师:好,上课,同学们好!
生:老师好。
师:请坐。今天呢我们上一堂新课,那首先呢,请同学和老师一起看一段小视频。
师:好啊,刚才那动画片大家熟不熟悉啊?
生:熟悉
师:里面的葫芦娃呢,个个都有神奇的本领,对吧?那么现在我们这个葫芦娃,他是二娃,他的本领也很神奇,大家还记得二娃有什么样的本领吗?
生:顺风耳
师:对对,他是千里眼、顺风耳。那千里眼、顺风耳,就说明很远的声音他能听得到,很远的东西他一下也能看得清啊。这本领太强大了,咱同学谁有这个本领?有吗?
生:没有
师:都没有,对吧?他是一个神话传说,所以呢,他表达了古代劳动人民想要看得更远和听得更远的美好愿望。那么到现在为止,随着科技的发展,这个愿望实现没有呢?
生:实现了
师:那么我们说,科学家已经为大家发明出来了现代千里眼和现代顺风耳。现代千里眼这个设备我们学过,猜猜是什么?现代千里眼能看很远很远。
生:望远镜
师:对,望远镜,那是我们在光学部分就学过的。那么现代顺风耳,大家想一想,是生活中常用的一个物件。
生:电话
师:对啊,一下就能把声音传过来,这就是我们今天要讲的电话。所以,今天我们要讲的就是现代顺风耳——电话。
师:那么在讲电话之前呢,我们先来看看,电话产生之前的历史背景,就人们怎么想到发明电话呢?那古代人怎么传递信息的?这些传递信息的方式又有什么弊端呢?那我们分小组讨论一下,你所知道的古代的传递信息的方式有哪些,然后也讨论一下这些方式有什么弊端。现在开始啊,前后同学讨论一下。
师:好。哪组能说一下,古代传递信息的方式有哪些?哪些同学能说一下,举手。还有吗?好,你来说一下。
生:点狼烟、烽火
师:点狼烟和烽火,向远方传递信息,对吧?还有别的吗?
生:飞鸽传书
师:飞鸽传书,用鸽子传信啊,它挺快的,对吧?还有没有?还有说用什么能传递信息?还有什么比较快?
生:马
师:对啊,快马传书。经常是我们在电影剪辑中能看到,对吧?所以古代传递信息的方式,比如说有快马传书,有狼烟报警,还有飞鸽传书,还有的点起孔明灯来报平安、祈福等等,这些都是传递信息的方式。
师:那么刚才大家讨论没,这些传递信息的方式有什么弊端吗?他为什么要发明电话呢?来,你说一下。
生:特别慢。如果说要是打仗的话,如果他要请求支援的话,没等到援兵过来,那个城已经沦陷了。
师:沦陷了咋的呢?失败了,就失败了。好,请坐。他举了个例子,就是说打仗的时候,你这边需要援兵的信息还没传到呢,这边城池都被攻陷掉了。那么在战争的时候,时间就是生命啊,所以说我们说这些传递信息的方式,主要的弊端就是太慢了,慢就来不及嘛。所以来不及,有的时候不仅是耽误事的问题,那有的时候可能造成很大的损失,对吧?
师:那么所以说这些传递方式,它确实是有弊端的,所以人们就致力于想发明一种东西,它能把这个声音或者是信息传得特别快,一下就传过去,传得也特别远,这就是人们一直想解决的一个难题。那么后来这难题解决没呀?
生:解决了
师:解决了,谁给他解决了呢?在1876年就被解决了,1876年,贝尔发明了电话,从此呢就掀开了信息传递的新篇章。我们再来看一下,这就是贝尔啊。那么这个图片呢,是当时1892年,纽约和芝加哥的电话线路开通的时候,贝尔第一个来试音啊。他说的是“喂,芝加哥”,那肯定不能说汉语呀,他是美国人,对吧?他肯定说的是“Hello Chicago”,这个就是他当时的第一个试音,这一历史性的声音就被记录了下来。那么贝尔也作为第一个发明电话的人而被载入了史册。
师:那么他在1876年就发明了电话,那么电话到底怎么传声的?他怎么就能一下把声音传递过来?那我们接下来讲一下电话的原理。那电话我们都见到过,也都使用过,这个电话主要的组成部分,当然就是话筒和听筒。
师:那我们说电话,电话它得有电路啊,我们接下来看看,这就是电话基本原理的一个简单的电路,老式电话。这是话筒,这是听筒,你看,它们之间是不是有电源和导线呐,对吧?就把话筒和听筒连接成了一个电路。那你说这个电路是不是我自己的话筒和听筒连了一个电路?
生:不是
师:那肯定不是,要是的话,我就自己说话自己听,那你和别人咋通话呀?所以要注意啊,这个电路是你的话筒和对方的听筒在一条线路里,和你通话的人,你俩的话筒和听筒在一条电路中。
师:那么这条电话线路,怎么就能够你在这边说,我在这边听到呢?那涉及到的就是话筒的结构、听筒的结构,还有整个电话通话的过程和原理。这个大家自学一下,书上说的很明白,一会找同学上来和我配合着一起讲一下。现在大家看书啊,话筒、听筒的结构,具体通话的时候,话筒它是怎么转化声信号和电信号,听筒又是怎么转化电信号和声信号。
师:大家看完了吗?看懂了吗?看懂了举手。我看看还有没,还有同学没太看懂,那没关系啊,手放下。那名男同学上来啊,咱俩一起配合着讲一下,看看没看懂的同学,你有什么不懂的问题就可以问啊。我们看这一页,来看一下。来,你在这边,我在这边,面对大家。
师:那现在这个人对着话筒说话,你告诉我这个过程基本上是什么样的。
生:就是声音震动,膜片时紧时松地压迫碳粒,它们的电阻就会改变,然后流过碳粒的电流就会改变,然后就形成了电流信号。
师:很好啊,他基本上把这个话筒怎么转化信号的过程都说出来。咱慢一点啊,首先大家看声音的震动,我们学过声现象吧,对吧?那么我说话是靠什么震动?
生:声带
师:那么这个传出来呢,空气的震动先引起这个膜片震动,膜片震动,对啊,引起膜片震动,看,对吧?那么这里头是什么东西?
生:碳粒
师:这膜片一震动,这碳粒就怎么的了?
生:被压迫
师:哎,这碳粒就被压得忽松忽紧。那么碳粒的松紧程度一变化,面对大家没关系啊,松紧程度一变化,告诉大家这个碳粒的什么就变化了?
生:电阻
师:对啊,电路中嘛,所以他松紧程度一变化,电阻就变化了,对吧?电阻变化,那引起了电路中电流变化。当电源电压一定的时候,最终呢,你看他说了,把震动也就是声信号就转化成了电信号。
师:听筒这来了,那么这个听筒过来的是电流,是变化的电流,它怎么又变成震动被这个人听到的?你看这人听到多高兴啊,对吧?谁能讲一下,这个在听筒这部分,这信号是怎么转化的?来,谁能讲一下,这位女同学刚才举手,来,我来。
生:这个过来的电流的大小是变化的,那么这个线圈缠绕在这个永磁体上了,它相当于我们讲过的一个电磁铁,对啊,电磁铁和这个就挺像的。那么现在,你说这个电流的大小是变化的话,电磁铁的磁性强弱跟电流有关系,那它如果过来的这个电流大小变化,那么会引起电磁铁磁性大小的变化。哎,磁性的强弱就发生变化,那他的磁性强弱发生变化,你看那个书,这个地方是个什么东西?
生:膜片
师:膜片,薄铁片啊,他也是一个很薄的东西。那现在如果它磁性强弱发生变化了,对于这个薄铁片来讲,它什么就发生变化?
生:吸引力
师:对它的吸引力就发生变化了,对啊。你看对这薄片的吸引力就发生变化,那一会往这边吸的很厉害,一会就回去了,那他就怎么的了?
生:震动
师:震动起来了,所以薄铁片就震动发声了。那么所以在对方的听筒实现了什么转化?
生:电信号转化为声信号
师:非常好啊,请回。嗯,这两名同学和老师配合就讲了,这个电话是怎么进行传输这个信号。
师:那我们说耳听为虚,你这都是像动画一样,眼见为实啊,我们来看看啊,是不是他真的就能够把震动转化过去。这就是一个电话原理说明器,也就是小模型啊。然后我现在呢,这边就是话筒,代表话筒,这里头有碳粒的,这个就是听筒,你看它缠绕在这个磁体上了,这有一个膜片,这有一个薄铁片。根据我们听懂的原理,看看它到底能不能实现这种转换。轻点,这个东西是挺好的,不是晃的吧,对吧?啊,这个就是电话这个原理的演示器,你看真正的看到了,这边也震动起来了,是不是?
师:那么电话这个原理听起来难吗?当你具备电路的知识的时候,听起来并不难。所以每次讲到这的时候,我每届同学都说,老师啊,我要是早100多年出生的话,这东西我也能发明出来,就一个最简单的电路嘛,对吧?好像这个器材也都挺好整到的。但是啊,就是说你有没有这种感觉,你听老师讲题,哎,听的挺明白的,自己做题呢,没有思路。所以什么是比较困难的?就是从无到有的这个创造性思维是很困难的。啊,所以说这个思路的转换,就是把声现象转化成电信号,这个就挺难,再把电信号转化成声信号,这种转换性的思维,其实它是非常难能可贵的。所以将来大家在学习的过程中,也要注意培养自己的创造性思维啊。
师:那么这个电话原理今天看起来挺简单,但是他整个的发明,也做了无数次的实验,经过了很多次的失败,还做了很多的改进,最终才使电话的性能现在变得这么好,功能变得这么多。所以这一切呢,都渗透了科学家不断的努力,所以我们也要学习科学家这种不懈追求的精神。
师:那么说到这呢,还有一个小插曲,就是贝尔啊,当时发明电话,他非常兴奋的,他就去申请专利了,当时上一个西部联盟公司去申请专利。那么你知道他发明的电话,他的专利费用他想要多少钱吗?猜一猜。
生:一美元
师:你申请专利怎么能一美元呢?太便宜了。哎,你怎么知道?你知道这事吗?你猜的。10万美金贵不?就这小东西类似的,10万美金,你买不?你是联盟公司,你买不买?
生:买
师:谁买?不买的多,对吧?西部联盟公司跟大多数同学的想法一样,就这小玩意跟玩具似的,不买,当时就没有接受。时隔两年之后,这个西部联盟公司发现,这个东西好像市场潜力非常的巨大,他想把这个专利买回来,你猜他给贝尔多少钱?
生:100万
生:200万
师:200万?一个亿成交不?一个亿,1000万?一个亿他那不能随口就说,他得核算成本要多少钱呐。啊,2500万,他给贝尔2500万,你把这专利卖给我吧。这贝尔呢,让你你卖?
