1、第第3 3节节 电话和传感器电话和传感器第第8 8章章 电磁电磁相互作用及相互作用及应用应用知识点知识点物质的构成物质的构成11.声音信息转化为电流信息声音信息转化为电流信息根据电磁感应，当置于磁极附近根据电磁感应，当置于磁极附近的线圈在声音推动的线圈在声音推动下做下做切割磁感线切割磁感线振动时，线圈中会产生与声音变化振动时，线圈中会产生与声音变化相应的相应的感应电流感应电流，这样就把声音转，这样就把声音转变成了相应的电流变化变成了相应的电流变化。(如如图图1所示所示)2.电流信息还原成声音信息电流信息还原成声音信息如图如图2 所示，在纸片上撒少许碎所示，在纸片上撒少许碎纸屑，将线圈的两根纸屑
2、，将线圈的两根引线与引线与电池的电池的两极瞬间接触，线圈中会有电流通两极瞬间接触，线圈中会有电流通过，通电线圈在过，通电线圈在磁场磁场中会受到磁场中会受到磁场力的作用而振动，从而产生声音，力的作用而振动，从而产生声音，实现了把实现了把电流电流信息还原为声音信息。信息还原为声音信息。3.电话电话(1)18 76 年贝尔发明最早的年贝尔发明最早的电话，电话，电话电话的基本组成为话筒的基本组成为话筒和听筒，和听筒，如图如图3 所示。所示。知知1 1讲讲(2)话筒话筒和听筒的连接：甲电话的话筒和乙电话的听筒和听筒的连接：甲电话的话筒和乙电话的听筒串联串联，甲电话的听筒和乙电话的话筒串联。甲电话的听筒和
3、乙电话的话筒串联。(3)工作工作原理原理电话工作原理：声电话工作原理：声信号信号 电信号电信号 声声信号。信号。话筒话筒听筒听筒知知1 1讲讲电话工作原理的理解电话工作原理的理解a.话筒：对着话筒说话时，引起周围空气振动，空气振动话筒：对着话筒说话时，引起周围空气振动，空气振动引起引起话筒中膜片振动，膜片振动时忽松忽紧地压迫炭粒，话筒中膜片振动，膜片振动时忽松忽紧地压迫炭粒，使话筒使话筒中产生随声音振动而变化的电流。中产生随声音振动而变化的电流。b.听筒：导线将随声音振动而变化的电流传入听筒，使听筒：导线将随声音振动而变化的电流传入听筒，使听听筒内筒内电磁铁的磁性强弱发生变化，从而使膜片受到的
4、电磁铁的磁性强弱发生变化，从而使膜片受到的吸吸引力引力发生变化，引起膜片振动，形成声波。发生变化，引起膜片振动，形成声波。知知1 1讲讲4.扬声器扬声器(1)结构结构：永磁体、线圈、锥形纸盆：永磁体、线圈、锥形纸盆,如如图图4 所示。所示。(2)工作工作原理：当线圈中有变化的电流原理：当线圈中有变化的电流通通过时过时，就会受到磁场的作用力而运动，就会受到磁场的作用力而运动，从而从而带动与线圈相连的纸盆振动，于带动与线圈相连的纸盆振动，于是扬声器就发出是扬声器就发出了声音了声音。知知1 1讲讲拓展延伸拓展延伸新型电话机的新型电话机的听筒与听筒与老式的原理相同，老式的原理相同，只是只是话筒的原话筒
5、的原理有所区别理有所区别，其，其话筒的原理是利用话筒的原理是利用电磁感应电磁感应，声音的气流，声音的气流使线圈使线圈在磁场中振动，在磁场中振动，从而从而产生随声音变化的产生随声音变化的电流电流信号，信号，再传送到再传送到对方听筒对方听筒。知知1 1讲讲特别提示特别提示原始的电话机将原始的电话机将听筒听筒和话筒串联成一个和话筒串联成一个电路电路，当自己，当自己对着话筒对着话筒讲话讲话时，会从听筒中听到时，会从听筒中听到自己自己的声音，导致的声音，导致听觉听觉疲劳而疲劳而影响通话。影响通话。现代的现代的电话电话将听筒电路与话筒将听筒电路与话筒电路电路分开分开，再经过相关再经过相关电学电学处理，从听
6、筒中就处理，从听筒中就听不到听不到自己话筒传出的自己话筒传出的声音声音了。了。知知1 1讲讲拓展延伸拓展延伸动圈式话筒动圈式话筒：动圈式话筒的动圈式话筒的基本原理基本原理是电磁感应。是电磁感应。我们已经我们已经知道，声音是由知道，声音是由物体物体振动产生振动产生的。我们的。我们对着对着话筒说话时，产生话筒说话时，产生的声波的声波就会引起膜片的就会引起膜片的振动振动，膜片的振动就，膜片的振动就带带动了动了套在磁体上的线圈套在磁体上的线圈前后前后振动，而线振动，而线圈在圈在磁场中磁场中的前后振动切割的前后振动切割磁感线磁感线，所，所以就在线圈中以就在线圈中产生产生了电流，这样就把声了电流，这样就把
7、声信号信号转化为了电信号。转化为了电信号。知知1 1练练例 1图图6 为动圈式话筒的构造示意图。为动圈式话筒的构造示意图。对着话筒说话时，对着话筒说话时，声音使声音使膜片振动，膜片振动，带动线圈在磁场中振动，把带动线圈在磁场中振动，把线圈线圈两两端的导线接入扩音机，就能通过端的导线接入扩音机，就能通过扬扬声器声器听到说话的声音。这种话筒应听到说话的声音。这种话筒应用的用的原理是原理是_。电磁感应电磁感应知知1 1练练解析解析：声音使与膜片相连的线圈在磁场中振动，线：声音使与膜片相连的线圈在磁场中振动，线圈做圈做切割切割磁感线运动，从而产生了随声音变化而变磁感线运动，从而产生了随声音变化而变化的
