八年级物理新人教版现代顺风耳 电话(2).doc

现代顺风耳--电话(2)
［教材优化全析］ 全析提示
1.电流把信息传到远方
(1)电话的基本结构及作用
最简单的电话是由话筒和听筒组成的，要使甲、乙两部电话接通还需要导线.
话筒由膜片、碳粒、金属盒(也叫碳精盘)组成，它的作用是把声音的振动转变为强弱变化的电流.电流沿着导线把信息传到远方.
听筒由薄铁膜片、电磁体(为减小声音的失真，铁芯用永磁铁制成)组成，它的作用是把强弱变化的电流转化为薄铁片的振动，使人们听到声音.
导线是把话筒、听筒连接起来，成为电流的通路.
除了话筒和听筒外，实际上，使用的电话机上还有电铃、拨号设备等. 通过对话筒、听筒结构和工作原理的学习，弄懂声信号和电信号相互转化的过程.
要点提炼
话筒和听筒是通过导线串联在电路中的.
声音是由物体的振动发出的，所以膜片的振动也会发出声音.
(2)电话的工作原理
①话筒
人对着话筒说话时，声波使膜片振动，导致膜片忽松忽紧地挤压碳粒，电路中的电阻忽大忽小地变化.根据欧姆定律，在电压一定时，电路中电阻大小的变化，使得电路中电流忽小忽大地变化.
②听筒
话筒中产生的忽小忽大变化的电流通过听筒时，引起听筒内电磁铁的
磁性忽弱忽强地变化，薄铁片(振动膜)受到忽大忽小的吸引力，则铁片因振动而发出和对方说话相同的声音，这样人们就能听到对方的说话声了.
导体间接触良好，电阻小，接触不良，电阻大.
用学过的物理知识分析推理：电压一定，电阻变化，引起电流变化，电流变化，引起磁性强弱变化……
在电话的工作过程中出现了两次转化：一次话筒将声音转化成变化的电流；另一次是听筒将变化的电流转化成声音. 电话的基本原理是：振动→变化的电流→振动.

2.电话交换机
(1)电话交换机的作用
①存在问题
如果一部话机只能固定地同另一部话机接通，那么一部电话要与多少部电话能够通话，就必须有多少对电话线.比如：要使5部话机中的任意两部都能互相通话，要架设10对电话线.这样太浪费材料，而且话机太多时根本做不到.
②解决办法
如果能把5部话机都连到一个交换机上，只需要5对电话线.由此可见，使用交换机可以节约导线，提高导线的利用率.现在生活中的一般电话都是通过电话交换机来转接的.
(2)电话交换机的工作过程
一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编了号码.交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕，再将线路拆开. 全析提示
理解电话交换机在电话通信中的重要作用.会初步分析“占线”原因.
要点提炼
使用交换机的主要目的：提高导线利用率.
思维拓展
若有100部电话，没有交换机时，互通电话要多少根导线？若使用交换机呢？
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，两个不同地区的用户也能互相通电话了，这就是我们说的打长途.打长途电话有时出现“占线”现象.实际上，当时对方的话机不一定在使用，而常常是因为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.
电话交换机的主要工作就是接线和拆线，原来靠话务员，工作效率低，劳动强度大，1891年改用自动电话交换机，靠电磁继电器完成接线与拆线的任务.现代的程控电话交换机利用的是电子计算机技术，事先给交换机中的电脑输入所需程序，电脑就能按用户所拨的号码自动接通话机.程控电话还有很多其他功能，如“来电显示”“缩位拨号”“遇忙回叫”“转移呼叫”“三方通话”等功能.这些功能可以方便快捷地满足人们通话的需要. 要点提炼
“占线”的原因大致有三个：
恰好有人给你打电话；你拨打的用户正在与他人通电话；最有可能的是两台交换机之间有太多的用户要通话.
打电话时，有时出现“串线”现象，这是因为程控电话交换机中的电脑出错，接错线造成的.
3.模拟通信和数字通信
电话分模拟和数字两种，电话通信也就分为模拟通信和数字通信两种.
(1)模拟通信
在电话通信中，用户线上传送的电信号是随着用户声音大小的变化而变化的.这个信号电流的频率、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”，所以这种信号称为模拟信号.在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信”.
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，从而使信号丢失一些信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断.另外，模拟信号在传输过程中和叠加的噪声很难分离，噪声会随着信号被传输、放大、严重影响通信质量.
(2)数字通信 全析提示
要根据信号方式的不同区分模拟通信和数字通信，了解数字通信的优势.
要点提炼
电话通信中的“模拟”是电流信号模仿声音信号.
除了可以用模拟信号传递信息外，还可以用另外的方式传递信息.例如，用点“.”和画“—”的组合代表各种数字.一定的数字组合代表一个汉字；于是，一系列点和画组成的信号就可以代表一个完整的句子了.“电报”信号就是这样组成的.像这样用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号(digital signal)，这种通信方式叫做数字通信.实际上，不仅可以用点和画，还可以用长短不同的声音、长短不同的亮光.甚至可以用电压(或电流)的有无、磁体的南北极、或者“0”“1”两个不同的数字，来组成各种数字信号，用来传递丰富多彩的声音、图像等各种信息. 数字通信中的“符号”可以是数字，也可以是其他的形式.
“数字通信”是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再进行传输的通信方式.

数字通信与模拟通信相比具有明显的优点：首先，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.其次是远距离传输仍能保证质量.因为数字通信是采用再生中继方式，能够消除噪声，再生的数字信号和原来的数字信号一样，可继续传输下去，这样通信质量便不受距离的影响，可高质量地进行远距离通信.由于电子计算机是以数字形式工作的，数字信号可以很方便地用电子计算机加工处理，发挥计算 思维拓展
数字通信是一种既现代又古老的通信方式，电报信号就属于数字信号.数字通信在现代通信中发挥着越来越重要的作用.
机的巨大威力.此外，它还具有适应各种通信业务要求(如电话、电报、图像、数据等)，便于实现统一的综合业务数字网，便于采用大规模集成电路，便于实现加密处理，便于实现通信网的计算机管理等优点.
现代的电话已经全部采用数字信号进行传输和处理，只是在交换机和你家之间的一两千米距离上，还在使用模拟信号.现在，用数字信号传输电视节目的技术也已经成熟，不久将进入千家万户. 真正的数字电视是指电视台用数字信号传输的电视，而市场上的“数字电视机”只是在机器内应用了一些数字电路.