导学案：21.1 现代顺风耳—电话【教师版】——同步备课系列.docxVIP

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21.1现代顺风耳—电话（导学案）

【学习目标】

1.了解电话是怎样把信息传递到远方的。

2.了解知道电话交换机的作用。

3.知道模拟通信和数字通信，了解它们的基本区别。

【学习重点】电流把信息传到远方。

【学习难点】数字通信和模拟通信。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.电话

（1）1876年，美国科学家贝尔发明了电话。

（2）最简单的电话由话筒和听筒组成，话筒把声音转换成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方。在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又转换成了声音。

（3）话筒原理：当你对着话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地挤压碳粒，电阻随之发生变化，在电路中产生随声音振动而变化的电流，话筒相当于一个可变电阻器。

（4）听筒原理：听筒内有一个电磁铁，电磁铁上绕着线圈，并吸引一块薄铁膜片。当从话筒中传来随说话声音的振动而产生强弱变化的电流时，电磁铁对膜片的吸引力大小也发生变化，使膜片振动起来，产生和对方说话声音相同的声音，把电信号转换为声信号。

2.电话交换机

（1）作用：减少电话线的数量，提高线路的利用率。便于通话时接通，通话完毕断开。

（2）早期的电话交换机是由话务员手工操作来接线和断线的，工作效率低，劳动强度大。现代的程控电话交换机利用了电子计算机技术，能按用户所拨的号码自动接通话机。

3．模拟通信与数字通信

（1）在用话筒将声音转变成信号电流时，电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，“模仿”声信号的电信号就是模拟信号，用这种信号进行通信的方式就是模拟通信。

（2）用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号，这种通信方式叫数字通信。现代的电话已经全部采用数字信号进行传输和处理。

【合作探究】

探究一、电流把信息传到远方

【观察电话机模型】最简单的电话由哪些元件构成的？工作原理是什么？它是怎样把信息传递到远方的呢？

1.电话的结构及工作原理

最简单的电话由话筒和听筒组成。为了完成通话，话筒和听筒之间要连上一对电话线。

话筒把声音转换成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方。在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又转换成了声音。

电话

电话话筒听筒

（1）话筒

①主要组成：碳粒和膜片等。

②作用：把声信号变成电信号（即变化的电流）。

③工作原理：当人对着话筒讲话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地挤压碳粒，电阻随之发生变化，在电路中产生随声音振动而变化的电流，话筒相当于一个可变电阻器。

（2）听筒

①主要组成：电磁铁、膜片。

②作用：把电信号还原成声信号。

③工作原理：当从话筒中传来随说话声音的振动而产生强弱变化的电流时，电磁铁对膜片的吸引力大小也发生变化，使膜片振动起来，产生和对方说话声音相同的声音，把电信号转换为声信号。

2.电话机工作电路图

同一部电话中，话筒和听筒是并联的；两部电话中（对方的电话），话筒与对方的听筒是串联的，对方的话筒与自己的听筒是串联的（选填“串联”或“并联”）。

【例题1】关于电话的工作过程，有如下描述：

①膜片忽松忽紧，挤压碳粒；②人对着话筒说话时，声波使膜片振动；③电阻忽大忽小；④磁铁对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形与说话情形相同；⑤在电路中产生强弱按声音的振动而变化的电流。合理的顺序是（D）

A．①②③④⑤ B．②①④③⑤C．①②③⑤④D．②①③⑤④

【解析】电话的工作过程是：人对着话筒说话时，声波使膜片振动；膜片忽松忽紧，挤压碳粒；电阻忽大忽小；在电路中产生强弱按声音的振动而变化的电流；使听筒中的磁铁对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形与说话情形相同；故合理顺序为②①③⑤④，故ABC不符合题意，D符合题意。所以选D。

探究二、电话交换机

【想一想】一个地区有5部电话，要使这5部话机中的任意两部都能互相通话，要架设多少对电话线？

1.电话交换机的作用

【分析】如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，要使这5部话机中的任意两部都能互相通话，必须把这5部电话两两连接起来，一部电话要引出4对线，5部电话就是20对线，但有一半重复了，所以要架设10对电话线.

【想一想】你能否想出一个办法，要尽量减少线路的数量，但仍能保证5部电话中的任意两部可以相互通话（这时其他几部暂不能通话）？

【分析】采用电话交换机，可以减少线路数量，每部电话与交换机相连就可以实现任意两部之间的通话，需要5对电话线即可，如图所示。

电话交换机的作用：减少电话线的数量，提高线路的利用率。便于通话时接通，通话完毕断开。

2.