21.1現(xiàn)代順風耳電話（導學案）九年級物理全一冊（人教版）2

21.1現(xiàn)代順風耳—（導學案）【學習目標】1.了解是怎樣把信息傳遞到遠方的。2.了解知道交換機的作用。3.知道模擬通信和數(shù)字通信，了解它們的基本區(qū)別?！緦W習重點】電流把信息傳到遠方?！緦W習難點】數(shù)字通信和模擬通信?！咀灾黝A習】閱讀教材，完成以下問題：1.（1）1876年，美國科學家貝爾發(fā)明了。（2）最簡單的由話筒和聽筒組成，話筒把聲音轉(zhuǎn)換成變化的電流，電流沿著導線把信息傳到遠方。在另一端，電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的電流又轉(zhuǎn)換成了聲音。（3）話筒原理：當你對著話筒說話時，聲波使膜片振動，膜片忽松忽緊地擠壓碳粒，電阻隨之發(fā)生變化，在電路中產(chǎn)生隨聲音振動而變化的電流，話筒相當于一個可變電阻器。（4）聽筒原理：聽筒內(nèi)有一個電磁鐵，電磁鐵上繞著線圈，并吸引一塊薄鐵膜片。當從話筒中傳來隨說話聲音的振動而產(chǎn)生強弱變化的電流時，電磁鐵對膜片的吸引力大小也發(fā)生變化，使膜片振動起來，產(chǎn)生和對方說話聲音相同的聲音，把電信號轉(zhuǎn)換為聲信號。2.交換機（1）作用：減少線的數(shù)量，提高線路的利用率。便于通話時接通，通話完畢斷開。（2）早期的交換機是由話務員手工操作來接線和斷線的，工作效率低，勞動強度大?，F(xiàn)代的程控交換機利用了電子計算機技術(shù)，能按用戶所撥的號碼自動接通話機。3．模擬通信與數(shù)字通信（1）在用話筒將聲音轉(zhuǎn)變成信號電流時，電流的頻率、振幅變化情況與聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，“模仿”聲信號的電信號就是模擬信號，用這種信號進行通信的方式就是模擬通信。（2）用不同符號的不同組合表示的信號叫數(shù)字信號，這種通信方式叫數(shù)字通信?，F(xiàn)代的已經(jīng)全部采用數(shù)字信號進行傳輸和處理?！竞献魈骄俊刻骄恳弧㈦娏靼研畔鞯竭h方【觀察機模型】最簡單的由哪些元件構(gòu)成的？工作原理是什么？它是怎樣把信息傳遞到遠方的呢？1.的結(jié)構(gòu)及工作原理最簡單的由話筒和聽筒組成。為了完成通話，話筒和聽筒之間要連上一對線。話筒把聲音轉(zhuǎn)換成變化的電流，電流沿著導線把信息傳到遠方。在另一端，電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的電流又轉(zhuǎn)換成了聲音。話筒聽筒（1）話筒①主要組成：碳粒和膜片等。②作用：把聲信號變成電信號（即變化的電流）。③工作原理：當人對著話筒講話時，聲波使膜片振動，膜片忽松忽緊地擠壓碳粒，電阻隨之發(fā)生變化，在電路中產(chǎn)生隨聲音振動而變化的電流，話筒相當于一個可變電阻器。（2）聽筒①主要組成：電磁鐵、膜片。②作用：把電信號還原成聲信號。③工作原理：當從話筒中傳來隨說話聲音的振動而產(chǎn)生強弱變化的電流時，電磁鐵對膜片的吸引力大小也發(fā)生變化，使膜片振動起來，產(chǎn)生和對方說話聲音相同的聲音，把電信號轉(zhuǎn)換為聲信號。2.機工作電路圖同一部中，話筒和聽筒是并聯(lián)的；兩部中（對方的），話筒與對方的聽筒是串聯(lián)的，對方的話筒與自己的聽筒是串聯(lián)的（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）?！纠}1】關(guān)于的工作過程，有如下描述：①膜片忽松忽緊，擠壓碳粒；②人對著話筒說話時，聲波使膜片振動；③電阻忽大忽小；④磁鐵對鐵片的吸引力忽大忽小，使鐵片振動，振動情形與說話情形相同；⑤在電路中產(chǎn)生強弱按聲音的振動而變化的電流。合理的順序是（D）A．①②③④⑤ B．②①④③⑤C．①②③⑤④D．②①③⑤④【解析】的工作過程是：人對著話筒說話時，聲波使膜片振動；膜片忽松忽緊，擠壓碳粒；電阻忽大忽?。辉陔娐分挟a(chǎn)生強弱按聲音的振動而變化的電流；使聽筒中的磁鐵對鐵片的吸引力忽大忽小，使鐵片振動，振動情形與說話情形相同；故合理順序為②①③⑤④，故ABC不符合題意，D符合題意。所以選D。探究二、交換機【想一想】一個地區(qū)有5部，要使這5部話機中的任意兩部都能互相通話，要架設多少對線？1.交換機的作用【分析】如果一部話機只能固定地同另一部話機接通，要使這5部話機中的任意兩部都能互相通話，必須把這5部兩兩連接起來，一部要引出4對線，5部就是20對線，但有一半重復了，所以要架設10對線.【想一想】你能否想出一個辦法，要盡量減少線路的數(shù)量，但仍能保證5部中的任意兩部可以相互通話（這時其他幾部暫不能通話）？