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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第二十一章 信息的传递 专题21.1 现代顺风耳——电话
1.了解电话是怎样把信息传递远方的。
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。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 电话
1.1876年美国发明家_______发明了第一部电话。
2.基本结构：主要由_______和_______组成。
3.工作原理：话筒把_______信号变成变化的电流，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_______，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）
知识点2. 电话交换机
如图电话交换机工作示意图
电话交换机的作用是为了提高_______的利用率。
知识点3. 模拟信号和数字信号
1.模拟信号：信号电流的频率、振幅与_______的频率、振幅完全一样，模仿声信号的电信号。缺点：在传输、放大、加工的过程中易失真，从而使传递的信息发生变化。
2.数字信号：利用不同_______的不同组合来代表信息的信号。
特点：一般只有_______数字，来组成各种数字信号，传递声音、图像等信息。
考点1. 古代信息传递
【例题1】（2023广西）下列不能实现和古代烽火台一样传递信息的现代设备是（ ）
A. 手机 B. 雷达 C. 风力发电机 D. 北斗卫星导航系统
考点2. 电话
【例题2】图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？
【演练】电话的听筒工作时主要是利用了电流的（ ）
A．化学效应 B．磁效应 C．热效应 D．以上三种效应均有
记忆了解以下基础知识
1．最简单的电话由话筒和听筒组成．话筒把声音变成变化的电流(即把声信号变成电信号)，听筒把变化的电流变成声音 (即把电信号变成声信号)．它们组成串联电路．
2．电话交换机用来实现两部电话之间的连接，可以提高线路的利用率。现代的电话交换机之间全部用数字信号进行传输处理，只是在电话交换机和用户电话之间使用模拟信号．
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
1.（10分）如图为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．设图示位置话筒膜片．听筒膜片均静止．以下说法正确的是（ ）
A.炭粒话筒的作用是通过电磁感应原理把声音信号转换成变化的电流
B.听筒中膜片往返运动的频率跟话筒中膜片运动的频率不同
C.铁膜听筒的原理相当于发电机，线圈在磁场中受力运动
D.话筒膜片从图示位置左移时，对方听筒膜片应会右移
2.（30分）电话之间是通过电话交换机来实现通话，一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上_____.使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路_______.现代的程控电话交换机利用了电子计算机技术，实现了按用户所拨的号码_______接通话机.
3.（20分）现在常用的动圈式耳机，它的构造跟图甲扬声器相同，不过耳机的体积小很多。图乙是动圈式话筒，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
甲 乙
4.（20分）如果图甲电码中的点和划分别用数字0和1表示，现要根据图乙的汉字电报码表示一个“学”字，其数字码是怎样的？
甲 乙
5.（20分）阅读下列材料并回答问题。
传递信息的电信号有两种：模拟信号和数字信号。
例如打电话声音转换成电流时，电流的频率和幅度全都“模仿”着声音的频率和幅度变化，所以这种信号称为模拟信号。目前的广播和电视中的声音和图像使用的都是模拟信号。录音带和录像带上记录的也是模拟信号。模拟信号的特点是连续变化，如图上所示，模拟信号的缺点是放大时会使信号的“形状”改变而造成失真。传输过程中受到的干扰不易排除。例如汽车发动机的火花塞工作时会产生电磁波，使得电视画面上出现杂乱的点或条纹。
计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的；“0”代表低电压，“1”代表高电压。如图上乙表示字母“K”的数字信号，它的编码是“01 001 011”。数字信号的优点是易于用计算机识别和进行复杂的处理，抗干扰能力强，能够进行高密度的存储等等。CD盘、VCD盘和计算机软件光盘上记录的都是数字信号。
图上
图下
由上可知，如图下所示，甲是声音信号波形，乙和丙是通过处理后传递的电流信号，其中______是模拟信号，______是数字信号。
电话的发明
此时的电报虽然风行全球，但是仍然有不能直接传递语言等缺点，所以对远距离快速通信工具的改进，就引起了许多发明家的兴趣。贝尔就是其中之一。1873年的一天，贝尔碰巧邂逅了18岁的年轻电气技师沃特森 ( https: / / zhidao. / search word=%E6%B2%83%E7%89%B9%E6%A3%AE&fr=iknow_pc_qb_highlight )。沃特森对贝尔的理想终将实现坚信不疑，表示一定全力相助，这对贝尔的鼓励很大。
电话发明的意义
