人教版初中物理第1节现代顺风耳-电话备课素材

第二十一章信息的传递第1节现代顺风耳——电话方式一【对比导入】师：同学们，你们知道在古代人们都是靠什么来传递信息的吗？生：飞鸽传信、驿马传信、代捎书信……生：以特殊声音，如钟声、鼓声、鞭炮声等传递信息。生：以灯光或火光，如孔明灯、烽火等传递信息。师：现代社会人们又是靠什么来传递信息的呢？生：现代的通信方式有：有线通信（如电话、电报、电视），无线通信（如收音机、对讲机），数字化通信（如互联网、数字电视），纸张通信（如书信、报纸）等。师：电话的发明给人们的信息传递带来了极大的方便，本节我们就来研究一下电话的知识。方式二【问题导入】师：上一章我们学习了电与磁，了解了话筒与听筒的结构与原理，二者相结合就是我们今天所要讲的电话。过渡语：电话是现代生活中的重要通信工具，它为什么能传声呢？这节课我们就学习有关这方面的知识。(板书课题)方式三【情景导入】师：大家先来猜一个谜语：“嘀铃铃，嘀铃铃”，它在桌上响不停。拿起听筒放耳边，一头说话一头听。生：电话。师：电话是什么时候发明的？是谁发明的呢？今天我们就来学习电话的知识。话筒与听筒的区别最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒由金属盒、炭粒、膜片组成，人对着话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地挤压炭粒，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，使声音转换为变化的电流。听筒由永磁体、电磁铁、薄铁膜片组成，当电路中忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管的时候，磁铁对听筒薄铁膜片的吸引力就发生忽大忽小的变化，薄铁膜片在这种忽大忽小的力的作用下就振动起来，听筒中薄铁膜片的振动情形跟话筒中膜片振动的情形是一样的，就听到与讲话相同的声音，即把变化的电流转换为声音。［总结］电话的基本原理是：［温馨提示］实际使用的电话机除了话筒和听筒以外，还有拨号设备、来电铃声等一些其他的设置。［中考解读］本节涉及的内容不是中考的重点，多为了解性知识，中考有时会考查电话的传声原理，如话筒是将声信号转换成电信号，听筒又是将电信号转换成声信号。中考中多以选择题、填空题的形式进行考查。［考点对接］电话工作的原理例题［武汉中考］电话听筒里有电磁铁和膜片，其构造示意图如图21-1-3所示，电磁铁线圈中流过的是变化的电流。下列关于电话听筒工作过程的描述，正确的是()A.变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场使膜片振动B.变化的磁场产生变化的电流，变化的电流使膜片振动C.变化的磁场使膜片振动，膜片振动产生变化的电流D.膜片振动产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电流［答案］A材料一——贝尔与电话滴滴嗒嗒的电报声，把人们想要传递的信息以每秒30万公里的速度传向远方。电报是人类信息史上划时代的创举。但久而久之，人们又有点儿不满足这一信息传递方式了。因为发一份电报，需要先拟好电报稿，然后再译成电码，交报务员发送出去；对方报务员收到报文后，得先把电码译成文字，然后投送给收报人。这不仅手续繁多，而且不能及时地进行双向信息交流；要得到对方的回电，还需要等较长的时间。人们对电报的不满，促使科学家们开始新的探索。最早提出远距离传送话音建议的，是英国科学家罗伯特·胡克。1796年，休斯提出了用话筒接力传送信息的建议。虽然这种方法不太切合实际，但休斯为这种通话方式所取的名字——“电话”，却一直沿用至今。