)系，就要有多少對電話線，想想看，實際上我們家里的電話線是有很多對呢，還是一對？學(xué)生自然知道是只有一對電話線。教師進一步提示，那么現(xiàn)實生活中我們只有一對電話線，是如何實現(xiàn)可以同多人建立聯(lián)系的呢？就此引出電話交換機。)2．閱讀課本內(nèi)容，了解電話交換機在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用及其發(fā)展史教師活動：組織學(xué)生閱讀課本內(nèi)容，組內(nèi)交流后回答下面的問題：問題展示：(用課件展示問題)①一個地區(qū)的所有電話都接到什么上？每部電話的號碼都一樣嗎？②如何實現(xiàn)不同地區(qū)間的電話相互通話？③打電話時，如果出現(xiàn)“占線”現(xiàn)象，是否對方話機正在使用中？④交換機的發(fā)展經(jīng)過了哪幾個階段？⑤程控電話有哪些功能？你對此了解多少？教師活動：①學(xué)生自學(xué)過程中，教師巡回指導(dǎo)，注意糾正學(xué)生的偏差和錯誤。②自學(xué)結(jié)束后，一個小組承接一個問題進行解答。如果能跟生活實際相聯(lián)系，要及時鼓勵。同時在回答每個問題之后，由其他小組的學(xué)生進行補充訂正。③以視頻的形式播放交換機的發(fā)展歷程，讓學(xué)生感受科技發(fā)展對人們帶來的方便，從而使學(xué)生感受科技的進步對人類生活的影響。學(xué)生活動：①仔細閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，準確查找以上問題答案。②課本中有不懂的地方先作標(biāo)記，閱讀結(jié)束，有些問題會自行解決；如果確實解決不了，組內(nèi)集中討論。③對程控電話的多項功能，嘗試作出解釋?？偨Y(jié)：①一個地區(qū)所有的電話都接到同一個電話交換機上，每部電話都有自己的號碼。因此看電話號碼的頭幾位數(shù)字就能判斷出是哪個地區(qū)的。比如：山東濟寧市內(nèi)，44×××××是曲阜的，55×××××是鄒城的。②在兩個地區(qū)的交換機之間連接上若干對電話線，相互通話時，需要在電話號碼前加撥對方地區(qū)的區(qū)號。比如：北京010，石家莊0311，濟南0531等等。③如果出現(xiàn)“占線”現(xiàn)象，可能有兩種情況發(fā)生：對方話機正在使用或者兩臺交換機之間有太多的用戶要通話，它們之間的電話線不夠用了。④早期的電話交換機是依靠話務(wù)員手工操作來接線和拆線的，叫人工交換機；1891年出現(xiàn)的自動電話交換機是通過電磁繼電器進行接線的，叫自動電話交換機；現(xiàn)代的程控電話交換機是利用了電子計算機技術(shù)，只要事先輸入所需程序，電腦就會“見機行事”。⑤程控電話的功能有：來電顯示、縮位撥號、遇忙回叫、轉(zhuǎn)移呼叫、三方通話、語音信箱等。3．即學(xué)即練(課件展示問題)(1)一個地區(qū)有10部電話，如果一部話機只能固定地同另一部話機接通，要使這10部話機中的任意兩部都能互相通話，要架設(shè)多少對電話線？若都接到同一臺交換機上，需要架設(shè)多少對電話線？(2)(雙選)陳小剛同學(xué)“十一”放假期間，給遠在北京大學(xué)讀書的表哥打電話，當(dāng)他正確地撥完電話號碼后，發(fā)現(xiàn)聽筒中傳來短促的“嘟、嘟”聲，他就放下了電話，過了一會兒，他又拿起電話重撥，在聽筒中傳來的還是短促的“嘟、嘟”聲。對于這種現(xiàn)象，他有以下幾種解釋，你認為正確的是()A．表哥一方的電話機一定正在通話中B．“十一”期間一定是交換機的電話線不夠用C．表哥一方的電話機可能正在通話中D．“十一”期間可能是交換機的電話線不夠用答案：(1)45對10對(2)CD三、模擬通信和數(shù)字通信1．教師活動：指導(dǎo)學(xué)生完成小游戲，幫助學(xué)生理解模擬通信。學(xué)生活動：由10名同學(xué)，排成一字長隊，第一名同學(xué)按老師手中的一個成語或一句話，聲情并茂地完成一套動作，只做給第二名同學(xué)看，第二名同學(xué)再只做給第三名同學(xué)看，依次做到第十名同學(xué)。最后請第一名和第十名同學(xué)同時做給同學(xué)們看，比較他們兩個有沒有差異?？偨Y(jié)：①模擬信號就像剛才的游戲一樣，當(dāng)將聲音轉(zhuǎn)換成電流時，這種信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，“模仿”著聲信號的“一舉一動”。②就像同學(xué)們剛才看到的，同一套動作，被傳遞多次后，最終會變得跟原來不一樣。模擬信號在長距離傳輸和多次加工、放大的過程中，信號電流的波形會改變，表現(xiàn)為聲音、圖像的失真，嚴重時會使通信中斷。