沪科版九年级物理下册第19章 走进信息时代第1节 感受信息（同步教学设计）

第十九章　走进信息时代
感受信息
知识与技能：
1．了解信息的存储、记录和传播。
2．了解电话的组成和工作原理。
过程与方法：
1．通过教师讲解，了解人类社会信息的记录、存储、传播的发展历程。
2．通过学生交流讨论，了解电话是如何传递信息的，提高学生观察、分析和概括的能力，增强学生运用物理知识的观念和能力。
情感、态度与价值观：
1．了解贝尔发明电话的过程，激发学生不怕困难、积极探索的精神，让学生了解技术改革对人类社会发展的作用，提高学生的学习兴趣。
2．通过学生交流讨论，增强学生的学习主动性和合作意识。
重点：①信息的记录、存储和传播；②电话的结构和工作原理。
难点：①电话是怎样把信息传到远方的；②数字信号和数字通信。
多媒体课件。
一、情景导入
古代中国边境的士兵为了及时地传递敌人来犯的信息，在烽火台上点燃“燃料”，点燃时的烟很大(如图)，从很远处就能看到，就这样，烽火台一个接一个的点下去，敌人来犯的消息就被很快地传递出去。
早在很久以前，我国已经有了利用烽火传递信息的方法。现实生活中我们每天都会接收或传递大量信息，你知道人们是如何记录、存储和传播信息的吗？今天我们就来学习人们是如何记录、存储和传播信息的！
二、合作探究
　信息的记录和存储
信息很多，它存在于我们生产和生活的各个方面。回想一下，我们的日常生活中有哪些信息？它们又是怎么被记录和保存下来的？
多媒体展示各种记录和存储信息的物品：甲骨文、古书、光盘、计算机硬盘。
人们最初记录信息的载体是大脑，传递信息用的是肢体语言、面部表情等。直到人类获得了语言，用语言来相互传递有用的信息。文字的出现使人类的信息记录方式产生了根本性的变革。随着技术的进步，有了光记录、磁记录等大信息量的记录方式。
　信息的传播
(1)同学们知道在古代人们都是靠什么来传递信息的吗？这些传播方式有哪些缺陷呢？(2)现代社会人们又是靠什么来传递信息的呢？(3)是谁发明了电话？它的结构是怎样的呢？
同学们交流讨论并回答上述问题。(1)①飞鸽传信、驿马传信、代捎书信等；②以特殊声音，如钟声、鼓声、鞭炮声等传递信息；③以灯光或火光，如孔明灯、烽火等传递信息。早期的信息传播速度慢、距离近、信息量少。(2)①有线通信，如电话、电报、电视等；②无线通信，如收音机、对讲机等；③数字化通信，如互联网、数字电视等；④纸张通信，如书信、报纸等。(3)1876年贝尔发明了电话，它由话筒、键盘和听筒组成，听筒中有能振动的膜片和随话音跳动的碳粒。
(1)在交通和通信很不发达的时代，人们常用烽火、驿马、信鸽等方式来传递信息。它们传播速度慢、距离近、信息量少。
(2)1876年，贝尔发明了电话。这是人类历史上最伟大的发明之一。电话是利用电信号将人们的语言从一个地方传到另一个地方的装置，它由话筒、键盘和听筒组成。①话筒的工作原理：对着话筒讲话时，话筒的膜片振动，时紧时松地压迫碳粒，盒中碳粒的电阻时小时大，流过碳粒的电流也发生变化，这样话筒就将声音信号变成了电信号。②听筒的工作原理：当变化的电流通过听筒的线圈时，听筒内的电磁铁对膜片的作用力也随之变化，使膜片振动，这样听筒就将电信号变成了声信号。话筒和对方听筒是串联在电路中的。
　　
(3)随着科学技术的发展，电磁波和因特网的相继出现，人类的信息传播进入了新的时代。
(1)模拟信号：话筒将声音转换成信号电流时，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”。这种电流传递的信号叫做模拟信号。
(2)数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。数字信号有抗干扰能力强，无噪声积累，便于存储、处理和交换等优点，所以各国都在积极发展数字通信。
贝尔与电话
滴滴答答的电报声，把人们想要传递的信息以每秒约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方法，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·格拉汉姆·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体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体，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体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。
贝尔发明电话的事情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，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，在波士顿和纽约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。
第一节　感受信息
完成本课时对应练习。
这节课的内容不多，但都比较新颖，想把它们讲透、讲精的确不容易。 应用电话的构造与原理体现方法与思想的设计。如要想把声音信号变成电流信号，改变电流，该怎么办？可以利用欧姆定律想办法改变话筒的电阻，即老式电话的原理；可以利用电磁感应现象，由运动产生电流，即现代话筒的构造。总之讲解宜从其本质上讲，学生理解起来才透彻。教师讲解与学生讨论交流相互结合，培养学生的表达能力和交流分享知识经验的能力，并在交流过程中获得新知识。