2020-2021学年九年级物理人教版全一册 第二十一章 第1节 现代顺风耳--电话 课件（49张PPT）

第二十一章 信息的传递
第1节 现代顺风耳——电话
人教版物理九年级全一册
1.了解电话是如何把声音传递到远方的。
2.了解电话交换机的用处。
3.了解模拟通信和数字通信的基本区别。
学习目标
从古到今人们是怎样传递信息的？
古代方法有：
狼烟报警、
快马传书、
飞鸽传书、
水兵旗语等
飞鸽传书
导入新知
现代方法有：
电话、
电视、
电脑、
传真等。
1
知识点
电流把信息传到远方
思考：你知道电话的结构和组成吗？
合作探究
1. 电话的构造和原理
听筒
话筒
永磁体、线圈
薄铁膜片
碳粒
膜片
金属盒
产生变化的电流——
把信息传到远方
将电信号变成了声信号
电话组成 话筒、听筒
话筒
听筒
电 话
作用
把声信号转化成强弱变化的电信号
把强弱变化的电信号转变成声信号
电话工作的流程图为：
声音
话筒
变化电流
听筒
声音
老式电话的工作原理：
1. 对话筒讲话时，膜片时紧时松地压迫碳粒，使电阻
时大时小，从而使流过碳粒的电流时小时大，这样，
话筒把声信号变成电信号。
2. 通过电话线，传入听筒的电流流过电磁铁.电流时
大时小，电磁铁对膜片的吸引力也时大时小，使膜
片发生不同的振动，在空气中形成声波。这样，听
筒把电信号变成声信号。
【例1】如图是炭粒话筒的结构图，话筒可以把______转化为变化的电流。当加在话筒两端的电压为3 V 时，电路中的电流在0.05 ～ 0.06 A
的范围内变化，则炭粒的电阻变化范围
为________ Ω。
声音
当电流为0.05 A 时， 炭粒的电阻R1=????????????=?????????????.??????????????=60 Ω；
当电流为0.06 A 时，炭粒的电阻R2= ?????????????= ???????????.??????????????=50 Ω。
?
【解析】
60 ～ 50
电话机的作用：
从能量转化的角度看是：机械能转化为电能，电能再
转化为机械能。
从信号转换的角度看是：声信号转化为电信号，电信
号再转化为声信号。
新知小结
关于电话，下列说法不正确的是(　　)
A．电话是人们传递信息的一种手段
B．固定电话靠导线中的电流来传递信息
C．最简单的电话由话筒和听筒组成
D．电话的话筒和听筒是并联在电路中的
1
D
巩固新知
2
知识点
电话交换机
想想议议：怎样才能减少电话线的数量？
一共需要 对电话线；
10
一共需要 对电话线。
5
交换机
A
B
C
D
E
E
A
B
C
D
合作探究
交换机的好处(作用)：提高线路的利用率
一个地区的所有电话都接同一台交换机上，每部电话
都编上号码，使用时交换机把需要通话的电话接通，
通话完毕再将线路断开。
如果在一台交换机与另一台交换机之间连接上若干对
电话线，这样两个不同交换机的用户就能互相通话了。
我们在打电话时经常遇到 “占线” 是因为什么原因而引起的呢?