2．教師活動：①指導(dǎo)學(xué)生參加翻譯電碼游戲，看一看哪個同學(xué)翻譯得又快又對。②為擴大知識面，向?qū)W生介紹其他種類的代號，比如：區(qū)位碼、漢字電報碼、四角號碼等。③組織學(xué)生自創(chuàng)一種數(shù)字通信的方法，進行信息傳遞的游戲。④給學(xué)生投放“模擬通信和數(shù)字通信”的視頻資料，使學(xué)生認識其在現(xiàn)實生活中的使用情況。學(xué)生活動：①如下圖所示，莫爾斯電碼。然后把自己家的電話號碼翻譯成莫爾斯電碼，交給同桌，請他翻譯出來自己家的電話號碼。莫爾斯電碼表字符電碼符號字符電碼符號字符電碼符號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由一名學(xué)生執(zhí)筆，在黑板上任意寫下五個漢字，同學(xué)們分別給每個字標(biāo)定代碼，寫在漢字的下面(代碼的標(biāo)定是任意的，可以是各種形狀的不同組合，也可以是不同顏色的組合，還可以是橫與豎的不同組合等)。由10名同學(xué)，排成一字長隊，第一名同學(xué)從黑板上的十個字的代碼中，找出幾組代碼，能表達一定的意思為佳，只說給第二名同學(xué)聽，第二名同學(xué)再把他所聽到的只說給第三名同學(xué)聽，依次直到第十名同學(xué)。請每一名和第十名同學(xué)同時在黑板上寫出他們傳遞的代碼，其他同學(xué)一起來對比兩者有無差異?？偨Y(jié)：①用不同符號的不同組合表示的信號，叫做數(shù)字信號，這種通信方式叫做數(shù)字通信。②通常的數(shù)字信號只包含兩種不同的狀態(tài)，形式簡單，所以抗干擾能力特別強。另外，數(shù)字信號還可以通過不同的編碼進行加密。3．即學(xué)即練(1)在傳遞信息的過程中，話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時，這種信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，這種電流傳遞的信號叫______，使用這種信號的通信方式叫做______；除了以上這種方式傳遞信息外，還可以用不同的符號的不同組合表示信號，例如“電報”，這種通信方式叫______。(2)關(guān)于“數(shù)字通信”，下面的說法中不正確的是()A．現(xiàn)在的數(shù)字通信是用“0、1”兩個不同的數(shù)字組合成各種數(shù)字信號來傳遞信息的B．?dāng)?shù)字通信抗干擾能力強，不失真C．?dāng)?shù)字通信傳遞的信號與聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣D．?dāng)?shù)字通信比模擬通信要先進得多答案：(1)模擬信號模擬通信數(shù)字通信(2)C[課堂總結(jié)](教學(xué)說明：此環(huán)節(jié)，和學(xué)生一起口述，要優(yōu)于在大屏幕上投放。)1．最簡單的電話由話筒和聽筒組成。話筒把聲信號變成電信號，聽筒把電信號變成聲信號。聽筒中有電磁鐵，類似于揚聲器。2．電話交換機的使用是為了提高線路的利用率。程控電話交換機的功能有：來電顯示、縮位撥號、遇忙回叫、呼叫轉(zhuǎn)移、三方通話、語音信箱等。3．電話分模擬和數(shù)字兩種。模擬信號在長距離傳輸中會引起信息丟失，導(dǎo)致圖像聲音的失真。數(shù)字信號由于形式簡單，抗干擾能力特別強，且還可以通過不同的編碼進行加密。[布置作業(yè)]“動手動腦學(xué)物理”的1、3題。板書設(shè)計一、現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話電話eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(構(gòu)造\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(話筒：把聲音信號變成電流信號,聽筒：把電流信號變成聲音信號)),電話交換機：提高線路的利用率,通信方式\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(模擬信號：信號易丟失,數(shù)字信號：抗干擾能力強，加密))))設(shè)計反思“電話”在現(xiàn)代人們的生活中是不可或缺的一部分，本節(jié)課從社會焦點事件“汶川大地震”引入，信息中斷時人們求救無門時的無奈，讓人們著實體驗了一回“電話”對我們的生活有多么重要。為了讓學(xué)生真正認識電話的構(gòu)造，設(shè)計本課時，讓每個小