第一节 模拟通信与数字通信（表格式教学设计）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

该初中物理教学设计聚焦模拟通信与数字通信核心知识，涵盖电话工作原理、模拟与数字信号区别。通过古代烽火传递信息导入，对比现代通信方式，梳理从古代到现代信息传递的发展脉络，搭建学习支架。 此资料特色在于融合物理观念（了解电话原理与信号区别）、科学思维（分析信息传递过程）、科学探究（讨论电话交换机作用），借助电话机、电报机模型及相关视频直观教学，结合例题（如智能手机处理数字信号）突破难点。培养学生科学态度与责任，提升教师教学效率，助力学生掌握通信技术基础。

第一节 模拟通信与数字通信（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第一节 模拟通信与数字通信 教学目标 物理观念 了解电话是怎样把信息传到远方的；了解模拟信号和数字信号的基本区别。 科学思维 了解电话是如何传递信息的，提高观察、分析、概括能力。 科学探究 通过讨论和活动，说明电话交换机的作用和展示什么是数字通信，增强学生运用物质知识的观念和能力。 科学态度 与责任 通过电话机的发明过程，激发学生不怕困难、积极探索的精神，了解技术改革对人类社会发展的作用。 教材分析 本节以“信息的传递”为核心，是学生接触信息传递领域知识的开篇，主要涵盖电话的工作原理、电话交换机的作用以及模拟通信和数字通信的基本区别等内容。通过对电话这一常见通信工具的深入学习，学生能够了解声音信号与电信号之间的转换过程，认识到通信技术中物理知识的实际应用，不仅能丰富学生对电学知识的理解和运用，还能让学生感受到物理与生活的紧密联系，激发学生对现代通信技术的兴趣，为后续学习电磁波、广播电视和移动通信等知识奠定基础，有助于培养学生的科学素养和创新精神，提高学生分析问题和解决问题的能力。 学情分析 九年级的学生已经具备了一定的物理基础知识和实验探究能力，对生活中的各种现象充满好奇心和求知欲。他们在日常生活中广泛使用电话等通信工具，对电话的功能有一定的了解，但对于电话内部的工作原理以及信息传递的过程却知之甚少。同时，这个阶段的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期，虽然抽象思维能力有所发展，但对于一些较为抽象的概念和原理，如模拟通信和数字通信的区别，理解起来可能会存在一定的困难。因此，在教学过程中，教师需要结合学生的实际情况，采用多样化的教学方法，通过直观的实验、生动的多媒体展示以及与生活实际相结合的方式，引导学生积极参与课堂学习，帮助学生突破学习难点，提高学生的学习效果。 教学重点 电话是怎样把信息传到远方的。 教学难点 模拟信号和数字信号的区别。 教学准备 电话机、电报机模型、相关视频、挂图、课件等。 教学过程 导入新课 看一看 想一想 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传播信息的！ 本节课将学习相关内容。 学习新课 一、模拟通信 1. 古代人们都是靠什么来传递信息的： 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.现代社会人们又是靠什么来传递信息的： 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.电话： 在我国古代曾经流传有“顺风耳”的神话传说, 它反映了人们想要冲破空间的阻隔，互通信息的美好向往。 （1）电话的发明：1876年贝尔发明了电话，使人们能够冲破空间的阻隔互通信息，现在我们的生活已经离不开高效、多功能的电话了。 （2）电话的组成：最简单的电话由话筒和听筒组成。为了完成通话，话筒和听筒之间要连上一对电话线。 （3）老式电话的话筒：把声信号转换成电信号。 老式电话的话筒中有一个装着炭粒的小盒子，上面盖有一个膜片。 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，它们的电阻随之发生改变，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。 （4）老式电话的听筒：把电信号转换成声信号。 听筒内有一个电磁铁，电磁铁前面有一块薄铁皮。 由于线圈中电流不断变化，电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片振动，在空气中形成声波。这样就可以听到对方的讲话了。 4.模拟信号： （1）定义：以电话信号为例，在话筒将声音转换成信号电流时，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。这种电流传递的信号叫做模拟信号。 （2）特点：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，严重时信号中断。 （3）应用：在日常生活中，模拟信号有很多应用。电视机中的检测器和发射器，正是用模拟电压控制这些元件的活动，保证电视机的正常工作。有的监控系统也需要模拟信号。