《現(xiàn)代順風(fēng)耳-電話》設(shè)計(jì)

《現(xiàn)代順風(fēng)耳—電話》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：1．了解電話是怎樣把信息傳遞到遠(yuǎn)方的；2．了解電話交換機(jī)的用處,讓同學(xué)們對(duì)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(diǎn)：1．知道電話的基本構(gòu)造；電話交換機(jī)的作用；電話通信的兩種形式。2．正確區(qū)分模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。教學(xué)難點(diǎn)：了解電話交換機(jī)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(wèn)和點(diǎn)評(píng)的自主性學(xué)習(xí)。課時(shí)安排：1課時(shí)。課前準(zhǔn)備：多媒體課件、電話機(jī)、螺絲刀。教學(xué)過(guò)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(shí)的狀況。提出問(wèn)題：“汶川大地震”給我們的國(guó)家和人民帶來(lái)了巨大的損失。請(qǐng)問(wèn)，地震發(fā)生初期，人們要想問(wèn)候四川的親朋好友，打電話可不可以？學(xué)生思考后回答。總結(jié)：地震發(fā)生后，所有的信號(hào)塔、基地臺(tái)都被摧毀，不僅電話不能正常使用，手機(jī)、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(hào)塔和車載衛(wèi)星接收器帶到了現(xiàn)場(chǎng)，才暫時(shí)恢復(fù)了通信。那么，電話是怎樣把信息傳遞到遠(yuǎn)方的呢？學(xué)生感到疑惑，引出新課。[推進(jìn)新課]一、電話把信息傳到遠(yuǎn)方教師簡(jiǎn)述貝爾發(fā)明電話的過(guò)程及它對(duì)社會(huì)的作用。(使學(xué)生了解歷史，崇尚科學(xué))1．探究實(shí)驗(yàn)，感受新知組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：各小組觀察桌上的電話機(jī)，指出哪端是話筒，哪端是聽(tīng)筒，然后用螺絲刀把話筒和聽(tīng)筒拆開(kāi)看一看里面的構(gòu)造是怎樣的，哪個(gè)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(qǐng)學(xué)生分析以上問(wèn)題的答案是什么，教師在一旁作點(diǎn)撥式指導(dǎo)。結(jié)論：手持電話，上端是聽(tīng)筒，靠近耳朵，下端是話筒，靠近嘴巴。聽(tīng)筒就像以前學(xué)過(guò)的揚(yáng)聲器，它里面有電磁鐵。2．小組合作，探究話筒和聽(tīng)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(jī)，解決如下問(wèn)題：設(shè)問(wèn)：(用課件展示)①電話中，把聲音信號(hào)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(tīng)筒”)②當(dāng)你對(duì)著話筒講話時(shí)，膜片時(shí)緊時(shí)松地壓迫碳粒，它們之間的電阻隨之發(fā)生改變，流過(guò)碳粒的電流就會(huì)相應(yīng)改變。這個(gè)碳粒整體類似以前學(xué)過(guò)的______元件。③話筒是如何工作的？④聽(tīng)筒是如何工作的？教師活動(dòng)：①教師到各個(gè)小組當(dāng)中巡視，不主動(dòng)發(fā)言，如有學(xué)生咨詢，可作點(diǎn)撥式指導(dǎo)。②板書電話構(gòu)造方面的知識(shí)。學(xué)生活動(dòng)：①閱讀教材學(xué)習(xí)電話構(gòu)造的相關(guān)知識(shí)并初步解答問(wèn)題。②將自己沒(méi)有掌握準(zhǔn)確的知識(shí)交給小組，由組長(zhǎng)整合使本組內(nèi)答案一致。如果很難達(dá)成一致，把本問(wèn)題上交給其他小組，引發(fā)班內(nèi)大討論?？偨Y(jié)：(用課件展示)(1)知識(shí)學(xué)習(xí)方面：①話筒把聲信號(hào)變成電信號(hào)。當(dāng)你對(duì)著話筒講話時(shí)，膜片時(shí)緊時(shí)松地壓迫碳粒，它們之間的電阻隨之發(fā)生改變，流過(guò)碳粒的電流就會(huì)相應(yīng)改變。這個(gè)碳粒整體類似以前學(xué)過(guò)的滑動(dòng)變阻器，于是形成了隨聲音變化的電流信號(hào)。②聽(tīng)筒把電信號(hào)變成聲信號(hào)。聽(tīng)筒內(nèi)有一個(gè)電磁鐵，磁鐵上繞著線圈。磁鐵吸引一塊薄鐵膜片，傳入聽(tīng)筒的電流流過(guò)線圈。由于電流的不斷變化，電磁鐵對(duì)膜片的作用也隨之變化，使膜片振動(dòng)，在空氣中形成聲波。(2)學(xué)生小組合作交流方面。每個(gè)小組成員都首先要有自己的一個(gè)見(jiàn)解，成員之間要針對(duì)有爭(zhēng)論價(jià)值的問(wèn)題展開(kāi)討論，否則課堂討論會(huì)流于形式，學(xué)生自己得不償失。