内容正文:
探索 物理
Exploring physics
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第1节 现代顺风耳-电话
第二十一章 信息的传递
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导入
请根据上图说一说古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息?
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导入
1876年贝尔发明了电话。
现在我们的生活已经离不开“现代顺风耳”---电话了。
电话是通过什么方式把信息传到远方的?
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一、电流把信息传到远方
最简单的电话由话筒和听筒组成,话筒和听筒之间要连上一对电话线。
电话的原理:
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。
【声音振动(话筒)→电流变化→振动发声(听筒)】
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一、电流把信息传到远方
老式电话的原理:
(1)话筒中有一个装着炭粒的小盒子,当你对着话筒讲话时,由于声音的振动,膜片时紧时松地压迫炭粒,它们的电阻随之改变,流过炭粒的电流就会相应改变,于是形成了随声音变化的电流信号。
【声波振动→膜片相应振动→碳粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电流忽弱忽强】
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一、电流把信息传到远方
老式电话的原理:
(2)听筒内有一个电磁铁,电磁铁吸引一块薄铁膜片,由于线圈中电流不断变化,电磁铁的磁场强弱不断变化,电磁铁对膜片的吸引作用也随之变化,使膜片振动,在空气中形成声波。
【电流忽弱忽强→磁性忽弱忽强→膜片受忽小忽大的磁力吸引而振动→还原成声音】
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一、电流把信息传到远方
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二、电话交换机
一个地区有5部电话,要使这5部话机中任意两部都能互相通话,要架设多少对电话线?在甲图中把电话线画出来,每对电话线可用一条线代表。
10对
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二、电话交换机
【答案】用两金属片把相互通话两部电话接通,通话完毕后再将线路断开。
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部电话中任意两部可以相互通话(这时其他几部暂不能通话)?
在图乙中把电话线画出来。
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二、电话交换机
为了提高线路的利用率,人们发明了电话交换机。
电话交换机的原理:
一个地区的电话都接到同一台交换机上,每部电话都编上号码;
使用时,交换机把需要通话的两部电话接通,通话完毕再将线路断开;
在一台交换机与另一台交换机之间连接上若干对电话线,两个不同交换机的用户就能互相通话了。
打电话时,有时出现“占线”现象,当时对方的话机并不一定在使用,而常常是两台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。
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三、模拟通信和数字通信
电话信号分为模拟信号和数字信号两种。
在话筒将声音转换成信号电流时,这种信号电流的频率、振幅变化情况跟声音的频率、振幅变化情况完全一样,“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。
使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
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三、模拟通信和数字通信
用不同符号的不同组合表示的信号,叫做数字信号。
使用数字信号的通信方式叫做数字通信。
(1)“电报”信号的莫尔斯电码,点和画的不同组合代表不同数字,一定数字组合代表一个汉字。
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三、模拟通信和数字通信
(2)长短不同的声音、长短不同的亮光、电压或电流的有无、
磁体的南北极、“0”“1”两个不同数字,来组成各种数字信号。
(3)烽火、旗语。
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三、模拟通信和数字通信
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。
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。
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总结
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下 课
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