8、电流，将声化的电流，将声信号信号转化为电信号，这就是动圈式转化为电信号，这就是动圈式话筒的工作原理，它利用的话筒的工作原理，它利用的是电磁感应是电磁感应原理。原理。解题秘方解题秘方：对比对比发电机原理来分析。发电机原理来分析。知知1 1练练方法提示方法提示分析动圈式话筒，分析动圈式话筒，可以可以运用以下两种方法：运用以下两种方法：1.分析法：扩音机的分析法：扩音机的声音来源于声音来源于变化的变化的电流电流(电信号电信号)，电电信号是由信号是由话筒话筒声音振动转换声音振动转换得来的得来的，而气流激起，而气流激起线圈线圈在在磁场中运动便磁场中运动便产生了产生了感应电流，因此，感应电流，因此，这种这
9、种话筒属话筒属于应用于应用电磁感应电磁感应现象。现象。2.对比法：通过对比对比法：通过对比扬声器扬声器和动圈式话筒和动圈式话筒的原理的原理，可以进，可以进一步一步理解理解这种话筒属于这种话筒属于应用电磁感应应用电磁感应现象现象。知知1 1练练扬声器是把电信号转换成声信号的扬声器是把电信号转换成声信号的一种一种装置，如图装置，如图7 所示是扬声器构造示意图。所示是扬声器构造示意图。当当线圈中线圈中通过变化的电流时，线圈通过变化的电流时，线圈受到受到_力作力作用用，从而，从而带动与线圈相连带动与线圈相连的纸的纸盆盆_，于是于是扬声器扬声器就发出就发出了声音。了声音。磁场磁场例 2来回来回振动振动知
10、知1 1练练解析解析：扬声器的线圈中通过变化的电流时：扬声器的线圈中通过变化的电流时，线圈，线圈会会受到永磁体的磁场力的作用，从而带动与线圈相连受到永磁体的磁场力的作用，从而带动与线圈相连的纸的纸盆振动，将电信号转化成声信号。盆振动，将电信号转化成声信号。知知1 1练练深度理解深度理解扬声器的使用是扬声器的使用是把声音把声音放大传出，因此放大传出，因此原理原理是磁场对是磁场对通电导体通电导体有力有力的作用，将电信号的作用，将电信号还原还原成声信号。成声信号。知知2 2讲讲知识点知识点传感器传感器21.定义定义 将其他信息转换成电信息的器件，叫做传感器。将其他信息转换成电信息的器件，叫做传感器。
11、2.应用应用 传感器在日常生活和高科技领域中，已经有了传感器在日常生活和高科技领域中，已经有了广泛广泛的的应用，如温度传感器、红外传感器、烟气传感器、应用，如温度传感器、红外传感器、烟气传感器、压压力传感器力传感器、声音传感器、光传感器、湿度传感器等。、声音传感器、光传感器、湿度传感器等。3.作用作用 各种传感器组合在一起时，将可以实现奇妙多样各种传感器组合在一起时，将可以实现奇妙多样的的自动控制自动控制。知知2 2讲讲深度理解深度理解传感器的作用是传感器的作用是把非把非电学量电学量转换为电学转换为电学量或量或电路的通断，从电路的通断，从而而实现很实现很方便地进行测量、方便地进行测量、传输传输
12、、处理和控制。处理和控制。知知2 2练练多多选选 下列说法中正确的下列说法中正确的是是()A.话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将声信话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将声信号转换号转换为电信号为电信号B.楼道里的灯只有在天黑并出现声音时才亮，说明楼道里的灯只有在天黑并出现声音时才亮，说明它的它的控制电路控制电路中只有声音传感器中只有声音传感器C.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个这个电学电学量量D.电子秤所使用的测力装置是温度传感器电子秤所使用的测力装置是温度传感器例 3知知2 2练练解析解析：话筒工作时把声音信息转换成电流信息话筒工
13、作时把声音信息转换成电流信息，是是生活生活中常用中常用的声音传感器，故的声音传感器，故A 选项正确；楼道灯选项正确；楼道灯由声控开关和由声控开关和光控光控开关串联后同时控制灯泡的亮与开关串联后同时控制灯泡的亮与灭，它的控制电路既有灭，它的控制电路既有声音声音传感器又有光传感器，传感器又有光传感器，故故B 选项错误；光敏电阻的阻值选项错误；光敏电阻的阻值随着随着光照强度的变化光照强度的变化而变化，因此它能将光学量转换为电阻而变化，因此它能将光学量转换为电阻这个这个电学量，电学量，故故C 选项正确；电子秤利用的是压力传感器，而选项正确；电子秤利用的是压力传感器，而不不是是温度传感器，故温度传感器，故D 选项错误。选项错误。答案：答案：AC知知2 2练练特别提醒特别提醒话筒是将声音话筒是将声音信号转换信号转换为电信号的声音为电信号的声音传感器传感器；楼；楼道里的灯道里的灯只有天黑只有天黑时出现声音才亮时出现声音才亮，使用，使用了光传感器和了光传感器和声音传感器声音传感器；光敏电阻将；光敏电阻将光学光学量转换为电学量；量转换为电学量；电子电子秤秤使用的是使用的是压力传感器压力传感器。电话和传感器电话和传感器电话和电话和传感器传感器电信息电信息话筒话筒听筒听筒 其他信息其他信息声信息声信息传感器传感器