3．即學(xué)即練(課件展示問(wèn)題)(1)電話機(jī)聽(tīng)筒里發(fā)生的主要能量轉(zhuǎn)化是()A．電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．機(jī)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(tīng)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(jī)1．創(chuàng)設(shè)情境，引出電話交換機(jī)設(shè)問(wèn)：一部電話機(jī)與另一部電話機(jī)相連時(shí)，需要一根電話線，對(duì)不對(duì)？學(xué)生思考以后回答?？偨Y(jié)：甲、乙兩部電話通話時(shí)，甲的話筒與乙的聽(tīng)筒之間有一根電話線，乙的話筒和甲的聽(tīng)筒之間有一根電話線。因此需要一對(duì)電話線。進(jìn)一步設(shè)問(wèn)：在電話剛問(wèn)世的時(shí)候，一部電話機(jī)要與多少部電話機(jī)通話，就要有多少對(duì)電話線與外部相連。請(qǐng)同學(xué)們畫圓圈代表電話機(jī)，依次連接一下2部、3部、4部、5部、6部電話機(jī)兩兩相連，分別需用多少對(duì)電話線？(教學(xué)說(shuō)明：此處處理時(shí)，來(lái)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(shí)到利用數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題，是十分有效的。)學(xué)生如實(shí)操作以后，會(huì)依次得知1對(duì)、3對(duì)、6對(duì)、10對(duì)、15對(duì)。教師請(qǐng)兩名學(xué)生到黑板上分別畫10部、20部電話機(jī)兩兩相連時(shí)用多少對(duì)電話線。這個(gè)問(wèn)題處理起來(lái)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(gè)規(guī)律公式m＝n(n－1)/2，此公式中的n表示電話機(jī)的部數(shù)。有了這個(gè)規(guī)律公式，很方便即可計(jì)算得知分別需要電話線45對(duì)和190對(duì)。追問(wèn)學(xué)生：數(shù)量如此巨大的電話線太浪費(fèi)材料了，而且話機(jī)太多數(shù)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。該怎么辦呢？學(xué)生活動(dòng)：①看圖1，連一連5部電話機(jī)現(xiàn)在只需要多少對(duì)電話線？與剛才的連接方法對(duì)比，說(shuō)出此種方法的優(yōu)勢(shì)在哪里？圖1圖2②比較20部電話機(jī)兩種方法分別使用多少對(duì)電話線。③分析如果兩個(gè)地區(qū)間的用戶要通話時(shí)，應(yīng)該采取的措施是什么。如圖2所示?？偨Y(jié)：電話交換機(jī)的使用目的是為了提高線路的利用率。(教學(xué)說(shuō)明：關(guān)于“電話交換機(jī)”這一知識(shí)的引出，也可以采用以下的處理方案：教師先設(shè)問(wèn)，如果一部話機(jī)只能固定地同另一部話機(jī)接通，要使3部話機(jī)中的任意兩部都能互相接通，要架設(shè)多少對(duì)電話線？學(xué)生思考后回答。教師再進(jìn)一步設(shè)問(wèn)，如果4臺(tái)、5臺(tái)、10臺(tái)、100臺(tái)呢？學(xué)生會(huì)在紙上畫一畫，說(shuō)出答案，當(dāng)然需要的電話線數(shù)目會(huì)越來(lái)越多，有的根本無(wú)法通過(guò)畫來(lái)求得答案。教師提示，如果剛才畫的電話中有一臺(tái)是你的，那么你能與多少個(gè)人聯(lián)系，就要有多少對(duì)電話線，想想看，實(shí)際上我們家里的電話線是有很多對(duì)呢，還是一對(duì)？學(xué)生自然知道是只有一對(duì)電話線。教師進(jìn)一步提示，那么現(xiàn)實(shí)生活中我們只有一對(duì)電話線，是如何實(shí)現(xiàn)可以同多人建立聯(lián)系的呢？就此引出電話交換機(jī)。)2．閱讀課本內(nèi)容，了解電話交換機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用及其發(fā)展史教師活動(dòng)：組織學(xué)生閱讀課本內(nèi)容，組內(nèi)交流后回答下面的問(wèn)題：?jiǎn)栴}展示：(用課件展示問(wèn)題)①一個(gè)地區(qū)的所有電話都接到什么上？每部電話的號(hào)碼都一樣嗎？②如何實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)間的電話相互通話？③打電話時(shí)，如果出現(xiàn)“占線”現(xiàn)象，是否對(duì)方話機(jī)正在使用中？④交換機(jī)的發(fā)展經(jīng)過(guò)了哪幾個(gè)階段？⑤程控電話有哪些功能？你對(duì)此了解多少？教師活動(dòng)：①學(xué)生自學(xué)過(guò)程中，教師巡回指導(dǎo)，注意糾正學(xué)生的偏差和錯(cuò)誤。②自學(xué)結(jié)束后，一個(gè)小組承接一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解答。如果能跟生活實(shí)際相聯(lián)系，要及時(shí)鼓勵(lì)。同時(shí)在回答每個(gè)問(wèn)題之后，由其他小組的學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充訂正。③以視頻的形式播放交換機(jī)的發(fā)展歷程，讓學(xué)生感受科技發(fā)展對(duì)人們帶來(lái)的方便，從而使學(xué)生感受科技的進(jìn)步對(duì)人類生活的影響。學(xué)生活動(dòng)：①仔細(xì)閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，準(zhǔn)確查找以上問(wèn)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(wèn)題會(huì)自行解決；如果確實(shí)解決不了，組內(nèi)集中討論。③對(duì)程控電話的多項(xiàng)功能，嘗試作出解釋?？偨Y(jié)：①一個(gè)地區(qū)所有的電話都接到同一個(gè)電話交換機(jī)上，每部電話都有自己的號(hào)碼。因此看電話號(hào)碼的頭幾位數(shù)字就能判斷出是哪個(gè)地區(qū)的。比如：山東濟(jì)寧市內(nèi)，44×××××是曲阜的，55×××××是鄒城的。②在兩個(gè)地區(qū)的交換機(jī)之間連接上若干對(duì)電話線，相互通話時(shí)，需要在電話號(hào)碼前加撥對(duì)方地區(qū)的區(qū)號(hào)。比如：北京010，石家莊0311，濟(jì)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(duì)方話機(jī)正在使用或者兩臺(tái)交換機(jī)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(jī)是依靠話務(wù)員手工操作來(lái)接線和拆線的，叫人工交換機(jī)；1891年出現(xiàn)的自動(dòng)電話交換機(jī)是通過(guò)電磁繼電器進(jìn)行接線的，叫自動(dòng)電話交換機(jī)；現(xiàn)代的程控電話交換機(jī)是利用了電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，只要事先輸入所需程序，電腦就會(huì)“見(jiàn)機(jī)行事”。⑤程控電話的功能有：來(lái)電顯示、縮位撥號(hào)、遇忙回叫、轉(zhuǎn)移呼叫、三方通話、語(yǔ)音信箱等。3．即學(xué)即練(課件展示問(wèn)題)(1)一個(gè)地區(qū)有10部電話，如果一部話機(jī)只能固定地同另一部話機(jī)接通，要使這10部話機(jī)中的任意兩部都能互相通話，要架設(shè)多少對(duì)電話線？若都接到同一臺(tái)交換機(jī)上，需要架設(shè)多少對(duì)電話線？(2)(雙選)陳小剛同學(xué)“十一”放假期間，給遠(yuǎn)在北京大學(xué)讀書的表哥打電話，當(dāng)他正確地?fù)芡觌娫捥?hào)碼后，發(fā)現(xiàn)聽(tīng)筒中傳來(lái)短促的“嘟、嘟”聲，他就放下了電話，過(guò)了一會(huì)兒，他又拿起電話重?fù)?，在?tīng)筒中傳來(lái)的還是短促的“嘟、嘟”聲。對(duì)于這種現(xiàn)象，他有以下幾種解釋，你認(rèn)為正確的是()A．表哥一方的電話機(jī)一定正在通話中B．“十一”期間一定是交換機(jī)的電話線不夠用C．表哥一方的電話機(jī)可能正在通話中D．“十一”期間可能是交換機(jī)的電話線不夠用答案：(1)45對(duì)10對(duì)(2)CD三、模擬通信和數(shù)字通信1．教師活動(dòng)：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(dòng)：由10名同學(xué)，排成一字長(zhǎng)隊(duì)，第一名同學(xué)按老師手中的一個(gè)成語(yǔ)或一句話，聲情并茂地完成一套動(dòng)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(qǐng)第一名和第十名同學(xué)同時(shí)做給同學(xué)們看，比較他們兩個(gè)有沒(méi)有差異?？偨Y(jié)：①模擬信號(hào)就像剛才的游戲一樣，當(dāng)將聲音轉(zhuǎn)換成電流時(shí)，這種信號(hào)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(hào)的“一舉一動(dòng)”。②就像同學(xué)們剛才看到的，同一套動(dòng)作，被傳遞多次后，最終會(huì)變得跟原來(lái)不一樣。模擬信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸和多次加工、放大的過(guò)程中，信號(hào)電流的波形會(huì)改變，表現(xiàn)為聲音、圖像的失真，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使通信中斷。2．教師活動(dòng)：①指導(dǎo)學(xué)生參加翻譯電碼游戲，看一看哪個(gè)同學(xué)翻譯得又快又對(duì)。