【分析】采用交換機，可以減少線路數(shù)量，每部與交換機相連就可以實現(xiàn)任意兩部之間的通話，需要5對線即可，如圖所示。交換機的作用：減少線的數(shù)量，提高線路的利用率。便于通話時接通，通話完畢斷開。2.交換機的連接（1）一個地區(qū)的都接到同一臺交換機上，每部都編上號碼。使用時，交換機把需要通話的兩部接通，通話完畢再將線路斷開。（2）如果在一臺交換機與另一臺交換機之間連上若干線，這樣兩個不同的交換機的用戶就能互相通了。例如：北京地區(qū)交換機的編號（即區(qū)號）010，上海地區(qū)交換機的編號（即區(qū)號）021。使用時，交換機把需要通話的兩部接通，通話完畢再將線路斷開。3.交換機的發(fā)展（1）早期的交換機是依靠話務員手工操作來接線和斷線的，工作效率低，勞動強度大。（2）1891年出現(xiàn)了自動交換機，它通過電磁繼電器進行接線。（3）現(xiàn)代的程控交換機利用了電子計算機技術(shù)，只要事先給交換機中的電腦輸入所需的程序，電腦就能“見機行事”，能按用戶所撥的號碼自動接通話機。4.“占線”的原因打時，有時出現(xiàn)“占線”現(xiàn)象。實際上，當時對方的話機并不一定在使用，而常常是兩臺交換機之間有太多的用戶要通話，它們之間的線不夠用了。這個現(xiàn)象在打長途時比較常見?！纠}2】北京的小明同學給上海的朋友打，信號的傳遞過程是：從小明的上通過線傳到______的交換機上，再從______的交換機上通過線傳到_______的交換機上，又從_____的交換機上傳到上海朋友家的上?！敬鸢浮勘本本?，上海，上海.【解析】固定的工作過程是：都是把聲音信號轉(zhuǎn)化成電信號，通過線傳到交換機上，交換機再將電信號通過線傳到接收人的固定上，他的機再將電信號轉(zhuǎn)化成聲音信號；所以，在北京的人給上海的朋友打，信號的傳遞過程是：從北京的上通過線傳到北京的交換機上，再從北京的交換機上通過線傳到上海的交換機上，又從上海的交換機上傳到上海的朋友家的上．探究三、模擬通信和數(shù)字通信1.模擬通信與數(shù)字通信（1）模擬通信在話筒將聲音轉(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，“模仿”著聲信號的“一舉一動”。這種電流傳遞的信號叫做模擬信號，使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信。（2）數(shù)字通信用不同符號的不同組合表示的信號叫數(shù)字信號，這種通信方式叫數(shù)字通信。①“電報”信號以電報信號為例理解什么是數(shù)字通信。用點“·”和畫“—”的組合代表各種數(shù)字，一定的數(shù)字組合代表一個漢字；于是一系列點和畫組成的信號就可以代表一個完整的句子了。莫爾斯電碼莫爾斯電碼常見數(shù)字信號的組成方式②常見數(shù)字信號的組成方式用點和畫，發(fā)聲、發(fā)光的長短，電壓、電流的有無，數(shù)字0和1，磁體的N、S極等不同符號信息都可組成數(shù)字信號，用來傳遞豐富多彩的聲音、圖像等各種信息。數(shù)字通信是一種既現(xiàn)代有古老的通信方式。烽火、旗語、電報和網(wǎng)絡等傳遞信息的方式都是數(shù)字通信（選填“模擬”或“數(shù)字”）。2.模擬通信與數(shù)字通信的特點（1）模擬信號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，從而使信號丟失一些信息，表現(xiàn)為聲音、圖像的失真，嚴重時會使通信中斷。（2）數(shù)字信號目前，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。由于電子計算機是以數(shù)字形式工作的，數(shù)字信號可以很方便地用電子計算機加工處理，發(fā)揮計算機的巨大威力。數(shù)字信號還可以通過不同的編碼進行加密?，F(xiàn)代的已經(jīng)全部采用數(shù)字信號進行傳輸和處理了，用數(shù)字信號傳輸?shù)碾娨暪?jié)目也已經(jīng)進入家庭?！纠}3】（多選題）如圖所示，利用數(shù)字通信進行傳輸信號的是（）AA．烽火狼煙B．驛馬快報C．發(fā)送電報D．海軍旗語【精講點撥】1．由話筒和聽筒組成。話筒和聽筒之間連有一對線。話筒把聲音變成變化的電流，電流沿著導線把信息傳到遠方。在另一端，電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的電流又變成了聲音。2.交換機的發(fā)展歷程（1）早期的交換機是依靠話務員手工操作來接線和斷線的，工作效率低，勞動強度大。（2）1891年出現(xiàn)了自動交換機，它通過電磁繼電器進行接線。（3）現(xiàn)代的程控交換機利用了電子計算機技術(shù)，只要事先給交換機中的電腦輸入所需的程序，電腦就能“見機行事”，能按用戶所撥的號碼自動接通話機。