教科版(2024)九年级上册第八章 电磁相互作用及应用3 电话和传感器精品教学设计
展开教学目标:
1.物理观念:
(1)知道电话的主要构造及工作原理。
(2)知道传感器的作用及其在现代生产中的广泛应用。
2.科学思维:
通过观察声信息与电信息相互转化的实验,使学生了解电话的基本工作原理。
3.科学探究:
实验探究 把电流信息还原成声音信息。
4.科学态度与责任:
通过讨论交流电话的发展历程,培养学生热爱科学、关注科技发展的科学素养。
教学重点:电话的工作原理。
教学难点:声信息与电信息相互转化的实验。
教学课时:1课时
教学用具:多媒体、线圈、磁体、传感器、纸片、电话机、喇叭、话筒。
教学互动设计:
创设情景,导入新课
“人的声音是通过空气的振动传递的。如果这一振动转换为电流的强弱而传递,再把电流转换成声音,那么也许能把说的话传送到很远的地方。”1860年,德国的莱斯提出这样的猜想。
1860年,德国科学家莱斯仿照人耳的结构成功地制作了一套送话装置,并且用它发送了一段音乐。这种电话机还很不完善,由于送话器产生的电流是不连续的,所以传过来的声音也就断断续续,听不清楚,但是已经很明确的可以通过电流传递声音。
二、新课讲授,师生互动
1876年,贝尔(Alexander Graham Bell,1847-1922)发明了电话(telephne),实现了莱斯的梦想。你知道电话是怎样工作的吗?让我们沿着科学家的足迹,探素声与电转换的奥秘吧!
声信息与电信息
怎样把振动的声音信息转化成电流信息呢?
观察 把声音信息转换成电流信息
在如图所示的装置中,纸片上粘着一个线圈,线圈的两端用导线引出接在能测微小电流的仪器——示波器上,线圈置于磁铁附近。当你对着线圈大声说话时,示波器上的图形有什么变化?
实验发现:当你对着线圈大声说话时,示波器上出现与声音变化对应的图形。你能解释这种现象吗?
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运动时,线圈中会产生与声音变化相应的感应电流。将声音转化成相应的电流变化。
怎样把电流信息还原成声音信息呢?
生甲:通电线圈在什么情况下会振动呢?
生乙:把通电线圈放在磁场中,它可能会受到力的作用,从而发生振动。
实验探究 把电流信息还原成声音信息
用如图所示的实验装置来探究。
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的两极瞬间接触,仔细观察粘着线圈的纸片会有什么反应?
实验发现:将线圈的两根引线与电池的两极瞬间接触,产生变化的电流,磁场对变化的线圈中电流产生变化的力,粘着线圈的纸片会振动。
把上面两个实验组合起来,就设计出了电话的话筒和听筒。
(1)话筒:将声信息转化电流信息,工作原理是电磁感应。
(2)听筒:将电流信息还原声信息,工作原理是磁场对电流有力的作用。
随着科学技术的发展,多功能电话机不断涌现,移动电话的普及,电话与互联网的结合,人们不仅可以和远在国外的亲友交谈,还可以接收图片,进行各种商务活动。
扬声器——喇叭
如图所示是扬声器的结构图,你会分析它的工作原理吗?
扬声器:将电流信息还原声信息,工作原理是磁场对电流有力的作用。
传感器
不仅声信息能转化为电信息,光信息、热信息、力信息等都可以转化成电信息,这些实现其他信息转化成电信息的器件叫传感器。
随着自动化的发展,传感器的种类越来越多,不仅在高科技领域,在日常生活中也有广泛的应用。
送餐机器人身上,装上百个传感器
测温仪——热传感器
压力传感器——智能体重秤
声音传感器——声控开关
光传感器——光控开关
红外线传感器——感应开关
城市路灯用光传感器控制;
在冰箱和空调里面有温度传感器;
电子秤利用了压力传感器;
电话的送话器是声音传感器;
厨房里的抽油烟机有油气传感器;
电子秤利用了压力传感器。
传感器不仅在日常中有广泛的应用,计算机和传感器的结合,在科学技术和中学理科实验室中也有很多应用。
机器人在组装汽车。
疫情期间消毒、配送、测温∙∙∙∙∙∙机器人纷纷上岗。
三、总结反思,超越自我
1.声信息和电信息
话筒将声信息转化成电流信息,利用电磁感应原理工作的,将机械能转化为电能;
听筒将电流信息转化为声信息,利用磁场对通电导体有力的作用工作的,将电能转化为机械能。话筒又叫麦克风;喇叭和听筒工作原理相同。
2.传感器
将其他信息转化成电流信息的器件叫做传感器。有光、温度、力等传感器。随着自动化的发展,传感器的种类越来越多,在科技、日常生活中有广泛的应用。计算机与传感器结合,在科学研究和中学理科实验探究中应用更广。
四、板书设计,整合提升
1.声信息和电信息
话筒将声信息转化成电流信息,利用电磁感应原理工作的,将机械能转化为电能;
听筒将电流信息转化为声信息,利用磁场对通电导体有力的作用工作的,将电能转化为机械能。话筒又叫麦克风;喇叭和听筒工作原理相同。
2.传感器
将其他信息转化成电流信息的器件叫做传感器。有光、温度、力等传感器。随着自动化的发展,传感器的种类越来越多,在科技、日常生活中有广泛的应用。计算机与传感器结合,在科学研究和中学理科实验探究中应用更广。
五、大海扬帆,尝试远航
1. 下列说法不正确的是( )
A. 人的声音是通过空气的振动传递的
B. 如果把声音的振动转换成电流的强弱而传送,再把电流转换成声音,能把说的话传送到很远的地方
C. 1860年,英国的莱斯提出上述猜想
D. 1876年,贝尔发明了电话,实现了莱斯的梦想
2.下列说法正确的是( )
A.对着动圈式话筒说话,电流信号转化成声信号
B.听筒将随声音变化的电流信号转化成声信号
C.动圈式话筒根据磁场对电流的作用原理工作的
D.听筒是根据电磁感应原理工作的
3.下列说法正确的是( )
A.将其他信息转换成电信息的器件叫做传感器
B.将电信息转换成声信息的器件叫做传感器
C.将电信息转换成光信息的器件叫做传感器
D.将电信息转换成热信息的器件叫做传感器
4.下列说法不正确的是( )
A.将声、光、热、力等其他信息转换成电信息的器件叫做传感器
B.电视遥控器是利用力传感器工作的
C.测温仪是利用红外线传感器工作的
D.电冰箱是利用温度传感器控制温度的
5.下图所示原理与动圈式话筒工作原理相同的是( )
参考答案1.C;2.B;3.A;4.B;5.C。
六、作业:P139.T1
课外作业P139.T2 。
P139 家庭实验室 用力传感器探究摩擦力的大小
教学反思:
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