②為擴(kuò)大知識(shí)面，向?qū)W生介紹其他種類的代號(hào)，比如：區(qū)位碼、漢字電報(bào)碼、四角號(hào)碼等。③組織學(xué)生自創(chuàng)一種數(shù)字通信的方法，進(jìn)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(rèn)識(shí)其在現(xiàn)實(shí)生活中的使用情況。學(xué)生活動(dòng)：①如下圖所示，莫爾斯電碼。然后把自己家的電話號(hào)碼翻譯成莫爾斯電碼，交給同桌，請(qǐng)他翻譯出來(lái)自己家的電話號(hào)碼。莫爾斯電碼表字符電碼符號(hào)字符電碼符號(hào)字符電碼符號(hào)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(gè)漢字，同學(xué)們分別給每個(gè)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(zhǎng)隊(duì)，第一名同學(xué)從黑板上的十個(gè)字的代碼中，找出幾組代碼，能表達(dá)一定的意思為佳，只說(shuō)給第二名同學(xué)聽(tīng)，第二名同學(xué)再把他所聽(tīng)到的只說(shuō)給第三名同學(xué)聽(tīng)，依次直到第十名同學(xué)。請(qǐng)每一名和第十名同學(xué)同時(shí)在黑板上寫出他們傳遞的代碼，其他同學(xué)一起來(lái)對(duì)比兩者有無(wú)差異?？偨Y(jié)：①用不同符號(hào)的不同組合表示的信號(hào)，叫做數(shù)字信號(hào)，這種通信方式叫做數(shù)字通信。②通常的數(shù)字信號(hào)只包含兩種不同的狀態(tài)，形式簡(jiǎn)單，所以抗干擾能力特別強(qiáng)。另外，數(shù)字信號(hào)還可以通過(guò)不同的編碼進(jìn)行加密。3．即學(xué)即練(1)在傳遞信息的過(guò)程中，話筒將聲音轉(zhuǎn)換成信號(hào)電流時(shí)，這種信號(hào)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(hào)叫______，使用這種信號(hào)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(hào)的不同組合表示信號(hào)，例如“電報(bào)”，這種通信方式叫______。(2)關(guān)于“數(shù)字通信”，下面的說(shuō)法中不正確的是()A．現(xiàn)在的數(shù)字通信是用“0、1”兩個(gè)不同的數(shù)字組合成各種數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的B．?dāng)?shù)字通信抗干擾能力強(qiáng)，不失真C．?dāng)?shù)字通信傳遞的信號(hào)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(jìn)得多答案：(1)模擬信號(hào)模擬通信數(shù)字通信(2)C[課堂總結(jié)](教學(xué)說(shuō)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(jiǎn)單的電話由話筒和聽(tīng)筒組成。話筒把聲信號(hào)變成電信號(hào)，聽(tīng)筒把電信號(hào)變成聲信號(hào)。聽(tīng)筒中有電磁鐵，類似于揚(yáng)聲器。2．電話交換機(jī)的使用是為了提高線路的利用率。程控電話交換機(jī)的功能有：來(lái)電顯示、縮位撥號(hào)、遇忙回叫、呼叫轉(zhuǎn)移、三方通話、語(yǔ)音信箱等。3．電話分模擬和數(shù)字兩種。模擬信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸中會(huì)引起信息丟失，導(dǎo)致圖像聲音的失真。數(shù)字信號(hào)由于形式簡(jiǎn)單，抗干擾能力特別強(qiáng)，且還可以通過(guò)不同的編碼進(jìn)行加密。[布置作業(yè)]“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”的1、3題。板書設(shè)計(jì)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(hào)變成電流信號(hào),聽(tīng)筒：把電流信號(hào)變成聲音信號(hào))),電話交換機(jī)：提高線路的利用率,通信方式\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(模擬信號(hào)：信號(hào)易丟失,數(shù)字信號(hào)：抗干擾能力強(qiáng)，加密))))設(shè)計(jì)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(huì)焦點(diǎn)事件“汶川大地震”引入，信息中斷時(shí)人們求救無(wú)門時(shí)的無(wú)奈，讓人們著實(shí)體驗(yàn)了一回“電話”對(duì)我們的生活有多么重要。為了讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)電話的構(gòu)造，設(shè)計(jì)本課時(shí)，讓每個(gè)小