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(共32张PPT)
教科版物理9年级上册培优备课课件
授课教师： .
班 级： 9年级（ ）班 .
时 间： 2026.07.23 .
8.3跨学科实践_传感技术
第8章 电磁相互作用
教科版九年级物理上册8.3《跨学科实践：传感技术》同步练习题（约1000字 含答案）
一、基础填空题（每空2分，共30分）
1. 传感器是一种能够感知________信息，并将其转换为________信号的装置，是现代智能设备的核心元件。
2. 传感技术实现了________、化学、生物等信号向电信号的转换，实现非电学量与电学量的转化，是跨学科融合的典型应用。
3. 光敏电阻的阻值随________强度变化而改变，光照越强，阻值越________，常用于光控自动电路。
4. 热敏电阻分为两类，阻值随温度升高而减小的是________热敏电阻，阻值随温度升高而增大的是________热敏电阻。
5. 压力传感器可以将________变化转化为电信号，广泛应用于电子秤、压力检测设备中。
6. 磁敏传感器依靠________原理工作，能够感知磁场强弱、磁极变化，常用于位置检测、智能开关。
7. 传感器工作时一般配合________、电磁铁、控制电路使用，实现自动检测、自动控制功能。
8. 传感技术的优势：反应速度________、测量精度高、可实现________控制，广泛用于智能家居、工业自动化。
二、单项选择题（每题4分，共28分）
1. 传感器的核心工作原理是（）
A. 将电信号转化为物理信号
B. 将非电学量转化为电信号
C. 单纯放大电路电流
D. 改变电路电压大小
2. 楼道光控开关白天不工作、夜晚自动开启，主要利用的元件是（）
A. 定值电阻 B. 光敏电阻 C. 电磁铁 D. 电动机
3. 测温智能设备中用于感知温度变化的元件是（）
A. 热敏电阻 B. 光敏电阻 C. 导线 D. 电源
4. 关于光敏电阻的特性，说法正确的是（）
A. 光照越强阻值越大
B. 光照越强阻值越小
C. 阻值与光照无关
D. 阻值固定不变
5. 电子秤能够显示压力大小，依靠的传感器是（）
A. 温度传感器 B. 光照传感器
C. 压力传感器 D. 磁传感器
6. 下列不属于传感技术应用的是（）
A. 智能温控风扇 B. 自动路灯
C. 普通白炽灯 D. 压力感应门锁
7. 传感技术实现的跨学科融合主要是（）
A. 物理与信息技术 B. 物理与体育
C. 物理与美术 D. 物理与音乐
三、简答分析题（共22分）
1. 简述传感器的工作本质，并说明光敏电阻、热敏电阻在自动控制电路中的共同作用。
2. 结合生活实例，说明传感技术的应用优势，以及跨学科融合的实用价值。
四、综合应用题（20分）
某智能光控路灯电路利用光敏电阻实现自动控制：白天光照强，路灯熄灭；夜晚光照弱，路灯自动点亮。
（1）分析白天光照强烈时，光敏电阻阻值、电路电流的变化特点；
（2）说明夜晚光线昏暗时，电路工作状态的变化规律；
（3）简述该智能电路相比传统人工开关路灯的优点。
参考答案
一、填空题
1. 外界物理；电
2. 物理
3. 光照；小
4. 负温度系数；正温度系数
5. 压力
6. 磁与电
7. 电磁继电器
8. 快；自动
二、选择题
1.B 2.B 3.A 4.B 5.C 6.C 7.A
三、简答分析题
1. 传感器本质是将光照、温度、压力、磁场等非电学物理量，转换为电流、电压等电信号，实现信号的转化与传输。光敏电阻和热敏电阻均可根据外界环境变化改变自身阻值，从而改变电路电流、电压，触发控制电路工作，实现智能化自动控制。
2. 传感技术反应灵敏、无需人工操作、控制精准，可实时监测环境变化。融合了物理电学知识与信息技术、工程应用，实现跨学科联动，广泛服务于智能家居、工业生产、智能设备，极大提升生活与生产的智能化、自动化水平。
四、综合应用题
（1）白天光照强，光敏电阻阻值小，电路电流较大，控制电路触发断路，路灯保持熄灭状态；
（2）夜晚光照减弱，光敏电阻阻值变大，电路电流减小，触发控制电路接通，路灯自动点亮；
（3）无需人工操控，自动感应环境变化，节能省电、反应灵敏、工作稳定可靠，大幅降低人工管理成本，智能化程度高。
（总字数：998）
车床
水泵
电风扇
电力机车
洗衣机内部
电动机通电后为什么能够转动呢？
　　通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
S
N
I
+
_
磁体周围存在什么？
通电直导体周围存在什么？
磁场
磁场
磁体间通过磁场相互作用
课堂导入
　　手机让我们的生活更便捷，随时随地能打电话、发消息，沟通几乎限制。当周围的环境光线变化时，我们的手机也会自动调节屏幕亮度，以便我们看清内容；当我们在追剧时，将手机横放，手机屏幕也会自动旋转......　　　　　　　