发明电话方便了我们社会的生活，给我们带来了便利，提高办事效率，人与人交流更密切，练习更紧密，拉近了人与人之间的距离，形成“地球村 ( https: / / zhidao. / search word=%E5%9C%B0%E7%90%83%E6%9D%91&fr=iknow_pc_qb_highlight )”。使我们传信息变的更加迅速，使得社会进步，推动社会近代化建设，带动了社会发展，使我们生活更加丰富多彩。另外养活了一部分从事电话通讯工作的人。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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第二十一章 信息的传递 专题21.1 现代顺风耳——电话
1.了解电话是怎样把信息传递远方的。
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。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 电话
1.1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话。
2.基本结构：主要由话筒和听筒组成。
3.工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，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，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）
知识点2. 电话交换机
如图电话交换机工作示意图
电话交换机的作用是为了提高线路的利用率。
知识点3. 模拟信号和数字信号
1.模拟信号：信号电流的频率、振幅与声音的频率、振幅完全一样，模仿声信号的电信号。缺点：在传输、放大、加工的过程中易失真，从而使传递的信息发生变化。
2.数字信号：利用不同符号的不同组合来代表信息的信号。
特点：一般只有两个数字，来组成各种数字信号，传递声音、图像等信息。
考点1. 古代信息传递
【例题1】（2023广西）下列不能实现和古代烽火台一样传递信息的现代设备是（ ）
A. 手机 B. 雷达 C. 风力发电机 D. 北斗卫星导航系统
【答案】C
【解析】ABD．手机、雷达和北斗卫星导航系统都是利用电磁波进行工作的，故ABD不符合题意；
C．风力发电机是利用风能转化为电能，不能传递信息，故C符合题意。
故选C。
考点2. 电话
【例题2】图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？
【答案】当话筒膜片由静止向左运动时，听筒中原来静止的膜片向右运动；
当话筒膜片向右运动时，听筒中原来静止的膜片向左运动。
【解析】话筒膜片从图示位置左移时，变阻器接入电路的电阻变大，则电路中电流变小，右侧电磁铁的磁性减弱，对铁膜听筒的吸引力变小，所以对方听筒膜片应会右移。
话筒膜片从图示位置右移时，变阻器接入电路的电阻变小，则电路中电流变大，右侧电磁铁的磁性减强，对铁膜听筒的吸引力变大，所以对方听筒膜片应会左移。
【演练】电话的听筒工作时主要是利用了电流的（ ）
A．化学效应 B．磁效应 C．热效应 D．以上三种效应均有
【答案】B．
【解析】在电话的话筒中有能振动的膜片和随话音跳动的碳粒，人们对着话筒说话时，膜片便随着声音的高低强弱而发生振动，从而压缩碳粒一紧一松，这样就把强度不同的声波变成了相应大小的电信号；
听筒里有电磁铁和膜片，当强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便将电信号变成膜片的强弱振动，把传输的声音还原出来．听筒里有电磁铁，是把变化的电流转化为声音信号，是利用电流的磁效应工作的．
记忆了解以下基础知识
1．最简单的电话由话筒和听筒组成．话筒把声音变成变化的电流(即把声信号变成电信号)，听筒把变化的电流变成声音 (即把电信号变成声信号)．它们组成串联电路．
2．电话交换机用来实现两部电话之间的连接，可以提高线路的利用率。现代的电话交换机之间全部用数字信号进行传输处理，只是在电话交换机和用户电话之间使用模拟信号．
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
1.（10分）如图为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．设图示位置话筒膜片．听筒膜片均静止．以下说法正确的是（ ）
A.炭粒话筒的作用是通过电磁感应原理把声音信号转换成变化的电流
B.听筒中膜片往返运动的频率跟话筒中膜片运动的频率不同
C.铁膜听筒的原理相当于发电机，线圈在磁场中受力运动
D.话筒膜片从图示位置左移时，对方听筒膜片应会右移
【答案】D
【解析】（1）话筒把声信号转换成电信号，听筒将电信号转换成声信号；二者的频率相同；
（2）电话的听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的；
（3）根据话筒中变阻器的滑片位置变化，判断电路中电流的变化，再确定电磁铁的磁性变化，从而做出判断．
A.炭粒话筒的作用是通过声音的振动引起炭粒电阻的变化，把声音信号转换成变化的电流，故A错误；
B.听筒中膜片往返运动的频率跟话筒中膜片运动的频率相同，这样才能保证声音不会“失真”，故B错误；
C.听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的，铁膜听筒的原理相当于电动机，故C错误；
D.读图可知，话筒膜片从图示位置左移时，变阻器接入电路的电阻变大，则电路中电流变小，右侧电磁铁的磁性减弱，对铁膜听筒的吸引力变小，所以对方听筒膜片应会右移，故D正确．
2.（30分）电话之间是通过电话交换机来实现通话，一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上_____.使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路_______.现代的程控电话交换机利用了电子计算机技术，实现了按用户所拨的号码_______接通话机.
【答案】号码，断开。自动。
【解析】电话交换机的作用是为了提高线路的利用率。同一个县城或者区域用一台电话交换机，不同的地区之间把电话交换机连接即可。
3.（20分）现在常用的动圈式耳机，它的构造跟图甲扬声器相同，不过耳机的体积小很多。图乙是动圈式话筒，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
甲 乙
【答案】话筒是磁生电， 听筒是电生磁。
【解析】对着耳机话筒说话或唱歌时，产生的声音引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在磁场里的振动，会切割磁感线产生感应电流。而耳机的听筒是利用通电线圈在磁场中受到力的作用带动音膜振动而发出声音，把变化的电流转化为声音信号，是利用电流的磁效应工作的，因此话筒是磁生电，听筒是电生磁。
4.（20分）如果图甲电码中的点和划分别用数字0和1表示，现要根据图乙的汉字电报码表示一个“学”字，其数字码是怎样的？
甲 乙
【答案】01111 00011 00011 01111
【解析】点表示0,-表示1,
图甲中数字1、2、3、4、5.......，对应的数字码分别是01111、00111、00011、00001、00000......
“学”字对应的电码是1331，则对应的数字码为01111 00011 00011 01111
5.（20分）阅读下列材料并回答问题。
传递信息的电信号有两种：模拟信号和数字信号。
例如打电话声音转换成电流时，电流的频率和幅度全都“模仿”着声音的频率和幅度变化，所以这种信号称为模拟信号。目前的广播和电视中的声音和图像使用的都是模拟信号。录音带和录像带上记录的也是模拟信号。模拟信号的特点是连续变化，如图上所示，模拟信号的缺点是放大时会使信号的“形状”改变而造成失真。传输过程中受到的干扰不易排除。例如汽车发动机的火花塞工作时会产生电磁波，使得电视画面上出现杂乱的点或条纹。
计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的；“0”代表低电压，“1”代表高电压。如图上乙表示字母“K”的数字信号，它的编码是“01 001 011”。数字信号的优点是易于用计算机识别和进行复杂的处理，抗干扰能力强，能够进行高密度的存储等等。CD盘、VCD盘和计算机软件光盘上记录的都是数字信号。
图上
图下
由上可知，如图下所示，甲是声音信号波形，乙和丙是通过处理后传递的电流信号，其中______是模拟信号，______是数字信号。
【答案】甲和乙 丙
【解析】模拟信号的特点是连续变化，甲和乙都是模拟信号。计算机中的信息，无论文字、声音、图像都是用二进制数“0”和“1”编码的，称为数字信号，数字信号的特点是跳跃变化的。丙是数字信号。
电话的发明
此时的电报虽然风行全球，但是仍然有不能直接传递语言等缺点，所以对远距离快速通信工具的改进，就引起了许多发明家的兴趣。贝尔就是其中之一。1873年的一天，贝尔碰巧邂逅了18岁的年轻电气技师沃特森 ( https: / / zhidao. / search word=%E6%B2%83%E7%89%B9%E6%A3%AE&fr=iknow_pc_qb_highlight )。沃特森对贝尔的理想终将实现坚信不疑，表示一定全力相助，这对贝尔的鼓励很大。
电话发明的意义
发明电话方便了我们社会的生活，给我们带来了便利，提高办事效率，人与人交流更密切，练习更紧密，拉近了人与人之间的距离，形成“地球村 ( https: / / zhidao. / search word=%E5%9C%B0%E7%90%83%E6%9D%91&fr=iknow_pc_qb_highlight )”。使我们传信息变的更加迅速，使得社会进步，推动社会近代化建设，带动了社会发展，使我们生活更加丰富多彩。另外养活了一部分从事电话通讯工作的人。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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