对方没扣好；对方正在通话；电话机交换机忙。
电话交换机的发展史
电话交换机
手工操作
——话务员
自动控制
电子计算机程序控制
电磁继电器控制
（自动电话交换机）
（程控电话交换机）
程控电话功能有:( )( )
( ) ( )( )等。
来电显示
缩位拨号
呼叫转移
遇忙回叫
三方通话
【例2】若不用电话交换机，4部电话之间要实现任意两部能够通话，则需要________对电话线。若用同一台电话交换机，4部电话之间要实现任意两部能够通话，则需要________对电话线。
4
6
【解析】
利用图示法解答。没有电话交换机时，任意两部电话
之间要实现互相通话，每部电话都必须有一对电话线
与其他的电话相连接，共需6对电话线，如图所示。若
有电话交换机，则每部电话只要一对电话线与电话交
换机连接即可。
没有电话交换机，要实现n部电话机间任意两部
互相通话，所需电话线的总数为n(n－1)/2；有电话
交换机，要实现n部电话机间任意两部互相通话，所
需电话线的总数为n。
新知小结
现在电信局用到的电话交换机是(　　)
A．人工电话交换机 B．自动电话交换机
C．程控电话交换机 D．以上三种都用
1
C
巩固新知
知识点
模拟通信和数字通信
3
1. 电话分为模拟和数字两种。
2. 模拟信号：话筒将声音转乘新号电流，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。
3. 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。
合作探究
【例3】如图所示的信息传递方式中，利用数字信号进行的是(　　)
A．②　　B．③　　C．②③④　　D．①②③④
【解析】
由数字信号的定义可知：烽火、旗语、发电报、打现
代的电话都是利用数字信号进行的。
D
运用对比法认识模拟信号和数字信号：
信号与声音的关系
信号电流
的形式
优缺点
应用
模拟
信号
与声音的变化情况相仿
连续的
信号易丢失、失真
传统
电话
数字
信号
用不同符号的不同组合表示声音的变化
离散的
抗干扰能力强，易加工处理
电报
新知小结
关于数字信号的组成，下列说法不正确的是(　　)
A．可以用“－”和“＋”符号组成
B．可以用电压或电流的有无组成
C．可以用磁体的N、S极组成
D．可以只用一种符号组成
1
D
巩固新知
1
知识小结
电话
结构
工作原理
模拟信号
信号
数字信号
电话交换机
归纳新知
1. 电话的基本原理：话筒把声音信号变成变化的电流，
听筒把变化的电流变成声音。
2. 模拟信号的缺点：保密性差、抗干扰能力弱。
3. 数字信号的优点：保密性强，抗干扰能力强。
小丽家住荆州市，她想给远在郑州的姑妈打电话，可电话提示“占线”。下列哪种情况能造成这种现象的发生(　　)
A．有人在给小丽家打电话
B．荆州和郑州之间有太多的用户在通话
C．小丽的姑妈正在用电话
D．以上均有可能
2
易错小结
C
易错点：对“占线”的原因理解不全面
如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。
1
课堂练习
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。请其体分析：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？
解：当话筒中膜片向左运动时，滑动变阻器的滑片向左移，滑动变阻器接入电路电阻变大，整个电路中的电流变小，这样会使电磁铁的磁性变弱，对铁膜吸引减弱，听筒膜片向右移动。当话筒中膜片向右移动时，滑动变阻器的滑片向右移，滑动变阻器接入电路电阻变小，整个电路中的电流变大，这样会使电磁铁的磁性变强，对铁膜的吸引变强，听筒膜片向左移动。
现在常用的动圈式耳机，它的构造跟图20.4-9扬声器相同，不过耳机的体积小很多。图20.5-11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？
2
解：话筒是输入设备，听筒是输出设备。由于人发出声音使空气振动，空气振动带动膜片振动，膜片与线圈相连，线圈就在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这样就把声音信号转化成电信号；听筒里的薄膜连接着一个线圈，同样也有一个永磁铁。特定形式的电流流过听筒的线圈，这样使得线圈产生的磁场发生变化，于是永磁铁和线圈之间的磁场力发生变化，导致永磁铁和线圈的距离发生变化，这样就带动了薄膜振动，发出声音。综上所述，电生磁是听筒，磁生电是话筒。
解：0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1。
如果图21.1-7电码中的点和划分别用数字0和1表示，现要根据图21.1-8的汉字电报码表示一个“学”字，其数字码是怎样的？
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发明电话机的科学家是(　　)
A．欧姆 B．焦耳 C．法拉第 D．贝尔
【中考·葫芦岛】如图所示为电话机原理图，当人对着话筒说话时，如果滑动变阻器的滑片向右移动，则听筒电磁铁的磁性将________(填“变强”“变弱”或“不变”)，通过导体AB的电流方向为________(填“A到B”或“B到A”)。
4
D
5
变强
A到B
学校周一升旗仪式上，老师通过话筒给全体同学讲话，同学们从高音喇叭里听到了老师讲话的声音。与电话相类比，这里的话筒相当于电话机的________，高音喇叭相当于电话机的____________。(填“话筒”或“听筒”)
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话筒
听筒
关于程控电话交换机，以下说法中不正确的
是(　　)
A．程控电话交换机利用电脑按照输入的程序“见机行事”
B．利用程控电话交换机能“三方通话”
C．利用程控电话交换机能实现“转移呼叫”
D．“来电显示”是由用户手机设定，不需要程控电话交换机去完成
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D
电话交换机的作用是把两部需要通话的电话机 ________，通话完毕再将线路________。(均填“接通”或“断开”)
【中考·济南】现在的电话交换机之间传递的信号是____________(填“模拟信号”或“数字信号”)，电报是利用________信号来传播信息的。
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接通
断开
9
数字信号
数字
1．电话是世界上伟大的发明之一，发明电话的科学家是(　　)
A．莫尔斯　B．法拉第　　C．贝尔　　D．奥斯特
C
课后练习
2．【2019·毕节】关于声现象，下列说法正确的是(　　)
A．声音在15 ℃空气中传播速度是340 m/s
B．在教室周围植树可以从声源处防止噪声产生
C．座机电话间的导线传递的是声波信号
D．区分钢琴和二胡的声音是根据响度来判断的
A
3．如图所示的是电话机原理图。电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与_______信号的相互转换。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒电磁铁的磁性将________(填“变强”“变弱”或“不变”)，其左端为
________极。
电
变强
S
4．现在电信局用到的电话交换机是(　　)
A．人工电话交换机 B．自动电话交换机
C．程控电话交换机 D．以上三种都用
C
5．电话交换机的主要作用是(　　)
A．提高线路的利用率 B．提高通信的质量
C．加快通信的速度 D．减少线路的热损失
A
6．如图所示的通信方式中，不是利用数字信号进行的是(　　)
D
7．2020年某市电视台正式开播数字电视，它与以往相比主要区别在于采用了数字通信手段，下列有关数字通信的叙述错误的是(　　)
A．形式简单、抗干扰能力强
B．能方便利用电子计算机处理加工
C．保密性更强
D．传输速度较以往变慢
D
8．小丽家住荆州市，她想给远在郑州的姑妈打电话，可电话提示“占线”。下列哪种情况能造成这种现象的发生(　　)
A．有人在给小丽家打电话
B．荆州和郑州之间有太多的用户在通话
C．小丽的姑妈正在用电话
D．以上均有可能
【点拨】容易由于不理解电话“占线”形成原因而导致错误。电话“占线”的原因有：电话交换机之间线路被“占完”、电话交换机至用户家庭之间线路被“占”。
【答案】D
9．为了认识电话交换机的作用，老师引导同学们进行了如下思考：不使用电话交换机，若要实现两部电话机的通话，需要一对电话线将它们连接起来。若要实现六部电话机之间互相通话，则所需电话线的数目是(　　)
A．5对　　B．10对　　C．15对　　D．20对
C
10．持续绕月9个多月的“嫦娥二号”卫星加速离开月球，并继续进行深空探测，如图所示，A、B为卫星的两个喷气发动机。根据表中指令可知，使“嫦娥二号”卫星加速离月的信号应为(　　)
A．00100　10001　
B．00100　01110
C．11011　10001　
D．11011　01110
指令
信号
发动机A
00100
发动机B
11011
点火
10001
熄火
01110
A
再见