初中物理人教版（2024）九年级全册现代顺风耳──电话教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册现代顺风耳──电话教学设计，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重、难点，教学策略，教学准备，教学方法，教学过程，板书设计，教学反思等内容，欢迎下载使用。
1.了解信息传播的发展过程，初步了解电话是怎样把信息传递到远方的；
2.了解电话交换机的作用；
3.了解模拟通信和数字通信的基本区别。
【教学重、难点】
一、教学重点
电话原理及模拟通信和数字通信的基本区别。
二、教学难点
了解电话交换机的应用。
【教学策略】
1.我们的生活中，人们用上了传真、电话、手机短信、网络等多种手段来传递更丰富、详实、可观可感的信息。我们的先人只能在神话中向往“千里眼”“顺风耳”的神奇，现在几乎人人都是“顺风耳”—拥有手机，真可谓“只有想不到，没有做不到。”科技的发展令人叹为观止。
2.“电流把信息传到远方”是本节的基础知识，通过指导学生对课本内容的阅读和小组交流，使学生知道，电话的基本构造是话筒、听筒，话筒、听筒的作用各是什么。为了完成通话，话筒和听筒之间要连接上一对电话线，这对电话线是电流的通道。此处强调是“一对”而非“一根”，甲、乙两部电话通话时，甲的话筒与乙的听筒之间有一根电话线，乙的话筒和甲的听筒之间也有一根电话线。在构造上借助于什么东西来实现话筒和听筒的作用呢？课文中提到的话筒是碳粒话筒，除此之外还有许多其他种类的话筒，鼓励学生利用网络或到图书室查阅有关的资料，了解其他种类的话筒是如何工作的，从而激发学生兴趣，开阔学生眼界。
3.初中生还仍然是以形象思维为主，变抽象的知识为形象的全员活动，就可以变难为易，深入浅出，使学生易于接受。
【教学准备】
PPT课件、教学视频与动画、教学图片等。
【教学方法】
自学法、讨论法、讲授法。
【教学过程】
【板书设计】
第一节 现代顺风耳-电话
一、电话构造：
1.话筒：把声信号变成电信号
2.听筒：把电信号变成声信号
二．电话交换机
提高线路的利用率
三 通讯方式
模拟信号：信号易丢失
数字信号：抗干扰能力强
【教学反思】
本节课的教学活动最好多找合适的视频，老式的手机、电话，让学生拆解，让他们体验到探究的乐趣。并发动学生对“智能手机”的功能和模块组件进一步探究，方能与时俱进，提高学生的科学素养。针对模拟信号和数字信号可以让学生通过练习，加强对概念的理解和认识。教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
一、创设情景、引入新课（5分钟）
视频展示：用视频播放“5.12汶川大地震”发生时的状况。
图片展示
提出问题：“5.12汶川大地震”给我们的国家和人民带来了巨大的损失。请问，地震发生初期，人们要想问候四川的亲朋好友，打电话可不可以？
总结：地震发生后，所有的信号塔、基地台都被摧毁，不仅电话不能正常使用，手机、电脑也都不能正常工作了。为了有效地抗震救灾，通信公司把车载信号塔和车载卫星接收器带到了现场，才暂时恢复了通信。
那么，电话是怎样把信息传递到远方的呢？学生感到疑惑，引出新课。
引入新课
观看视频
学生思考后回答。
学生思考
创设课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。
二、新课教学（约30分钟）
一、电话把信息传到远方
教师简述贝尔发明电话的过程及它对社会的作用。
1．探究实验，感受新知
组织学生进行实验：各小组观察桌上的电话机，指出哪端是话筒，哪端是听筒，然后用螺丝刀把话筒和听筒拆开看一看里面的构造是怎样的，哪个部分里面有电磁铁。
教师展示如图所示，请学生分析以上问题的答案是什么，教师在一旁作点拨式指导。
结论：手持电话，上端是听筒，靠近耳朵，下端是话筒，靠近嘴巴。听筒就像以前学过的扬声器，它里面有电磁铁。
2．小组合作，探究话筒和听筒的不同作用
组织学生以小组为单位，观察本组内的电话机，解决如下问题：
设问：(用课件展示)
