现代顺风耳-电话

1、21.1 21.1 新人教版物理现代顺风耳新人教版物理现代顺风耳-电话电话第第1节现代顺风耳节现代顺风耳电话电话第第2节电磁波的海洋节电磁波的海洋1.1.说出电话是怎样把信息传到远方的说出电话是怎样把信息传到远方的, ,认识电话交换机认识电话交换机; ;2.2.重点重点: :说出电话的构成和工作原理说出电话的构成和工作原理; ;3.3.会比较模拟通信和数字通信的基本区别会比较模拟通信和数字通信的基本区别; ;一、电流把信息传到远方一、电流把信息传到远方1.1876年年_发明了电话。最简单的电话由发明了电话。最简单的电话由_和和_组成组成;_把声音转换成变化的电流把声音转换成变化的电流,电流沿导

2、线把信息传递电流沿导线把信息传递到远方到远方,电流使电流使_的膜片振动的膜片振动,携带信息的电流又转换成声音。携带信息的电流又转换成声音。2.话筒工作时利用了话筒工作时利用了_现象现象;听筒工作时利用了听筒工作时利用了_。二、电话交换机二、电话交换机3.一个地区的电话都接到同一台一个地区的电话都接到同一台_上上,每部电话都编上每部电话都编上_。使用时。使用时,_把需要通话的两部电话接通把需要通话的两部电话接通,通话完毕再将线路通话完毕再将线路_。现。现代的程控电话交换机利用了代的程控电话交换机利用了_技术技术,只要事先给交换机中的电只要事先给交换机中的电脑输入所需的程序脑输入所需的程序,电脑就

3、能按用户所拨号码自动接通话机。电脑就能按用户所拨号码自动接通话机。三、模拟通信和数字通信三、模拟通信和数字通信4.电话信号分为电话信号分为_信号和信号和_信号两种。信号电流信号两种。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,这种电这种电流传递的信号叫流传递的信号叫_信号。用不同符号的不同组合表示的信信号。用不同符号的不同组合表示的信号号,叫做叫做_信号。信号。5._信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中,信号电信号电流的波形会改变流的波形会改变,导致声音、图像的失真导致

4、声音、图像的失真,严重时会通信中断。严重时会通信中断。_信号信号只包含两种不同的状态只包含两种不同的状态,抗干扰能力特别强。抗干扰能力特别强。5.关于电话的工作过程关于电话的工作过程,有如下几句话有如下几句话,正确的排列顺序是正确的排列顺序是( )。膜片忽松忽紧挤压碳粒膜片忽松忽紧挤压碳粒人对话筒说话时人对话筒说话时,声波使膜片振动声波使膜片振动电阻忽大忽小电阻忽大忽小磁体对铁片的吸引力忽大忽小磁体对铁片的吸引力忽大忽小,使铁片振动使铁片振动,振动情形和对方说话相同振动情形和对方说话相同在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流A.B.C.1.1.从古到今

5、人们是怎样传递信息的？从古到今人们是怎样传递信息的？古代方法有：古代方法有：狼烟报警、狼烟报警、飞鸽传书、飞鸽传书、快马传书、快马传书、水兵旗语等水兵旗语等政府配置的驿站、民间代捎书信；以特殊声音，政府配置的驿站、民间代捎书信；以特殊声音，如钟声，鼓声，鞭炮声等传递信息；以灯光，火如钟声，鼓声，鞭炮声等传递信息；以灯光，火光，如孔明灯，烽火等传递信息光，如孔明灯，烽火等传递信息 现代传递信息现代传递信息有线通信：电话、电报、电视有线通信：电话、电报、电视无线通信：收音机、对讲机无线通信：收音机、对讲机数字化通信：互联网、数字电视、数字化通信：互联网、数字电视、纸张通信：书信、报纸纸张通信：书信

6、、报纸电脑、电脑、传真等传真等烽火台烽火台和和现代通信基站现代通信基站合作探究1.说一说，从古代到现代，人类经历了怎么传递信息的过程。古代近代现代利用烽火台，驿站等利用烽火台，驿站等老式电话等老式电话等移动电话、互联网等移动电话、互联网等 你参加了某个作文比赛得了二等奖，你参加了某个作文比赛得了二等奖，得知可以免费参加得知可以免费参加“准东一日游准东一日游”.你想你想立即把这个好消息告诉在外地出差的爸立即把这个好消息告诉在外地出差的爸爸，你会怎么做呢？爸，你会怎么做呢？引引 入入 准备明天去准东准备明天去准东游玩了，但不知道天游玩了，但不知道天气如何气如何.你会怎样解决你会怎样解决这个问题？这

7、个问题？ 贝尔发明电话的故事贝尔发明电话的故事 如今，电话走进了千家万户，你知如今，电话走进了千家万户，你知道电话是谁发明的吗？道电话是谁发明的吗？ 贝尔，就是发明电话的人。他贝尔，就是发明电话的人。他1847年生于英国，年轻时跟父亲从事聋哑人年生于英国，年轻时跟父亲从事聋哑人的教学工作，曾想制造一种让聋哑人用的教学工作，曾想制造一种让聋哑人用眼睛看到声音的机器眼睛看到声音的机器. . 1873 1873年，成为美国波士顿大学教授的年，成为美国波士顿大学教授的贝尔，开始研究在同一线路上传送许多贝尔，开始研究在同一线路上传送许多电报的装置电报的装置多工电报，并萌发了利多工电报，并萌发了利用电流把

8、人的说话声传向远方的念头，用电流把人的说话声传向远方的念头，使远隔千山万水的人能如同面对面的交使远隔千山万水的人能如同面对面的交谈谈. .于是，贝尔开始了电话的研究于是，贝尔开始了电话的研究. .贝尔贝尔 那是1875年6月2日，贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机，一个偶然发生的事故启发了贝尔.华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了，华生拉开弹簧时，弹簧发生了振动.与此同时，贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来，还发出了声音，是电流把振动从一个房间传到另一个房间.贝尔的思路顿时大开，他由此想到：如果人对着一块铁片说话，声音将引起铁片振动；若在铁片后面放上一块电磁铁的

9、话，铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流.这个波动电流沿电线传向远处，远处的类似装置上不就会发生同样的振动，发出同样的声音吗？这样声音就沿电线传到远方去了.这不就是梦寐以求的电话吗！ 1876年贝尔发明了电话年贝尔发明了电话1892年，贝尔在纽约至芝加哥的电话年，贝尔在纽约至芝加哥的电话开通仪式上开通仪式上一、电流把信息传到远方一、电流把信息传到远方1电话的基本结构电话的基本结构碳粒电话原理实验碳粒电话原理实验3.仔细观察话筒和听筒工作的动画，相互说一说它们是怎样工作的，并完成下面的填空。 A.我们对着话筒说话时，由于声音的 ，膜片时紧时松压迫炭粒，它们的 随之发生改变，通过炭粒的

10、随之发生改变，于是形成随声音变化的电流信号，此时， 信号转化为 信号。 B.电信号顺着导线传递到听筒时，听筒内的电磁铁周围出现随声音变化的 ，它吸引附近的薄铁片，铁片随之振动，形成随电信号变化的 ，此时， 信号转化为 信号。声音声音声音声音电电磁场磁场电电声音声音电流电流电阻电阻振动振动组成组成话筒、听筒话筒、听筒把声信号转化成强弱变化的电信号把声信号转化成强弱变化的电信号把强弱变化的电信号转变成声信号把强弱变化的电信号转变成声信号作用作用:电话工作的流程图为：电话工作的流程图为：声音声音话筒话筒变化电流变化电流听筒听筒声音声音话筒话筒听筒听筒电电 话话一、电话一、电话:老式电话的工作原理老式

