5.4 利用智能手机中的磁传感器研究磁现象（课件）- 高二物理同步精品课堂（粤教版2019选择性必修第二册）

5.4 利用智能手机中 的磁传感器研究磁现象 新粤教版（2019）高中物理选择性必修第二册 第五章 新课引入 智能手机已经成为人们生活中重要的通信工具。因他配备了多种传感器，我们可以把它作为物理探究实验的实用工具之一。 例如，多数智能手机中都配有磁传感器，其测量范围一般为-810~810，并能够测量磁场三个坐标轴分量的磁感应强度，满足对常见磁场的测量。通过安装相关应用软件，可以对各类磁现象进行探索与研究。 针对上述问题，选取条形磁铁作为研究对象。将手机放置在条形磁铁一端的前方，如图所示，借助物理磁力工具箱( Physics ToolboxMagnelometer)应用软件，观察磁场随时间变化的图像。 1.探究磁体的磁场分布是否随时间发生变化.磁体的磁场分布与空间有关。磁体的磁场分布是否还与时间有关， 即磁体的磁场大小是否会随着时间的变化而发生相应的变化呢? 运行软件，点击Record键开始采集数据，按下Pause键暂停。这样可以得到条形磁铁在磁场空间中三个不同方向的分量随时间变化的图像，如图所示，由此可以得到什么探究结论？ 2.探究条形磁铁垂直和水平方向磁场强弱的分布规律 设计实验方案并实际操作。（1）手机沿垂直于磁铁方向做直线运动 实验方案 实验图像 图像描述：磁场的总磁感应强度（上边的蓝色线）先增加后减小。 2.探究条形磁铁垂直和水平方向磁场强弱的分布规律 （2）手机沿平行于磁铁方向做直线运动 实验方案 实验图像 图像描述：磁场的总磁感应强度（上边的蓝色线）先增加后减小再又增加。 3.探究两平行排列的异名条形磁铁中间磁场强弱非分布规律 实验方案 实验图像 图像描述：思考展示的规律？ 1．关于传感器，下列说法正确的是（　　） A．自动门上安装的是温度传感器 B．干簧管是将磁感应强度转换为电阻的一种元件 C．话筒内有传感器，该传感器是根据电磁感应原理工作的 D．交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作 C 练习 2.现代生活离不开智能手机，手机有很多功能需要传感器来实现。例如当人将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器为（　　） A．光传感器和位移传感器 B．磁传感器和温度传感器 C．磁传感器和声传感器 D．压力传感器和加速度传感器 A 练习 3．随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则（　　） A．电容器储存的电能减少 B．电容器的电容减小，带电荷量减小 C．膜片下移过程中，电流表有a到b的电流 D．电子秤是一个压力传感器，稳定后电容器两板间电压等于电源电动势 D 练习 4. 干簧管元件的结构很简单，只是玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片，其示意图如图所示．它的工作原理是什么？ 提示：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用，操纵开关的是磁场这只看不见的“手”，干簧管是一种能够感知磁场的传感器。 练习 $