内容正文:
8.3 跨学科实践:传感技术
【知识要求】
1.理解电磁感应现象在话筒中的应用。
2.掌握扬声器的工作原理。
3.认识传感器及常见类型。
4.了解传感器在现代科技中的应用。
【教学重难点】
话筒与扬声器的工作原理。
示波器、线圈、永磁铁、扬声器、光敏电阻
展示《西游记》中“千里眼”和“顺风耳”的剧照。“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。它们寄托了人类千年以来的梦想——看到远处的物体、听到远处的声音。今天,通过望远镜,“千里眼”已成为现实。那么,我们是怎么实现“顺风耳”的呢?
一、把声音转换为电流
提出问题:怎么把声音转换成电流呢?
作出猜想: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。
进行实验:如下图所示,纸片上粘着一个线圈,线圈的两端用导线引出,接在能测出微小电流的仪器——示波器上,线圈置于磁铁的磁极附近。当你对着线圈大声说话时,示波器上的图形有什么变化?
归纳总结: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对应的感应电流,这样就把声音转变成了相对应的电流。
二、把电流转换为声音
活动:电声转换
如下图所示,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?
归纳总结:
1.把电流信息还原为声音信息:变化的电流通过放在磁场中的线圈,通电线圈由于在磁场中受到磁场力的作用而振动,振动能产生声音,从而实现了把电流信息还原为声音信息。
2.电话:1876年,贝尔发明了电话。
(1)电话的基本组成部分:话筒和听筒。话筒和对方的听筒是串联连接的。话筒的作用是把声音信息转换成电流信息,听筒的作用是把电流信息还原成声音信息。
(2)电话的原理是:(声音)振动变化的电流振动(声音)。
三、传感技术
1.定义:将其他信息转换成电信号的器件。
2.举例:声音传感器、光传感器、温度传感器、红外传感器、烟气传感器和压力传感器等。
3.应用:在医疗健康、环境监测、交通管理、农畜牧业、消防安全、生产制造、航空航天、电子产品等许多领域,我们都能看到传感器的身影。
四、实践活动:追寻传感器
1.寻找传感器。
2.自制简易光控路灯。
3 跨学科实践:传感技术
跨学科实践:传感技术
这节课围绕“从生活发现技术,从原理走向应用”的思路,让同学们既能学到知识又能动手实践。课堂中可以加入科技伦理讨论(比如传感器如何保护隐私),引导大家理性看待技术发展的利弊。“感知体验→原理理解→创新实践”的学习过程,帮助学生建立“技术服务生活”的理念,让科技真正成为改善生活的工具。
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