你知道我们的手机是如何做到这些的吗？
探究新知一　把声音转换为电流
把声音转换为电流
空气振动
空气振动
电流的强弱
转换
转换
空气振动
　　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科学家提出了这样的猜想。
探究新知一　把声音转换为电流
这需要一个很灵敏的物体，类似于我们的耳膜，来感受这种振动。
怎么把振动转化成电流呢
如果这个“耳膜”上绑着导线，把它放入磁场，一旦动起来，导线里就会产生电流了!
探究新知一　把声音转换为电流
活动
活动1：声电转换
　　如图装置中，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。
探究新知一　把声音转换为电流
现象：当我们对着线圈说话时，示波器上出现了与声音相对应的图形。
分析：声音使纸片发生了振动，纸片上的线圈在磁场中做切割磁感线运动，发生电磁感应现象，线圈中产生与声音对应的感应电流。
声音转变成了电流
话筒(动圈式麦克风)
话筒
探究新知二　把电流转换为声音
如何将电流转换为声音呢？
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。
通电的导线在什么情况下会振动呢
活动
活动2：电声转换
　　用如图所示的实验装置来探究。
　　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？
探究新知二　把电流转换为声音
扬声器
在此实验中，如果通过线圈的是由声音转化而来的电流，这个装置就可以把电信息转化为声信息。
探究新知二　把电流转换为声音
现象：将线圈的两根引线与电池两极瞬间接触，导线中有电流，在磁场中受到力的作用，使粘着线圈的纸片会振动起来。
分析：变化的电流通过线圈时，因为电流在磁场中受力，会引起线圈振动，从而带动纸片振动，产生声音。
电流转变成了声音
话筒(动圈式麦克风)
探究新知二　把电流转换为声音
　　如果把话筒和扬声器这两个装置的线圈，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。这就是电话。
电话的工作原理
探究新知二　把电流转换为声音
　　1876 年，贝尔发明了电话，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。无论哪一种电话机，
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。
电话的发展
探究新知二　把电流转换为声音
话筒：
当对着话筒说话时，由于声音的振动，膜片时紧时松地压迫碳粒，它们的电阻随之发生改变，流过碳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。
听筒：
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，电磁铁的膜片的作用随之变化，使膜片振动，在空气中形成声波。这就可听到对方讲话了。
女孩说话
话筒膜片振动
炭盒电阻变化
回路电流变化
磁性强弱变化
听筒膜片振动
男孩听到声音
声信号变成电信号
电信号变成声信号
知识点1 话筒与扬声器
1. 如图所示为动圈式话筒的构造示意图，话筒
由线圈、永久磁体、膜片等组成。当人对着话筒说话时，声
波引起膜片振动，磁场中的线圈跟随着膜片一起运动。下列
说法正确的是( )
A
（第1题）
A. 话筒是依据电磁感应现象制成的
B. 线圈中的电流方向一定是不变的
C. 话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
D. 话筒在使用过程中，将电能转化为机械能
返回
2. [辽宁中考，多选] 如图，某同学自制了一个扬声
器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁
体，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正
确的是( )
AB
（第2题）
A. 该扬声器与电动机的工作原理相同
B. 磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而
改变
C. 线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D. 线圈中的电流不会产生磁场
返回
3. 如图所示，在扬声器的线圈两端连接干电池，
扬声器______持续发声，线圈____持续受到磁场的作用力。
（均填“会”或“不会”）
不会
会
返回
探究新知三　传感技术
前面我们提到了手机屏幕自动调节亮度的问题：
①用手遮挡手机顶部，屏幕自动变暗；
②打开手机亮度自动调节功能，用手电筒模拟 “强光”照射手机，屏幕亮度提升再用手挡住光线，屏幕亮度降低。
“这背后其实都依赖一种‘看不见的帮手’——传感器。
探究新知三　传感技术
传感技术
　　在技术上，声、光、热、力等信息都可以转换为电信号。实现这些转换的器件，叫作传感器，话筒便是一种常见的传感器。
1. 传感器
声控开关（声音传感器）
光控开关（光传感器）
探究新知三　传感技术
2. 传感器的应用
　　随着技术的发展，传感器不仅在日常生活中有广泛应用，在科学研究、测量技术、智能制造等领域，及我们中学物理、化学和生物学的实验教学中都有很多应用。
嫦娥六号
智慧农业
气象监测
探究新知三　实践活动：追寻传感器
实践活动：追寻传感器
1. 寻找传感器
　　智能手机的自动调光功能利用了光传感器；接电话时手机离开耳朵屏幕变亮、手机贴近耳朵屏幕变黑，利用了距离传感器……在我们周围，
还有哪些传感器？请找出来，填入以下表格中。
名称
声控灯
自动干手器
电子秤
空气质量检测
自动雨刷器
把什么转化为电
声音
光
力
气体
水(雨滴)
原理
话筒将声音转化为电流
挡光后改变电流
压力改变了电阻
气体变化改变了电阻
雨滴接触后改变电路或电阻
应用领域
公共卫生间
小家电
小家电
燃气泄漏报警器
汽车
探究新知三　实践活动：追寻传感器
　　随着科学技术的不断发展，传感器也向微型化、集成化、智能化方向发展：
纳米级传感器可嵌入人体实时监测健康；
柔性传感器能像皮肤一样贴合曲面设备；
生物传感器实现细胞级环境感知；
能源自供技术将消除电池依赖。
　　从话筒到各种各样的传感器，技术在一个多世纪中实现了巨大的进步。
展望未来，传感器会有怎样的发展呢？
　　这些变革将模糊物理与数字世界的界限，推动人类社会进入"全息感知"时代。
探究新知三　实践活动：追寻传感器
2. 自制简易光控路灯
请设计电路，自制简易光控路灯，实现“太阳出来时，路灯灭；太阳下山时，路灯亮”。
［器材提示：光敏电阻、灯泡、干电池、继电器开关、手电筒（模拟太阳）等］
探究新知三　实践活动：追寻传感器
活动设计
利用光敏电阻的特性（光照时电阻小，黑暗时电阻大）；
通过光敏电阻感知环境光照强度，通过电磁继电器控制灯的亮灭，实现“光线变暗时自动亮灯”的功能。
探究新知三　实践活动：追寻传感器
①根据电路图，将光敏电阻、干电池、电磁继电器、滑动变阻器开关用导线连接组装好，完成控制电路。
②测试：调整控制电路的各项参数，使其在不同光照条件下能有效控制继电器的开关状态。
③将灯泡和另一个电源组装好接入电路，组成工作电路，确保照明灯能在光线暗时自动点亮，光线亮时自动熄灭。
活动实施
知识点2 传感技术
4. 用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光
信号转换为电信号的过程。下列属于这类传感器的是 ( )
D
A. 走廊照明灯的声控开关
B. 自动洗衣机中的压力传感装置
C. 电饭煲中控制加热和保温的温控器
D. 红外报警装置
返回
（第5题）
5. ［多选］手机里的“指南针”功能
可以帮助我们准确地判断方向，它其实
是一种磁传感器，它的工作原理大致是
如图所示，将一个长方体金属导体放在
磁场 中，当有自由电子通过时，这些自由电子在磁场的作
用下会运动到导体的后表面，从而在金属导体的前表面 和
后表面 之间形成一定的电压，通过对该电压的测量，就可
以进一步推算出地磁场的方向。下列说法正确的是 ( )
A. 传统的指南针能够指南北是因为它会
受到地磁场的作用
B. 若图中长方体金属导体中的电流方向
变为由到 ,它不会受到磁场的作用力
C. 电流大小一定时，、 间的电压会
随磁场的增强而变化
D. 长方体金属导体通电时，本身不会产
生任何磁场
（第5题）
√
√
（第5题）
【点拨】地球是一个大磁体，传统的指南针
能够指南北是因为它会受到地磁场的作用，
故A正确；若图中长方体金属导体中的电流
方向变为由到 ，它受到磁场的作用力，
故B错误；电流大小一定时，通过对该电压的测量，就可以
进一步推算出地磁场的方向，因而磁场的增强对、 间的电
压有影响，故C正确；通电导体周围存在磁场，长方体金属
导体通电时，本身会产生磁场，故D错误。
返回
（第6题）
6.如图是老式电话机的原理图。碳粒话筒相
当于一个变阻器，膜片振动把碳粒压紧和放
松时，相当于图中膜片带动滑片左右移动，
电流
变化
使变阻器接入电路的电阻随之发生变化，接通电源后电路中
便产生了强弱变化的______。听筒中有一个电磁铁，当电流
变化时，它的磁场强度______（填“变化”或“不变”），对旁
边铁质膜片的引力也随着改变，使膜片来回运动。将话筒和
听筒______（填“串联”或 “并联”）在电路中，二者电流的变
化相同，听筒中膜片往返运动的频率跟话筒膜片振动的频率
相同，这样，从听筒中就听到了对方说话的声音。
串联
（第6题）
返回
课堂小结
跨学科实践　
传感技术
传感技术
把声音转换为电流
把电流转换为声音
实践活动：追寻传感器
寻找传感器
自制简易光控路灯

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