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2019-2020學年高中物理 第4章 4 信息化社會 5 課題研究:社會生活中的電磁波學案 新人教版選修1-1

上傳人:Sc****h 文檔編號:100650544 上傳時間:2022-06-03 格式:DOC 頁數:6 大?。?.21MB
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1、四、信息化社會五、課題研究:社會生活中的電磁波 學 習 目 標 知 識 脈 絡 1.知道常見傳感器及其應用.(重點) 2.理解三種簡單傳感器的工作原理.(難點) 3.掌握信息的拾取、信息的傳遞、信息的處理、信息的記錄等基本知識.(重點) 4.知道信息時代給人們的生活和工作方式帶來哪些變革. 一、信息的拾取和傳感器 1.現代信息技術的三大基礎是信息的拾取、傳輸和處理. 2.雙金屬溫度傳感器 把兩種熱膨脹系數不同的金屬片貼合在一起,制成一條雙金屬片,溫度變化時,兩種金屬片膨脹或收縮不同而發(fā)生彎曲,使電路的開關閉合或斷開. 3.光敏電阻傳感器 光敏電阻的阻值能隨光

2、照的強度而改變,從而根據電信號的變化來探知光的強弱. 4.壓力傳感器 根據電容器的電容隨兩極板間距離的變化而改變的原理制成的.待測壓力作用于膜片上,膜片發(fā)生形變,使電容器兩極板間的距離發(fā)生變化,引起電容器電容的變化,通過電子電路就能測出壓力的變化. 電容式話筒:聲音使振動膜振動,電容器的電容不斷變化產生充放電電流,聲音信號被話筒轉化為電信號輸出. 二、信息的傳遞 1.利用紙張 紙和印刷術的發(fā)明使得信息能夠大量流通,書籍、報紙、雜志因此發(fā)展起來. 2.利用電磁波 電磁波可以通過電纜、光纜進行有線傳輸,也可以進行無線傳輸,電磁波的頻率越高,相同時間傳遞的信息量越大. 3.電磁波傳

3、播途徑 (1)微波能夠穿透空氣電離層,可通過衛(wèi)星轉發(fā). (2)短波可在電離層反射而傳播. 4.模擬信號 音頻信號電流(或電壓)的振幅隨著聲振動而變化. 5.數字信號 (1)它用點“·”與畫“—”的不同組合,代表不同的意思. (2)數字信號的優(yōu)點是抗干擾能力強,容易加密,便于用計算機處理,增大了傳輸的容量,所以一般要把模擬信號處理成數字信號進行數字通信. 6.數字電視 利用數字信號傳送的高清晰電視,可以給我們帶來更清晰的圖像、更富臨場效果的聲音,并且使用了與計算機及現代通信兼容的技術. 1.思考判斷 (1)雙金屬片傳感器受熱時會彎曲. (√) (2)光敏電阻就是其阻值

4、隨光照的不同發(fā)生明顯變化的電阻. (√) (3)傳感器是把非電學量轉換為電學量的裝置. (√) (4)利用電磁波可以傳遞信息. (√) (5)電磁波的傳播需要介質. (×) (6)數字化信號傳輸更精確. (√) 2.(多選)關于傳感器,下列說法正確的是(  ) A.傳感器是將非電學量轉化為電學量的裝置 B.壓力傳感器是將力學量轉化為電學量的裝置 C.光敏電阻在有光照射時,電阻會變大 D.傳感器廣泛應用于信息采集系統(tǒng) ABD [傳感器一定是通過非電學量轉換成電學量來傳遞信號的,所以A正確;壓力傳感器是將力學量轉化為電學量的裝置,所以B正確;光敏電阻在有光照射時,電阻會變小,所

5、以C錯誤;傳感器材料分半導體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機材料,傳感器廣泛應用于信息采集系統(tǒng),所以D正確.] 3.關于光敏電阻和熱敏電阻,下列說法中正確的是(  ) A.光敏電阻是用半導體材料制成的,其阻值隨光照增強而減小,隨光照的減弱而增大 B.光敏電阻是把光照強度這個光學量轉換為電流這個電學量的傳感器 C.熱敏電阻是用金屬鉑制成的,它對溫度感知很靈敏 D.熱敏電阻是把熱量這個熱學量轉換為電阻這個電學量的傳感器 A [光敏電阻是把光照強度轉換為電阻的元件;熱敏電阻是把溫度轉換為電阻的元件,故選項B、D錯誤;熱敏電阻與熱電阻是兩個不同概念,熱敏電阻和光敏電阻都是半導體材料制成的,半

6、導體具有光敏性和熱敏性,金屬鉑與熱敏電阻相反,金屬鉑溫度升高,電阻增大,故選項C錯誤.] 4.(多選)數字信號比模擬信號具有的優(yōu)點是(  ) A.抗干擾力強   B.容易加密 C.便于計算機處理 D.傳輸簡單 [答案] ABC 傳感器及其應用 1.傳感器:是一種把不易測量或處理的非電學量(如:溫度、濕度、光線、聲音、力等)轉換成易測量的電學量(如電壓、電流、電阻等)或電路通斷的裝置. 2.常用傳感器舉例 類型 原理 應用舉例 雙金屬溫度傳感器 把兩種不同熱膨脹系數的金屬片貼合在一起,溫度變化時,兩種金屬片伸長不同,導致彎曲,控制電路的通或斷 日光燈的啟動器

7、、電熨斗、電飯鍋的自動控溫開關 熱敏電阻溫度傳感器 利用熱敏電阻阻值隨溫度的升高而減小,實現電路的通斷或發(fā)出警報 火災監(jiān)控報警器、自動溫箱 光敏電阻傳感器 利用光敏電阻阻值隨光照增強而電阻減小的特性 工業(yè)生產中的自動計數器、城市街道路燈的自動通斷 紅外線傳感器 通過接收物體發(fā)出的紅外線,轉換成電信號 自動感應門、生命探測儀、防盜門等 【例】 傳感器是一種采集信息的重要器件.如圖所示為測定壓力的電容式傳感器,A為固定電極,B為可動電極,組成一個電容大小可變的電容器.可動電極兩端固定,當待測壓力施加在可動電極上時,可動電極發(fā)生形變,從而改變了電容器的電容.現將此電容式傳感器與零

8、刻度在中央的靈敏電流計和電源串聯成閉合電路,已知電流從電流計正接線柱流入時指針向右偏轉.當待測壓力增大時(  ) A.電容器的電容將減小 B.靈敏電流計指針在正中央零刻度處 C.靈敏電流計指針向左偏轉 D.靈敏電流計指針向右偏轉 思路點撥:根據電容器電容的影響因素及電容器的充、放電過程分析. D [壓力增大,則電容器極板的間距減小,電容變大.因為電容器極板間電壓不變,所以電容器要充電,電流從電流計正接線柱流入,指針向右偏轉,故D項正確.] 1.對于溫度傳感器的說法,正確的是(  ) A. 溫度傳感器的核心部件是熱敏電阻 B. 溫度傳感器的核心部件是熱脹冷縮金屬片 C

9、. 熱敏電阻的電壓隨溫度變化而變化 D. 溫度傳感器屬于生物傳感器 A [熱敏電阻是將熱量轉化為電流這個電學量,溫度傳感器的核心部件是熱敏電阻,故A正確,B錯誤;熱敏電阻的電阻隨溫度變化而變化,將熱量轉化為電流這個電學量,故C錯誤;溫度傳感器由半導體材料制作,不屬于生物傳感器,故D錯誤.] 數字信號的特點 1.數字信號的特點 (1)抗干擾能力強、無噪聲積累,可實現長距離、高質量的傳輸. (2)便于加密處理. (3)便于存儲、處理和交換. (4)設備便于集成化、微型化. (5)便于構成綜合數字網和綜合業(yè)務數字網. (6)占用信道頻帶較寬.一路模擬電話的頻帶為4 kHz

10、帶寬,一路數字電話約占64 kHz,這是模擬通信目前仍有生命力的主要原因. 2.信息安全 信息安全是指信息網絡的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數據受到保護,不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露,系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運行,信息服務不中斷. 2.下列關于數字電視和模擬電視的區(qū)別,說法正確的是(  ) A.模擬電視可以直接播放數字信號 B.二者在電視信號的制作方面都使用模擬信號 C.二者在電視信號的記錄方面都使用數字信號 D.數字電視傳送的信號是數字化的 D [模擬電視不能直接播放數字信號,要播放數字信號,可以加裝一個機頂盒裝置,數字信號和模擬信號的制作和記錄都不同.] 1

11、.(多選)下列對網絡的說法中正確的是(  ) A.因特網就是信息高速公路 B.在網上可以遠程教學,訪問電子圖書館,可以用于娛樂、購物等 C.網絡對我們的生活有百利而無一害 D.沉迷于網絡游戲而不能自拔的網癮問題是令現在青少年困惑的問題 BD [因特網和其他小網絡連在一起被稱為信息高速公路,選項A錯誤.在網上可以遠程教學,訪問電子圖書館,可以用于娛樂、購物等,選項B正確. 網絡也有有害的一面,選項C錯誤,選項D正確.] 2.為了防止火災的發(fā)生,在賓館房間的天花板上大多裝有一個傳感器,該傳感器是(  ) A.氣體傳感器  B.溫度傳感器 C.壓力傳感器 D.光傳感器 D [

12、當有煙霧進入火災報警器的罩內后,煙霧對光有散射作用,使部分光線照射到光電三極管上,其電阻變小,故應用的是光傳感器.] 3.關于傳感器及其作用,下列說法正確的是(  ) A.傳感器一定是把非電學量轉換為電學量 B.傳感器一定是把非電學量轉換為電路的通斷 C.傳感器把非電學量轉換為電學量是為了方便地進行測量、傳輸、處理和控制 D.電磁感應是把磁學的量轉換為電學的量,所以電磁感應也是傳感器 C [傳感器是指一種元件或裝置,它能感受力、溫度、光、聲、磁、化學成分等非電學量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為電壓、電流等電學量,或轉換為電路的通斷;其作用和目的是更方便地測量、傳輸、處理、控制非電

13、學量,找出非電學量和電學量之間的對應關系.電磁感應是現象,不是元件和裝置,不能稱為傳感器.故只有C正確.] 4.要完成以下工作,你認為要用什么傳感器? (1)電子秤稱量物體的重力. (2)恒溫孵化器要保持禽蛋的溫度在一定范圍內. (3)樓道自動開關的功能是:晚上,有人經過樓道,開關自動接通;白天,不管是否有人經過樓道,開關都是斷開的. [解析] (1)中是力轉化為電信號,所以所用的傳感器是壓力傳感器.(2)中要保持恒溫,要用雙金屬溫度傳感器.(3)要用聲音傳感器和光敏電阻傳感器. [答案] (1)壓力傳感器 (2)溫度傳感器 (3)聲音傳感器和光敏電阻傳感器 - 6 -

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