资源简介

(共23张PPT)
跨学科实践：传感技术
（第一课时）
第3节
第8章 电磁相互作用
（教科版）九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
1.物理观念：理解声电转换、电声转换的原理，掌握话筒、扬声器的工作机制。
2.科学思维：能分析 “声音→振动→电流→振动→声音” 的信号转化逻辑，提升逻辑推理与系统分析能力。
3.科学探究：完成 “声电转换”“电声转换” 实验，提升实验操作、现象观察与数据分析能力。
4.科学态度与责任：通过电话技术的发展，认识物理技术对社会通信的推动作用，培养技术创新与工程应用的意识。
“千里眼”和“顺风耳”是我国古代传说中的著名角色，出现在《西游记》等文学作品中。它们寄 托了人类千万年以来的梦想—看到远处的物体、 听到远处的声音。
激趣导入
激趣导入
今天，通过望远镜、网络视频对话，“千里眼”已成为现实。
那么，我们是怎么实现“顺风耳”的呢？
任务一：把声音转换为电流
“人的声音是通过空气的振动传递的。如果把这一振动转换成电流的强弱而传送，再把电流转换成声音，也许就能把说的话传送到很远的地方。”
1860年，科学家提出了这样的猜想。
新知探究
要实现声音的传递，首先要把声音转化成电流（话筒）
任务一：通电导线在磁场中的受力
在如图所示的装置中，纸片上粘着一个线圈，线圈引出端接在示波器上，线圈置于磁铁磁极的上方。
当对着线圈大声说话时，请观察示波器上的图形有什么变化。
活动：声电转换
现象：当对着线圈说话时，示波器上出现了与声音变化相对应的图形。
分析：根据电磁感应，对着线圈说话时，声波推动线圈做切割磁感线运动，线圈中会产生与声音变化相对应的感应电流，这样就把声音转变成了相应的电流。
新知探究
原理：
电磁感应
新知探究
话筒（动圈式麦克风）的原理：
当人对着话筒说话时，声音引起膜片振动，膜片带动与其相连的线圈一起振动；线圈在永久磁体的磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流。
任务二：测量电功
电话要实现声音的传递，还要把电流还原成振动的声音（听筒）
新知探究
如图所示，在纸片上撒少许碎纸屑。将线圈的两根引线与电池的两极瞬间接触，仔细观察粘着线圈的纸片会有什么反应。
活动：电声转换
现象：在引线与电池接触的瞬间，纸片上的纸屑跳动。
分析：把通电的导线放在磁场中，它可能会受到力的作用，从而发生振动。如果线圈中的电流是由声音转化而来的电流，这个装置就会把声音还原。
新知探究
原理：
通电导体在磁场中受力的作用
转换法
新知探究
结合实验结果，你能分析扬声器的原理吗？
基于通电导体在磁场中受力的作用：
扬声器中的线圈处于永久磁体的磁场中，当线圈中通入由声音转化而来的交变电流时，通电线圈会在磁场中受到力的作用；由于电流方向周期性变化，线圈受力的方向也会周期性改变，从而带动锥形纸盆做周期性振动；纸盆的振动推动空气振动，进而将电信号还原成声音信号。
如果把以下两个装置的线圈，用长长的导线连接起来，我们就可以在这一端说话，在遥远的另一端听到声音了。
声音转化成电流
话筒：
电流还原成声音
听筒：
电话
新知探究
1876 年，贝尔发明了电话（telephone）， 实现了人类“顺风耳”的梦想。
100多年来， 电话机技术不断发展，如今，移动电话得到了普及。
1876年贝尔发明的最早的电话机
新知探究
新知探究
电话的发展
无论哪一种电话，通过它们实现通话，都离不开话筒和听筒这样的转换、还原装置。
课堂小结
声电转换
实验：线圈+示波器+磁体
电声转换
应用：电话
现象：示波器出现对应声音的图形
原理：电磁感应
应用：动圈式话简（声音→振动→感应电流）
实验：线圈+电池+纸屑+纸片
现象：纸屑跳动（线圈振动）
原理：通电导体在磁场中受力
应用：扬声器（电流→振动→声音）
工作：声音→话筒（电）→导线→听筒（声音）
发展：贝尔电话→转盘拨号→按键式→手机
跨学科实践：传感技术（第一课时）
练习与应用
1.动圈式话筒的工作原理主要依据的是（ ）
电流的磁效应
B. 电磁感应现象
C. 通电导体在磁场中受力
D. 磁极间的相互作用
B
练习与应用
2.关于扬声器的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈中通入恒定电流时，纸盆会持续振动发声
B. 纸盆的振动是由线圈在磁场中受力产生的
C. 扬声器将电能转化为机械能，再转化为声能
D. 扬声器的工作原理与话筒完全相同
B
练习与应用
3．电话能够实现远距离通话，关键是依靠了两个核心装置的转换作用，这两个装置分别是（ ）
发电机和电动机
B. 话筒和听筒
C. 电磁铁和螺线管
D. 变压器和电容器
B
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