8.3 跨学科实践：传感技术 课件-2025-2026学年教科版九年级物理上册

该初中物理课件聚焦电磁相互作用中的传感技术，核心涵盖声电转换原理（话筒、扬声器构造及能量转化）与传感技术应用，课堂导入以“千里眼”“顺风耳”传说对比现实，通过实验活动衔接“声音→电流→声音”转化脉络，构建“现象探究-原理建构-技术应用”的学习支架。 特色在于实验驱动与素养融合，通过动圈式话筒/扬声器实验（科学探究）帮助学生建立电磁感应与磁场对电流作用的物理观念，“寻找传感器”“自制光控路灯”实践活动（科学态度与责任）强化知识到技术的转化认知。学生能深化理解并提升实践能力，教师可直接使用完整教学环节提升效率。

第3节 传感技术 第八章———电磁相互作用 学习目标： 【物理观念】知道话筒和扬声器的构造及工作原理；了解声信息与电信息转换的原理。 【科学思维】通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙。 【科学态度与责任】进一步了解物理知识如何转化成实际技术应用。 教学引入 我们是怎么实现“顺风耳”的呢? “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。它们寄托了人类千万年以来的梦想--看到远处的物体、听到远处的声音。 今天，通过望远镜、网络视频对话,“千里眼已成为现实。那么， 把声音转换为电流 一 1860年，科学家提出了这样的猜想。 “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。” 把声音转换为电流 一 【实验活动】声电转换 在如图 8-3-2 所示的装置中，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。 把声音转换为电流 一 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。 声音使纸片发生了振动，纸片上的线圈随之在磁场中做切割磁感线运动，发生电磁感应现象，线圈中产生与声音相对应的感应电流。这样，我们就把声音转变成了电流。 而这，就是话筒(动圈式麦克风)的原理 把声音转换为电流 一 把声音转换为电流 一 话筒(动圈式麦克风)的原理 它的原理和 相同，都是 ，都是把 能转化为 能。 发电机 电磁感应 电 机械 把声音转换为电流 一 1.原理： 电磁感应 2.能量转化： 机械能转化为电能 3.类似： 发电机 ，各类话筒 把电流转换为声音 二 【实验活动】声电转换 仍用图 8-3-2的实验装置来探究。 如图 8-3-4 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。 粘着线圈的纸片会振动起来。 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。 在图8-3-4 的实验中，如果通过线圈的是由声音转化而来的电流，这个装置就会把声音还原。 把电流转换为声音 二 扬声器(图 8-3-5)的原理： 它的原理和 相同，都是 ， 都是把 能转化为 能。 磁场对电流的作用 电动机 电 机械 把电流转换为声音 二 把电流转换为声音 二 1.原理： 2.能量转化： 电能转化为机械能 3.类似： 电动机 ，各类听筒，扬声器 磁场对电流的作用 把电流转换为声音 二 如果把图8-3-3和图8-3-5 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 把电流转换为声音 二 1876年，贝尔发明了电话(telephone)实现了人类“顺风耳”的梦想。100 多年来，电话机技术不断发展(图8-3-6)，如今，移动电话得到了普及。无论哪一种电话，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。 把电流转换为声音 二 传感技术 三 　　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 传感技术 三 2. 应用 随着技术的发展，传感器的种类越来越多，渗入生产、生活的方方面面(图8-3-7)。 传感技术 三 传感器不仅在日常生活中有广泛应用，它还和计算机结合，组成了新一代的“智能化仪表”，在科学研究、测量技术、智能制造等领域，及我们中学物理、化学和生物的实验教学中都有很多应用。 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。 实践活动：追寻传感器 四 1. 寻找传感器： 传感器无处不在。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。 水(雨滴) 雨滴接触后改变电路或电阻 汽车 电子秤 力 压力改变了电阻 小家电 实践活动：追寻传感器 四 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］ 本节小结 1.电话的原理： 声信号 变化的电流 声信号 2.传感器：其他信息转换成电信息 话筒 对方听筒 课堂练习 1.常用的动圈式话筒，其工作原理是（　　） A.通电导线在磁场中受力的作用 B.电磁感应 C.电生磁 D.地磁场的作用 B 2. 观察动圈式话筒的结构图，发现动圈式话筒的结构与下面四种机械大同小异．你觉得动圈式话筒的工作原理与下列的哪个相同（　　） A.电磁铁 B.扬声器 C.电动机 D.发电机 D 课堂练习 3.发电机和电动机的相继问世使人类社会进入电气时代．下列四幅图中与电动机工作原理相同的是（　　） A 4.收音机、电视机、音响里都有扬声器，如图，其工作原理是（　　） A.电磁感应现象 B.磁场对通电导线有力的作用 C.电流周围存在磁场 D.机械能转化为电能 B 板书设计 一、把声音转换为电流 1.原理： 2.能量转化： 3.类似： 二、把电流转换为声音 1.原理： 2.能量转化： 3.类似： 三、传感技术 1.定义 2.应用： 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 8.3 传感技术 EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.62.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $