8.3 电话和传感器-【教材解读】2023秋九年级上册初三物理（教科版)

物理　九年级　上册 ２６６　 0  0 ３．电话和传感器 -@? B A N S 实验一与电磁感 应 实 验 相似. 'F 线圈振动产生的 电 流 很 弱,即使用灵敏电流表也不易 测量,所以这里用比灵敏电流 表更“先进”的示波器来显示 电流的变化. -@? 实验二与磁场对 电 流 的 作用的实验相似. .4 转换法 线圈的振动不易观察,所 以把线圈的振动转换成小纸 屑的 跳 动,便 于 观 察 到 实 验 现象. 知识点一　声信息与电信息 > M  A １．实验一:把声音信息转换成电流信息 【实验装置】 在纸片上粘着一个线圈,线圈两端的导 线接在示波器上,把纸片置于磁体磁极附近,如图 所示. 【实验过程及现象】 对着线圈大声说话,线圈随着说话的声音不停地振 动,示波器上出现了与声音变化相对应的波形. 【现象分析】 对着线圈说话时,声波推动线圈做切割磁感线运动, 线圈中产生了与声音变化相对应的强弱变化的感应 电流.示波器上就显示出了与声音变化相对应的 波形. 【实验结论】 声音信息可以通过电磁感应转换成电流信息. ２．实验二:把电流信息还原成声音信息 【实验装置】 把上图中的示波器换成电池,线圈中撒少许碎纸屑, 如图所示. 第八章　电磁相互作用及应用 ２６７　 0  0 【实验过程及现象】 将线圈的一条导线接到电池的一个电极上,另一条导 线与电池的另一极断续地接触.观察到纸屑随着导 线与电池的断续接触跳动了起来. 【现象分析】 导线与电池接触,线圈中有电流通过,通电线圈受磁 场力的作用移动位置;导线与电池断开,线圈中没有 电流,不受磁场力的作用,线圈回到原来的位置.如 此往复振动,带动纸屑也跳动起来. 【实验结论】 电流在磁场的作用下可以转换成线圈的振动,而声音 是由振动产生的,这说明:电流信息可以利用磁场对 通电导体有力的作用的原理转换成声音信息. ３．话筒的结构和原理 (１)结构:动圈式话筒主要由膜片、线圈、磁体组成,如 图所示. (２)原理:动圈式话筒是根据电磁感应原理制成的,其 工作原理与实验一的相同. (３)话筒的工作过程 􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋声波 带动 →􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋膜片振动 带动 → 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋线圈振动,切割磁感线产生感应 电流,把声音信号转换成电信 号,电信号传送至远方. ４．听筒的结构和原理 (１)结构:听筒主要由电磁铁、膜片(薄铁片)组成,如 图所示. -@? 炭粒式话筒 6' %1 老式电话一般 采 用 炭 粒 式话筒.其工作原理是声波 使膜片振动,造成炭粒的松紧 发生变化,导致电路中的电阻 发生变化,进而使电流的大小 随声音而变化. *"') １８７６年,贝 尔 发 明 了 最 早的电话. 物理　九年级　上册 ２６８　 0  0 -@? 电话的工作过程 打电话的话筒(或接电话 的听筒)与接电话的听筒(或 打 电 话 的 话 筒 )组 成 串 联 电路. _ *  I6 0%1A0 甲说话时声波在 话 筒 中 转换成电流,通过电路传到乙 的听筒,在听筒处还原成声音 被乙听到. 'F 听筒(或扬声器)中电磁铁 的铁芯 通常,电磁铁的铁芯是由 没有磁性的软铁做成的,因为 软铁既容易被磁化又容易退 磁.而电话听筒(或扬声器) 中的电磁铁是用永磁体做铁 芯的,这是因为如果用软铁做 铁芯,虽然听筒(或扬声器)也 能传出声音,但是由于磁性不 够强,而使膜片振动与电流变 化不完全相符,导致失真较明 显,这使接听电话的人听不清 对方的声音. (２)原理:听筒是根据通电导体在磁场中受力运动的 原理制成的,其工作原理与实验二的相同. (３)听筒的工作过程 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋从话筒传来的 携带声音信息 的变化电流 进入 → 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋电磁铁,随着电流 的变化产生变化 的磁场 带动 → 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋膜片振动,还原 成声音 ５．电话 (１)结构:把话筒和听筒连接在电路中就产生了电话, 如图所示. 注意:相互通话的两部电话之间,话筒和听筒是串联 的,同一部电话中话筒和听筒之间是并联的. (２)工作过程:对着话筒说话时,声音带动线圈振动→ 线圈切割磁感线产生变化的电流→变化的电流在对 方听筒磁场中受到变化的力→线圈受力带