11、电话的工作原理：）对话筒讲话）对话筒讲话时，膜片时紧时时，膜片时紧时松地压迫碳粒，松地压迫碳粒，使电阻时大时小，使电阻时大时小，从而使流过碳粒从而使流过碳粒的电流时小时大，的电流时小时大，这样，话筒把声这样，话筒把声信号变成电信号信号变成电信号.）通过电话线，传入听）通过电话线，传入听筒的电流流过电磁铁筒的电流流过电磁铁.电电流时大时小，电磁铁对膜流时大时小，电磁铁对膜片的吸引力也时大时小，片的吸引力也时大时小，使膜片发生不同的振动，使膜片发生不同的振动，在空气中形成声波。这样，在空气中形成声波。这样，听筒把电信号变成声信号听筒把电信号变成声信号.电 话 的 原 理话筒听筒声音的振动 振动膜振

12、动 碳粒松紧变化电阻大小的变化电流大小的变化听筒：电流大小的变化 磁性强弱的变化 吸力的变化 振动声音原理女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的？女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的？2电话的工作原理电话的工作原理女孩的话女孩的话筒筒男孩的听筒男孩的听筒女孩说话女孩说话话筒膜片振动话筒膜片振动炭盒电阻变化炭盒电阻变化回路电流变化回路电流变化磁性强弱变化磁性强弱变化 听筒膜片振动听筒膜片振动男孩听到声音男孩听到声音3电流把信息传到远方电流把信息传到远方精讲点拨精讲点拨 无论是老式电话，还是新式手机，话筒都是把声音信号转化成电信号，听筒都是把电信号转化成声音信号。即时练习即时练习 1. 图21.1-

13、9是老式电话机的原理图。炭粒话筒相当于一个变阻器，膜片振动把炭粒压紧和放松时，相当于图中膜片带动滑动头左右移动，使滑动变阻器的电阻发生周期性变化，引起电路中的电流发生相应的周期变化。听筒中有一个电磁铁，当线圈中的电流周期性变化时，它对旁边铁质膜片的引力也随着改变，使膜片来回运动。因此，听筒中膜片往返运动的频率跟话筒膜片振动的频率相同，这样听筒中就听到了对方说话的声音。请具体分析：当话筒膜片由静止向左、向右运动时，听筒中原来静止的膜片会怎样运动？话筒膜片向话筒膜片向左运动，听左运动，听筒膜片向右筒膜片向右运动。运动。自学检测自学检测 1.电话交换机的作用： 。 2.电话交换机的发展历程： 早期

14、切换， 近代使用 进行自动控制， 现在使用 来控制。 3.现代程控电话的功有： 、 、 、 等。 提高线路的利用率提高线路的利用率话务员手工话务员手工电磁继电器电磁继电器电脑电脑缩位拔号缩位拔号转移呼叫转移呼叫来电显示来电显示合作探究 1.游戏模拟：如下图1，6位同学一组，每一个方块代表一部电话，二部电话之间只有用导线连接起来，它们彼此才可以通话。要想让其中一个同学分别与其它5位同学中的任意一位通话 ，他们之间共需要多少根连线？试着做一做，并用数学式表示出来。 2.我们全班有45位同学，要想实现上述目标，共需要多少根线？我们全市有100000部电话，要实现上述目标，共需要多少根线，试根据你的表

15、达式，计算之。3.根据你的计算结果，想一想：在实际生活中，电话间用这种方式来连接可能吗？如果不能，有没有更好的办法来解决呢。相互讨论，说一说你的方法。4.在图2中画出你的做法，说一说，电话交换机的最大好处是什么。（1）需要多少条电话线？需要多少条电话线？（2）怎样才能减少电话线的数量？怎样才能减少电话线的数量？二、电话交换机的作用二、电话交换机的作用想一想想一想 画一画画一画甲甲乙乙主机甲主机甲主机乙主机乙二、交换机的作用二、交换机的作用:提高线路的利用率提高线路的利用率发明电话交换机，发明电话交换机， 提高线路效率提高线路效率电话交换机工作示意图电话交换机工作示意图5.在图3中，如果1号机想

16、与10号通话，应该怎么做？ 6.如果交换机A与B之间最多允许5对电话同时通话，那么此时6号要给12号打电话能打通么？这种情况在生活中叫什么？无法打通，这种情况叫占线。无法打通，这种情况叫占线。精讲点拨精讲点拨占线有两种情况：1.对方的电话正在使用；对方的电话正在使用；2.二个想通话的电话所经过的交换机之间有太多的用户在通二个想通话的电话所经过的交换机之间有太多的用户在通话。话。33程程控控电电话话交交换换机机和和操操作作台台来电显示来电显示缩位拨号缩位拨号呼叫转移呼叫转移遇忙回叫遇忙回叫程控电话功能有程控电话功能有:( ):( )( )( )( ) ( ) ( )( )( )( )等等. .三

17、方通话三方通话2. 现在常用的动圈式耳机，它的构造跟图20.5-10扬声器相同，不过耳机的体积小很多。图20.5-12是动圈式话筒，其构造也和动圈式耳机类似。因此，用两只动圈式耳机就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只当听筒，两耳机之间用一对导线连起来，对着一只耳机说话，在另一只耳机里就能听到说话声。这部电话是没有电池的，从能量转化的角度看，一只耳机是磁生电，另一只耳机是电生磁。请问：磁生电和电生磁的两只耳机,哪个是话筒?哪个是听筒?即时练习即时练习磁生电的耳机是话筒，电生磁的耳机是听筒。磁生电的耳机是话筒，电生磁的耳机是听筒。自学检测自学检测 1.电话信号分 和 两种。 2.信号电

18、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 。 3.使用不同符号的不同组合表示的信号叫 。数字信号数字信号模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号数字信号数字信号1模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号 电话信号分为模拟信号和数字信号两种。电话信号分为模拟信号和数字信号两种。（1）模拟信号模拟信号以电话信号为例：以电话信号为例：在话筒将声音转换成信号电在话筒将声音转换成信号电流时，电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、流时，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振幅变化的情况完全一样。这种电流传递的信号叫做模拟信号做

19、模拟信号. .三、模拟通信和数字通信三、模拟通信和数字通信模拟通信:使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信. .（2）数字信号数字信号 以电报信号为例：以电报信号为例：用点用点“ “ ” ”和画和画“” ” 的组的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字。合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字。1 A 2 B 3 C 4 D 5 E 发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字发声、发光的长短，电压、电流的有无，数字0和和1，磁体的，磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字极等不同符号信息都可组成数字信号。信号。用不同符号的不同组合表示的信号用不同符号的不同组

20、合表示的信号叫做数字信号叫做数字信号. .数字通信数字通信: :用数字信号通信的方式叫数字通信用数字信号通信的方式叫数字通信. .模拟信号在传输过程中失真，而数字模拟信号在传输过程中失真，而数字信号不会信号不会.即它的抗干扰能力特别强即它的抗干扰能力特别强.数字信号与模拟信号相比具有的优点：数字信号与模拟信号相比具有的优点：四、游戏四、游戏 （设计一种数字通信的方法，进行信息传递）（设计一种数字通信的方法，进行信息传递）.手掌张开，表示手掌张开，表示“ 1 ”或表示或表示“开门开门” ；手掌合着，表示手掌合着，表示“ 0 ”或表示或表示“关门关门”。2.2.下表的字用两个数字来表示下表的字用两

21、个数字来表示: :16 52 31 23 33 53 11 22合作探究 1.回顾学习内容一，老式电话在通话时话筒把变化的声音转化成变化的电流，听筒把变化的电流转化成变化的声音，这样的信号叫模拟信号。 2.看图21.12，了解莫尔斯电码，想一想：使用莫尔斯电码怎么表示215这个数字。 3.动手做一做：使用敲击桌子的方式把这个信号发给你的同桌。规则：用手敲击一下表示点，用尺击打一次桌面表示横。. . - - - . - - - - . . . . .利用一种数字通信的方法，分组进行信息传递利用一种数字通信的方法，分组进行信息传递的游戏。的游戏。挡板挡板做一做做一做模拟通信的缺点：模拟通信的缺点：易受干扰易受干扰放大失真放大失真形成噪音形成噪音数字通信的优点：数字通信的优点：信号