①电话中，把声音信号转变成变化的电流的是______，把变化的电流还原成声音的是______。(选填“话筒”或“听筒”)
②当你对着话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫碳粒，它们之间的电阻随之发生改变，流过碳粒的电流就会相应改变。这个碳粒整体类似以前学过的______元件。
③话筒是如何工作的？
④听筒是如何工作的？
教师活动：
①教师到各个小组当中巡视，不主动发言，如有学生咨询，可作点拨式指导。
②板书电话构造方面的知识。
总结：(用课件展示)
(1)知识学习方面：①话筒把声信号变成电信号。当你对着话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫碳粒，它们之间的电阻随之发生改变，流过碳粒的电流就会相应改变。这个碳粒整体类似以前学过的滑动变阻器，于是形成了随声音变化的电流信号。
②听筒把电信号变成声信号。听筒内有一个电磁铁，磁铁上绕着线圈。磁铁吸引一块薄铁膜片，传入听筒的电流流过线圈。由于电流的不断变化，电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片振动，在空气中形成声波。
(2)学生小组合作交流方面。每个小组成员都首先要有自己的一个见解，成员之间要针对有争论价值的问题展开讨论，否则课堂讨论会流于形式，学生自己得不偿失。
使学生了解历史，崇尚科学
学生边操作，边思考。
学生活动：
①阅读教材学习电话构造的相关知识并初步解答问题。
②将自己没有掌握准确的知识交给小组，由组长整合使本组内答案一致。如果很难达成一致，把本问题上交给其他小组，引发班内大讨论。
利用实物展示，让学生感受
培养观察思考、自学能力。
培养学生分析问题的能力。
培养学生动手实验的能力，会通过实验得出正确结论。
联系实际，贴近生活，培养分析与总结能力。
二、电话交换机
1．创设情境，引出电话交换机
教师：一部电话机与另一部电话机相连时，需要一根电话线，对不对？
总结：甲、乙两部电话通话时，甲的话筒与乙的听筒之间有一根电话线，乙的话筒和甲的听筒之间有一根电话线。因此需要一对电话线。
进一步设问：在电话刚问世的时候，一部电话机要与多少部电话机通话，就要有多少对电话线与外部相连。请同学们画圆圈代表电话机，依次连接一下2部、3部、4部、5部、6部电话机两两相连，分别需用多少对电话线？
(教学说明：此处处理时，来源于课本又高于课本，便于学生从一系列数据中得出规律公式，锻炼学生的总结归纳能力，使学生意识到利用数学方法解决物理问题，是十分有效的。)
教师请两名学生到黑板上分别画10部、20部电话机两两相连时用多少对电话线。这个问题处理起来有些繁琐，能够引发敏感学生的思考，想到这里面肯定有什么规律。
教师就此引导学生得出一个规律公式m＝n(n－1)/2，此公式中的n表示电话机的部数。
有了这个规律公式，很方便即可计算得知分别需要电话线45对和190对。
提问学生：数量如此巨大的电话线太浪费材料了，而且话机太多数根本无法实现。该怎么办呢？
总结：电话交换机的使用目的是为了提高线路的利用率。
(教学说明：关于“电话交换机”这一知识的引出，也可以采用以下的处理方案：教师先设问，如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使3部话机中的任意两部都能互相接通，要架设多少对电话线？学生思考后回答。教师再进一步设问，如果4台、5台、10台、100台呢？学生会在纸上画一画，说出答案，当然需要的电话线数目会越来越多，有的根本无法通过画来求得答案。教师提示，如果刚才画的电话中有一台是你的，那么你能与多少个人联系，就要有多少对电话线，想想看，实际上我们家里的电话线是有很多对呢，还是一对？学生自然知道是只有一对电话线。教师进一步提示，那么现实生活中我们只有一对电话线，是如何实现可以同多人建立联系的呢？就此引出电话交换机。)
2．阅读课本内容，了解电话交换机在现实生活中的应用及其发展史
教师活动：组织学生阅读课本内容，组内交流后回答下面的问题：
问题展示：(用课件展示问题)
①一个地区的所有电话都接到什么上？每部电话的号码都一样吗？
