教科版初中物理九年级上8.3电话和传感器教案

8.3电话和传感器
【学习目标】
1.了解电话的工作原理知道声电转化的原理
2.了解传感器的原理及生活中用到的督种传感器
【教学重难点】
重点：电话的工作原理
难点：声信息与电信息相互转化的实验。
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：1876年贝尔发明了电话实现了莱斯的梦想，电话是怎样把振动的声信息转化为电信息呢？又是怎样把电信息还原成振动的声信息呢？
新课讲授：
知识点1：声信息与电信息
想一想：怎样把振动的声音信息转化成电流信息呢？
观察：把声音信息转化成电流信息
根据电磁感应，当置于磁极附近的线圈在声音的推动下做切割磁感线振动时，线圈会产生与声音变化相应的感应电流，把声音转变成了相应的电流变化。利用电磁感应做成话筒。
话筒的结构：
（1）话筒由振动膜、永久磁体、线圈组成；
（2）话筒的作用：将声信息转化为电信息；
（3）话筒的原理：电磁感应现象。当对着话筒说话时引起了振动膜的振动，振动膜带动线圈在磁体的磁场中做切割磁感线云动，在线圈中会产生与声音变化相应的感应电流，这样就把声信息转变成了电信息。
想一想：怎样把电流信息还原成声音信息呢？
观察：把电流信息还原成声音信息
根据磁场对电流的作用，通电导线在磁场中会受到力的作用，从而发生震动，将电流信息还原成声信息。利用磁场对其中的通电导线有力的作用做成听筒。
扬声器的结构：
（1）话筒由纸盆、永久磁体、线圈组成；
（2话筒的作用：将电信息转化为声信息
（3）话筒的原理：磁场对通电导体有力的作用。声信息转变成的交变电流通过导线流经扬声器的线圈，扬声器磁体的磁场对通电导体有力的作用，线圈振动并带动纸盆振动，这样就把电信息转变成了声信息。
知识点2：传感器
想一想：如何将光、热、力等信息转化为电信息
传感器：能实现其他信息转化成电信息的器件叫做传感器
两种传感器工作原理：
传感器的应用：
传感器在汽车中的使用
传感器在电梯中的使用
传感器在其他方面的使用
课堂练习：
1．如图是动圈式话筒的构造示意图，以下四幅图中，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：当你对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，而线圈处在磁场中，线圈振动时切割磁感线，能产生随着声音变化而变化的电流，感应电流经过放大后，通过扬声器还原成声音。话筒运用的是电磁感应的原理，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生的感应电流；
A.该图中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B.图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，故B正确；
C.闭合开关，通电导体在磁场中受到力的作用，导体会运动，故C错误；
D.该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故D错误；
故选：B。
2．下列有关电和磁的说法中正确的是（　　）
A．动圈式话筒工作时将电能转化为机械能
B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
【解答】解：A.动圈式话筒是利用电磁感应原理：人说话时，声带振动产生声音，声音通过空气传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，故能产生感应电流，线圈在运动中能量的转化情况是机械能转化为电能，故A错误；
B.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定有感应电流产生，螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流，故B正确；
C.当电流方向和磁场方向相平行的时候，没有安培力作用在导体上，有且只有这种情况下，导体不受力，故C错误；
D.电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯都有关，故D错误；
故选：B。
3．关于动圈式麦克风，下列说法正确的是（　　）
A．动圈式麦克风的工作原理是磁场对电流的作用
B．动圈式麦克风是依据电磁感应的原理制成
C．线圈在磁体产生的磁场中受到作用力而运动
D．膜片带动线圈沿着磁体产生的磁场的方向运动
【解答】解：A、B.动圈式话筒是利用电磁感应原理：人说话时，声带振动产生声音，声音通过空气传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，故能产生感应电流，故A错误，B正确；
C.动圈式麦克风因为膜片振动带动线圈振动，故C错误；
D.膜片带动线圈沿着垂直于磁体产生的磁场的方向做切割磁感线运动，这样才能产生电流，故D错误。
故选：B。
4．关于电与磁，下列说法正确的是（　　）
A．甲图，通电导线在磁场中受力的作用，动圈式话筒就是利用这一原理制成的
B．乙图，导线在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，扬声器应用了这一原理
C．丙图，奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场，电磁铁应用了这一原理
D．丁图，实验说明同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
【解答】解：A.甲图，通电导线在磁场中受力的作用，而动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，故A错误；
B.乙图，导线在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，扬声器应用了通电导体在磁场中受力而运动原理工作的，故B错误；
C.丙图，奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应原理，电磁铁应用了这一原理，故C正确；
D.丁图，实验说明同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故D错误。
故选：C。
课堂小结：
1.电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话
（1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。
（2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，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，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）
2.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。
3.模拟通信和数字通信
模拟信号：声音转换成信号电流时，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，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。
数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。
模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。
在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。
作业布置：
【板书设计】
第三节电话和传感器
一、声信息与电信息
1.声音信息转化为电流的信息
2.电流信息还原成声音信息
3.电话机话筒和听筒。
4.扬声器：听筒
二、传感器
定义实现其他信转化为电信息的器件
举例光传感、温度传感器、烟气传感器等
【课后反思】
电话的话筒和听筒是串联在电路中的。话简把声信号转换成电信号，听简把电信号转换成声信号。
1