19世纪30年代之后，人们开始探索用电磁现象来传送音乐和话音的方法，其中最有成就的要算是贝尔和格雷了。亚历山大·格雷厄姆·贝尔，1847年生于英国苏格兰，他的祖父和父亲毕生都从事聋哑人的教育事业。由于家庭的影响，他从小就对声学和语言学有浓厚的兴趣。开始，他的兴趣是在研究电报上。有一次，当他在做电报实验时，偶然发现了一块铁片在磁铁前振动会发出微弱声音的现象，而且他还发现这种声音能通过导线传向远方。这给贝尔以很大的启发。他想，如果对着铁片讲话，不也可以引起铁片的振动吗？假如在铁片后面放有绕着导线的磁铁，导线中的电流也会随之时大时小地变化；电流传到对方后又可以推动磁铁前的铁片做同样的振动。这就是贝尔关于电话机的最初构想。贝尔发明电话的努力得到了当时美国著名的物理学家约瑟夫·亨利的鼓励。亨利对他说：“你有一个伟大发明的设想，干吧！”当贝尔说到自己缺乏电学知识时，亨利说：“学吧！”就在这“学吧”“干吧”的鼓舞下，贝尔开始了发明电话的艰苦历程。1876年3月10日，激动人心的日子终于来临了。那天，贝尔正在做实验，一不小心，把瓶内的硫酸溅到了自己的腿上，他疼痛得喊叫起来：“沃森先生，快来帮我啊！”沃森先生是贝尔的助手，他正在另一个房间里工作。他听到了贝尔的呼喊，但声音不是通过空气从门缝里传出来，而是从他们正在试验的电话机中传过来的。当贝尔得知自己试验的电话已经能够传送声音时，顿时热泪盈眶。当晚，他就满怀激情地给母亲写信，预言：“朋友们各自留在家里，不用出门也能相互交谈的日子就要到来了！”1877年，也就是贝尔发明电话后的第二年，在波士顿架设的第一条电话线路开通了，它沟通了查尔斯·威廉斯先生的各工厂和他在萨默维尔私人住宅之间的联系。也就在这一年，有人第一次用电话给《波士顿环球报》发送了新闻消息，从此开始了公众使用电话的时代。材料二——程控电话交换机的发展1965年美国萨加桑纳开通的2000门空分程控电话交换机，是世界上第一部程控电话交换机。程控电话交换机具有软件读写，复制方便；体积小，重量轻；便于提供新服务项目：维护管理方便，便于实现维护自动化；可采用公共信道信令系统，提高通信网的效能和服务质量。随着电子计算机技术的迅猛发展，程控电话交换机的性能不断提高，使用日益广泛，军事上不仅可用于战略通信网，也可用于野战通信网。中国在80年代后期，陆续将自行研制的程控电话交换机用于装备市内电话网、长途电话网和军事通信网。现代程控电话交换机将趋向于发展数字时分制机型，采用通用微处理机和分布控制方式，使用高级语言，并采用模块化和结构程序的设计方法。自动电话交换由“机电”方式向“程控”方式演变，是20世纪电话通信的又一次重大变革。程控电话交换机就是电子计算机控制的电话交换机。它是利用电子计算机技术，用预先编好的程序来控制电话的接续工作。1965年5月，美国贝尔系统的1号电子交换机问世，它是世界上第一部开通使用的程控电话交换机。但这还不是时分数字式的，而是所谓“空分”的。什么叫“空分”？空分就是用户在打电话时要占用一对线路，也就是要占用一个空间位置，一直到打完电话为止。过去机电式的交换机都是空分方式的。从1965年到1975年这10年间，绝大部分程控交换机都是空分的、模拟的。为什么不直接实现数字化呢？这是因为交换机中的两大部分，即公共控制设备部分和通话电路接续部分中，随着电子器件、集成电路和电子计算机技术的发展解决公共控制设备的电子化、实现计算机控制比较顺利；而想要把通话接续部分的金属接点换成电子接点却比较困难，因为没有一种电子接点的开关性能(即开关断开时的电阻与接通时的电阻之比)能比得上金属接触点。1970年，法国开通了世界上第一部程控数字交换机，采用时分复用技术和大规模集成电路。随后世界各国都大力开发。进入80年代，程控数字