2019-2020学年高中物理 第4章 4 信息化社会 5 课题研究：社会生活中的电磁波课件 新人教

第四章电磁波及其应用四、信息化社会五、课题研究：社会生活中的电磁波学习目标知识脉络1.知道常见传感器及其应用．(重点)2.理解三种简单传感器的工作原理．(难点)3.掌握信息的拾取、信息的传递、信息的处理、信息的记录等基本知识．(重点)4.知道信息时代给人们的生活和工作方式带来哪些变革．自主探新知预习一、信息的拾取和传感器1．现代信息技术的三大基础是信息的____、____和____．2．双金属温度传感器把两种__________不同的金属片贴合在一起，制成一条双金属片，温度变化时，两种金属片__________不同而发生弯曲，使电路的开关闭合或断开．拾取传输处理热膨胀系数膨胀或收缩3．光敏电阻传感器光敏电阻的阻值能随光照的强度而改变，从而根据电信号的变化来探知光的强弱．4．压力传感器根据电容器的电容随两极板间____的变化而改变的原理制成的．待测压力作用于膜片上，膜片发生形变，使电容器两极板间的距离发生变化，引起电容器电容的变化，通过电子电路就能测出压力的变化．电容式话筒：声音使振动膜振动，电容器的____不断变化产生充放电电流，声音信号被话筒转化为______输出．距离电容电信号二、信息的传递1．利用纸张纸和印刷术的发明使得信息能够大量流通，书籍、报纸、杂志因此发展起来．2．利用电磁波电磁波可以通过电缆、光缆进行____传输，也可以进行____传输，电磁波的频率____，相同时间传递的信息量越大．有线无线越高3．电磁波传播途径(1)微波能够____空气电离层，可通过卫星转发．(2)短波可在电离层____而传播．4．模拟信号音频信号电流(或电压)的振幅随着______而变化．穿透反射声振动5．数字信号(1)它用点“·”与画“—”的不同组合，代表____的意思．(2)数字信号的优点是__________强，容易加密，便于用计算机处理，增大了传输的容量，所以一般要把模拟信号处理成数字信号进行数字通信．不同抗干扰能力6．数字电视利用________传送的高清晰电视，可以给我们带来更清晰的图像、更富临场效果的声音，并且使用了与______及________兼容的技术．数字信号计算机现代通信1．思考判断(1)双金属片传感器受热时会弯曲．()(2)光敏电阻就是其阻值随光照的不同发生明显变化的电阻．()(3)传感器是把非电学量转换为电学量的装置．()(4)利用电磁波可以传递信息．()(5)电磁波的传播需要介质．()(6)数字化信号传输更精确．()√√√√×√2．(多选)关于传感器，下列说法正确的是()A．传感器是将非电学量转化为电学量的装置B．压力传感器是将力学量转化为电学量的装置C．光敏电阻在有光照射时，电阻会变大D．传感器广泛应用于信息采集系统ABD[传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，所以A正确；压力传感器是将力学量转化为电学量的装置，所以B正确；光敏电阻在有光照射时，电阻会变小，所以C错误；传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，传感器广泛应用于信息采集系统，所以D正确．]3．关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是()A．光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B．光敏电阻是把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器A[光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件；热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故选项B、D错误；热敏电阻与热电阻是两个不同概念，热敏电阻和光敏电阻都是半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，金属铂与热敏电阻相反，金属铂温度升高，电阻增大，故选项C错误．]4．(多选)数字信号比模拟信号具有的优点是()A．抗干扰力强B．容易加密C．便于计算机处理D．传输简单[答案]ABC合作攻重难探究传感器及其应用1．传感器：是一种把不易测量或处理的非电学量(如：温度、湿度、光线、声音、力等)转换成易测量的电学量(如电压、电流、电阻等)或电路通断的装置．2．