3．模擬信號與數(shù)字信號（1）模擬信號：話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號電流，這種信號電流的頻率、振幅的變化情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣，“模仿”著聲信號的“一舉一動”。這種電流傳遞的信號叫做模擬信號。（2）數(shù)字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號。數(shù)字信號有抗干擾能力強，無噪聲積累，便于存儲、處理和交換等優(yōu)點，所以各國都在積極發(fā)展數(shù)字通信?！練w納整理】第1節(jié)現(xiàn)代順風耳——【課堂練習】1．甲、乙兩部接通后，正確的說法是（）A．甲的聽筒和甲的話筒，乙的聽筒和乙的話筒分別串聯(lián)在兩個電路中B．甲的聽筒和乙的聽筒串聯(lián)，甲的話筒和乙的話筒串聯(lián)C．甲的聽筒和話筒，乙的聽筒和話筒串聯(lián)在一個電路中D．甲的聽筒和乙的話筒串聯(lián)在一個電路中，乙的聽筒和甲的話筒串聯(lián)在另一個電路中【答案】D?！驹斀狻緼D．甲、乙兩部接通后，甲的聽筒和乙的話筒，乙的聽筒和甲的話筒分別串聯(lián)在兩個電路中，故A不符合題意，D符合題意。BC．甲的聽筒和乙的話筒串聯(lián)，甲的話筒和乙的聽筒串聯(lián)，故BC不符合題意。所以選D.2．抗日戰(zhàn)爭期間，我軍利用各種方式傳遞軍情，下列列舉的傳遞軍情的方式屬于傳遞模擬信號的是（）A．消息樹B．發(fā)電報C．雞毛信D．發(fā)不同顏色的信號彈【答案】C。

【詳解】消息樹、發(fā)電報和不同顏色的信號彈都是利用不同組態(tài)傳遞信息的，屬于數(shù)字信號；雞毛信則一般是利用文字的形式直接表述信息，屬于模擬信號．所以選C。3．2011年6月9日，持續(xù)繞月9個多月的“嫦娥二號”衛(wèi)星加速離開月球，并繼續(xù)進行深空探測，如圖所示，A、B為衛(wèi)星的兩個噴氣發(fā)動機。根據(jù)表中指令可知，使“嫦娥二號”衛(wèi)星加速離月的信號應為（）指令信號指令信號發(fā)動機A00100發(fā)動機B11011點火10001熄火01110【答案】A【詳解】由圖可知，要使“嫦娥二號”離開月球，應增大其速度；故應沿速度方向的反方向噴出氣體，才能使“嫦娥二號”加速離開月球；故應發(fā)出指令：發(fā)動機A點火；由題意可知應為：0010010001。所以選A。4．關(guān)于數(shù)字信號和數(shù)字通信，下列說法錯誤的是（）A．先進的電視機可實現(xiàn)數(shù)字通信B．電報信號是數(shù)字信號C．用不同數(shù)字的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號D．數(shù)字信號可以很方便地用電子計算機加工處理【答案】C。【詳解】A．數(shù)字通信可以傳遞大容量的信號，抗干擾能力強，數(shù)字電視使用數(shù)字信號進行傳輸，故A正確，不符合題意；B．電報發(fā)出的信號是不連續(xù)的，是分立的信號，屬于數(shù)字信號，故B正確，不符合題意；C．用不同數(shù)字或符號等的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號，數(shù)字信號相對于模擬信號有更強的抗干擾能力，故C錯誤，符合題意；D．計算機所處理的數(shù)據(jù)是二進制的數(shù)字信號，數(shù)字信號可以很方便地用電子計算機加工處理，故D正確，不符合題意．所以選C。5．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，從而使信號丟失一些______，表現(xiàn)為聲音、圖像的______，嚴重時會使通信中斷；數(shù)字信號只包括兩種不同的狀態(tài)，形式簡單，所以抗干擾能力特別強，可以很方便地用________加工處理，還可以通過不同的_______進行加密?！敬鸢浮啃畔?，失真，電子計算機，編碼?！驹斀狻磕M信號在長距離傳輸和多次加工、放大的過程中，會受到外界的通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，噪聲和信號混合后難以分開，從而使信號丟失一些信息，表現(xiàn)為聲音、圖象的失真，使得通信質(zhì)量下降。線路越長，噪聲的積累也就越多，嚴重時會使通信中斷。數(shù)字信號是用兩種物理狀態(tài)來表示0和1的，形式簡單，其抵抗材料本身干擾和環(huán)境干擾的能力特別強。由于電子計算機是以數(shù)字形式工作的，數(shù)字信號可以很方便地用電子計算機加工處理，數(shù)字信號還可以通過