例如，当我们打开门走进商店，传感器可以检测到门被打开，从而将模拟电压输出，引起感应门铃发声，从而提醒店家有人进店。 【例题1】（24-25九年级下·陕西西安·期中）下列不属于古代信息传播工具的是（　　） A．在古代每隔一定的距离会设置一个驿站 B．烽火狼烟 C．飞鸽传书 D．以前有急事时，经常会用的电报 【答案】D 【详解】在交通和通信很不发达的时代，人们常使用烽火、驿马和信鸽传递信息，在古代还没有电的发现和利用，后来到近代人们开始利用电报，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【例题2】（2024·广东广州·三模）关于老式电话的话筒以及麦克风的构造如下图。则下列说法正确的是（　　） A．它们的作用是一样的 B．它们的物理原理是一样的 C．电话机话筒利用了电磁感应来实现它的功能 D．麦克风利用欧姆定律来实现它的功能 【答案】A 【详解】麦克风利用了电磁感应来实现它的功能，电话机话筒利用欧姆定律来实现它的功能，因此两者工作的物理原理是不一样的，但是两者的作用是一样的，即把声音信号转化为电信号，故BCD错误，A正确。 【例题3】（24-25九年级上·全国·课前预习）抗日战争期间，我军利用各种方式传递军情，下列列举的传递军情的方式属于传递模拟信号的是（　　） A．消息树 B．发电报 C．鸡毛信 D．发不同颜色的信号弹 【答案】C 【详解】消息树、发电报和不同颜色的信号弹都是利用不同组态传递信息的，属于数字信号；鸡毛信则一般是利用文字的形式直接表述信息，属于模拟信号，综上分析知，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 学习新课 二、数字通信 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。 1.数字信号和通信： 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。像这样用不同符号的不同组合表示的信号，叫做 数字信号 ，这种通信方式叫做数字通信 。 2.电报： 1837年：塞缪尔·莫尔斯（Samuel Morse）与助手阿尔弗雷德·维尔（Alfred Vail）发明实用电报系统 。 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 。 4.数字通信特点： 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。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，发挥计算机的巨大威力。数字信号还可以通过不同的编码进行加密。 现代的电话已经全部采用数字信号进行传输和处理了，用数字信号传输的电视节目也已经进入家庭。 【例题4】（2024·新疆乌鲁木齐·一模）智能手机与计算机内部处理的都是（    ） A．模拟信号 B．数字信号 C．声信号 D．视频信号 【答案】B 【详解】智能手机与计算机内部处理的都是数字信号，因为数字信号具有输出稳定可靠，易存储等优点。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【例题5】（23-24九年级上·全国·课后作业）如图所示，是正在绕月飞行的“嫦娥”卫星，A、B为卫星的两个喷气发动机。根据二进制代码指令表可知，飞控中心应该向“嫦娥二号”卫星发射减速的信号应为（　　） 指令 信号 发动机A 00100 发动机B 11011 点火 10001 熄火 01110 A．0010010001 B．0010001110 C．1101110001 D．1101101110 【答案】C 【详解】图片有一个向右的箭头，代表卫星此时向右运动；要使它减速，因此选择右喷气式发动机B，点火后发动机B喷气产生向左推动卫星的力，使其减速，结合表中信息可知，飞控中心应该向“嫦娥二号”卫星发射减速的信号应为1101110001。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【例题6】（23-24九年级上·全国·课后作业）关于模拟信号和数字信号的下列描述中正确的是（　　） A．数字信号长距离传输或多次放大时可能造成声音和图像的失真 B．模拟信号形式简单，抗干扰能力强 C．数字信号可以通过不同的编码进行加密 D．用不同数字的不同组合表示的信号叫做数字信号 【答案】C 【详解】A．数字信号长距离传输或多次放大时不易造成声音、图象的失真，故A错误； B．模拟信号形式简单，抗干扰能力弱，故B错误； C．因为易于使用不同的编码进行加密，所以数字信号有很强的保密性，故C正确； D．用不同数字或符号的不同组合表示的信号都叫做数字信号，故D错误。 答案C。 板 书 设 计 第一节 模拟通信与数字通信 1.模拟通信： （1）古人如何传递信息 （2）电话：话筒与听筒的作用 （3）电报机 2.数字通信： （1）数字信号 （2）数字通信 课 堂 小 结 课 后 作 业 1.完成课本P75中的1-3小题。 教 学 反 思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $