内容正文:
第八章 电磁相互作用及应用
3. 电话和传感器
1. 1876年, 贝尔 发明了电话。
2. 根据电磁感应,当置于 磁极 附近的线圈在声音推动下做 切割磁感线振动 时,线圈中会产生与声音变化相应的 感应电流 ,这样就把声音转变成了相应的电流变化,这样就设计出了电话的话筒;通电线圈在磁场里受到力的作用,如果通过线圈的是由 声音 转化而来的电流,这个装置就会把 声音 还原,就设计出了电话的听筒。
3. 实现其他信息转换成 电信息 的器件,叫做传感器。
贝尔
磁极
切割磁感线振动
感应电流
声音
声音
电信息
1. 最简单的电话是由 话筒 和 听筒 组成的,其中利用电磁感应原理工作的是 话筒 。
2. 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两极瞬间接触,粘着线圈的纸片会振动起来。该现象与电话的 听筒 (选填“话筒”或“听筒”)工作原理相同。
话筒
听筒
话筒
听筒
3. 如图所示为动圈式话筒的结构示意图。当你对着话筒说话或唱歌时,人的声带由于 振动 产生的声音,通过 空气 传播到膜片,使与膜片相连的线圈跟着一起 振动 ,线圈在磁场中的这种运动,能产生随声音的变化而变化的 感应电流 ,经放大后,通过扬声器(喇叭)还原成声音。线圈在运动中能量的转化情况是 机械能转化为电能 。
振动
空气
振动
感应电
流
机械能转化为电能
4. 如图是扬声器的构造示意图,它主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通过电流时,线圈受到磁体的吸引向左运动;当线圈通过相反方向的电流时,线圈受到磁体的排斥向 右 运动。由于通过线圈的电流的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动锥形纸盆 振动 ,扬声器便发出了 声音 。扬声器的工作原理是 带电体在磁场中受力运动 。
右
振动
声音
带电体在磁场中受力运动
5. 用遥控器切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( A )
A. 红外报警装置
B. 走廊照明灯的声控开关
C. 全自动洗衣机中的压力传感装置
D. 电饭煲中控制加热和保温的温控器
A
6. 下列叙述正确的是( C )
A. 听筒是将声信号转变成电信号
B. 话筒是将电信号转变成声信号
C. 听筒内部都是利用电磁铁来工作的
D. 话筒是利用电磁铁的原理来工作的
7. 如图所示的装置中,纸片上粘着线圈,线圈的两端用导线引出,接在能测微小电流的示波器上,线圈放在磁体的磁极附近。当你对着线圈大声说话时,示波器上有波形出现(即产生电流),则下列说法错误的是( D )
A. 产生的电流是感应电流
B. 此装置能把声信号转变成电信号
C. 若线圈绕中心轴转动,则示波器一定有波形出现
D. 若线圈绕中心轴转动,则示波器一定无波形出现
C
D
8.(2021·深圳)旱冰鞋的四个轮子会发光,原理是滑动的时候金属线圈正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是( B )
A. ①通电导线在磁场受到了力的作用
B. ②动圈式话筒
C. ③电磁继电器
D. ④奥斯特实验
B
9. 如图所示为动圈式话筒和扬声器的构造示意图。讲话时的声音使膜片振动,与之相连的线圈也跟着一起振动,线圈中产生随声音变化的电流。变化的电流通过扬声器的线圈,线圈就会在磁场中来回振动,带动纸盆也来回振动发出声音。根据以上叙述思考,下列说法正确的是( A )
A. 扬声器的线圈振动是因为通电导线在磁场中受到力的作用
B. 动圈式话筒是把电能转化成机械能的一种装置
C. 电扇的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
D. 扬声器的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象
A
10. 小明在物理拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是( A )
A. 改变磁铁的磁极
B. 改变电流的大小
C. 改变磁铁磁性的强弱
D. 改变线圈的匝数
A
11. (2021·黄冈)如图所示为一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜 左右往复 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动,是由于磁场对 通电导体 有力的作用,此现象中能量转化情况是 电能转化为机械能 。
左右往复
通电导体
电能转化为机械能
$$