常用传感器举例类型原理应用举例双金属温度传感器把两种不同热膨胀系数的金属片贴合在一起，温度变化时，两种金属片伸长不同，导致弯曲，控制电路的通或断日光灯的启动器、电熨斗、电饭锅的自动控温开关热敏电阻温度传感器利用热敏电阻阻值随温度的升高而减小，实现电路的通断或发出警报火灾监控报警器、自动温箱光敏电阻传感器利用光敏电阻阻值随光照增强而电阻减小的特性工业生产中的自动计数器、城市街道路灯的自动通断红外线传感器通过接收物体发出的红外线，转换成电信号自动感应门、生命探测仪、防盗门等【例】传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示为测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流计和电源串联成闭合电路，已知电流从电流计正接线柱流入时指针向右偏转．当待测压力增大时()A．电容器的电容将减小B．灵敏电流计指针在正中央零刻度处C．灵敏电流计指针向左偏转D．灵敏电流计指针向右偏转思路点拨：根据电容器电容的影响因素及电容器的充、放电过程分析．D[压力增大，则电容器极板的间距减小，电容变大．因为电容器极板间电压不变，所以电容器要充电，电流从电流计正接线柱流入，指针向右偏转，故D项正确．]1．对于温度传感器的说法，正确的是()A．温度传感器的核心部件是热敏电阻B.温度传感器的核心部件是热胀冷缩金属片C．热敏电阻的电压随温度变化而变化D．温度传感器属于生物传感器A[热敏电阻是将热量转化为电流这个电学量，温度传感器的核心部件是热敏电阻，故A正确，B错误；热敏电阻的电阻随温度变化而变化，将热量转化为电流这个电学量，故C错误；温度传感器由半导体材料制作，不属于生物传感器，故D错误．]数字信号的特点1.数字信号的特点(1)抗干扰能力强、无噪声积累，可实现长距离、高质量的传输．(2)便于加密处理．(3)便于存储、处理和交换．(4)设备便于集成化、微型化．(5)便于构成综合数字网和综合业务数字网．(6)占用信道频带较宽．一路模拟电话的频带为4kHz带宽，一路数字电话约占64kHz，这是模拟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网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断．2．下列关于数字电视和模拟电视的区别，说法正确的是()A．模拟电视可以直接播放数字信号B．二者在电视信号的制作方面都使用模拟信号C．二者在电视信号的记录方面都使用数字信号D．数字电视传送的信号是数字化的D[模拟电视不能直接播放数字信号，要播放数字信号，可以加装一个机顶盒装置，数字信号和模拟信号的制作和记录都不同．]当堂固双基达标1．(多选)下列对网络的说法中正确的是()A．因特网就是信息高速公路B．在网上可以远程教学，访问电子图书馆，可以用于娱乐、购物等C．网络对我们的生活有百利而无一害D．沉迷于网络游戏而不能自拔的网瘾问题是令现在青少年困惑的问题BD[因特网和其他小网络连在一起被称为信息高速公路，选项A错误．在网上可以远程教学，访问电子图书馆，可以用于娱乐、购物等，选项B正确.网络也有有害的一面，选项C错误，选项D正确．]2．为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多装有一个传感器，该传感器是()A．气体传感器B．温度传感器C．压力传感器D．光传感器D[当有烟雾进入火灾报警器的罩内后，烟雾对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小，故应用的是光传感器．]3．关于传感器及其作用，下列说法正确的是()A．传感器一定是把非电学量转换为电学量B．传感器一定是把非电学量转换为电路的通断C．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制D．电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器C[传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系．电磁感应是现象，不是元件和装置，不能称为传感器．故只有C正确．]4．要完成以下工作，你认为要用什么传感器？(1)电子秤称量物体的重力．(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内．(3)楼道自动开关的功能是：晚上，有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的．[解析](1)中是力转化为电信号，所以所用的传感器是压力传感器．(2)中要保持恒温，要用双金属温度传感器．(3)要用声音传感器和光敏电阻传感器．[答案](1)压力传感器(2)温度传感器(3)声音传感器和光敏电阻传感器