②如何实现不同地区间的电话相互通话？
③打电话时，如果出现“占线”现象，是否对方话机正在使用中？
④交换机的发展经过了哪几个阶段？
⑤程控电话有哪些功能？你对此了解多少？
教师活动：①学生自学过程中，教师巡回指导，注意纠正学生的偏差和错误。
②自学结束后，一个小组承接一个问题进行解答。如果能跟生活实际相联系，要及时鼓励。同时在回答每个问题之后，由其他小组的学生进行补充订正。
③以视频的形式播放交换机的发展历程，让学生感受科技发展对人们带来的方便，从而使学生感受科技的进步对人类生活的影响。
学生活动：①仔细阅读课本相关内容，准确查找以上问题答案。
②课本中有不懂的地方先作标记，阅读结束，有些问题会自行解决；如果确实解决不了，组内集中讨论。
③对程控电话的多项功能，尝试作出解释。
总结：①一个地区所有的电话都接到同一个电话交换机上，每部电话都有自己的号码。因此看电话号码的头几位数字就能判断出是哪个地区的。比如：山东济宁市内，44×××××是曲阜的，55×××××是邹城的。
②在两个地区的交换机之间连接上若干对电话线，相互通话时，需要在电话号码前加拨对方地区的区号。比如：北京010，石家庄0311，济南0531等等。
③如果出现“占线”现象，可能有两种情况发生：对方话机正在使用或者两台交换机之间有太多的用户要通话，它们之间的电话线不够用了。
④早期的电话交换机是依靠话务员手工操作来接线和拆线的，叫人工交换机；1891年出现的自动电话交换机是通过电磁继电器进行接线的，叫自动电话交换机；现代的程控电话交换机是利用了电子计算机技术，只要事先输入所需程序，电脑就会“见机行事”。
⑤程控电话的功能有：来电显示、缩位拨号、遇忙回叫、转移呼叫、三方通话、语音信箱等。
学生思考以后回答。
学生如实操作以后，会依次得知1对、3对、6对、10对、15对。
学生活动：①看图1，连一连5部电话机现在只需要多少对电话线？与刚才的连接方法对比，说出此种方法的优势在哪里？

②比较20部电话机两种方法分别使用多少对电话线。
③分析如果两个地区间的用户要通话时，应该采取的措施是什么。如图2所示。
按照教师要求，学生参与到课堂教学活动中
引入课题，进入情景
通过实际操作，提高对交换机的感性认识
为学生提供互相交流的处所
三、模拟通信与数字通信
1．教师活动：指导学生完成小游戏，帮助学生理解模拟通信。
学生活动：由10名同学，排成一字长队，第一名同学按老师手中的一个成语或一句话，声情并茂地完成一套动作，只做给第二名同学看，第二名同学再只做给第三名同学看，依次做到第十名同学。最后请第一名和第十名同学同时做给同学们看，比较他们两个有没有差异。
总结：①模拟信号就像刚才的游戏一样，当将声音转换成电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”。
②就像同学们刚才看到的，同一套动作，被传递多次后，最终会变得跟原来不一样。模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断。
2．教师活动：①指导学生参加翻译电码游戏，看一看哪个同学翻译得又快又对。
②为扩大知识面，向学生介绍其他种类的代号，比如：区位码、汉字电报码、四角号码等。
③组织学生自创一种数字通信的方法，进行信息传递的游戏。
④给学生投放“模拟通信和数字通信”的视频资料，使学生认识其在现实生活中的使用情况。
总结：①用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，这种通信方式叫做数字通信。
②通常的数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。另外，数字信号还可以通过不同的编码进行加密。
安照教师要求进行活动
为学生提供一个寓教于乐的环境
三、课堂小结（约5分钟）
教师：
1.通过这节课你学到了什么？
2.话筒和听筒的工作有哪些不同？
3.电话交换机的作用是什么？
4.什么是模拟信号？什么是数字信号？
学生梳理本节课知识内容。
培养学生总结归纳的能力。
四、课堂检测
教师巡视、讲评
完成检测题
巩固提高，深化所学知识