《物理 第四章 電磁波及其應(yīng)用 第四節(jié) 信息化社會(huì) 新人教版選修1-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理 第四章 電磁波及其應(yīng)用 第四節(jié) 信息化社會(huì) 新人教版選修1-1（39頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、理解教材新知第四章電磁波及其應(yīng)用隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二把握熱點(diǎn)考向考向應(yīng)用創(chuàng)新演練第四節(jié)信息化社會(huì)1.常見(jiàn)傳感器有雙金屬溫度傳常見(jiàn)傳感器有雙金屬溫度傳 感器、光敏電阻傳感器、壓感器、光敏電阻傳感器、壓 力傳感器。力傳感器。2信息的攜帶借助電磁波，電信息的攜帶借助電磁波，電 磁波可以進(jìn)行無(wú)線傳播，也磁波可以進(jìn)行無(wú)線傳播，也 可以通過(guò)電纜、光纜進(jìn)行有可以通過(guò)電纜、光纜進(jìn)行有 線傳播，光的頻率比無(wú)線電線傳播，光的頻率比無(wú)線電 波頻率高，可以傳遞大量信息。波頻率高，可以傳遞大量信息。3信息的處理有模擬信號(hào)和數(shù)信息的處理有模擬信號(hào)和數(shù) 字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)抗干擾能字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)抗干擾能
2、力強(qiáng)，易于加密便于用計(jì)算力強(qiáng)，易于加密便于用計(jì)算 機(jī)處理。機(jī)處理。自學(xué)教材自學(xué)教材 1傳感器的產(chǎn)生傳感器的產(chǎn)生 各種替代、補(bǔ)充、延伸人的各種替代、補(bǔ)充、延伸人的 功能的科學(xué)技功能的科學(xué)技術(shù)手段的發(fā)展，出現(xiàn)了各種用途的傳感器。術(shù)手段的發(fā)展，出現(xiàn)了各種用途的傳感器。感覺(jué)器官感覺(jué)器官 2雙金屬溫度傳感器雙金屬溫度傳感器 把兩種不同把兩種不同 的金屬片貼合在一起，制成的金屬片貼合在一起，制成一條雙金屬片，一條雙金屬片，變化時(shí)，因?yàn)閮煞N金屬片伸長(zhǎng)不一變化時(shí)，因?yàn)閮煞N金屬片伸長(zhǎng)不一樣而發(fā)生彎曲，使電路的開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)。樣而發(fā)生彎曲，使電路的開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)。熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)溫度溫度 3光敏電阻傳感器光敏
3、電阻傳感器 光敏電阻的阻值隨光敏電阻的阻值隨 而變化。無(wú)光照時(shí)，而變化。無(wú)光照時(shí)，光敏電阻的阻值光敏電阻的阻值 ，流過(guò)電路的電流，流過(guò)電路的電流 。有光照。有光照時(shí)，光敏電阻的阻值時(shí)，光敏電阻的阻值 ，電路中的電流，電路中的電流 。4壓力傳感器壓力傳感器 電容器的電容隨兩極板間電容器的電容隨兩極板間 的變化而變化。根據(jù)的變化而變化。根據(jù)這個(gè)原理可以制成壓力傳感器。這個(gè)原理可以制成壓力傳感器。光照的強(qiáng)度光照的強(qiáng)度很大很大很小很小變小變小增大增大距離距離 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1傳感器及其工作原理傳感器及其工作原理 (1)傳感器：將溫度、光、壓力等非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)傳感器：將溫度、光、壓力等非電學(xué)量轉(zhuǎn)
4、化為電學(xué)量的裝置。量的裝置。(2)傳感器工作原理：傳感器工作原理：2常見(jiàn)傳感器原理及應(yīng)用常見(jiàn)傳感器原理及應(yīng)用 (1)雙金屬溫度傳感器：雙金屬溫度傳感器：原理：利用了兩種物質(zhì)熱膨脹系數(shù)的不同，溫度變化原理：利用了兩種物質(zhì)熱膨脹系數(shù)的不同，溫度變化時(shí)，因?yàn)閮煞N金屬片膨脹系數(shù)不同，升高相同的溫度，兩金時(shí)，因?yàn)閮煞N金屬片膨脹系數(shù)不同，升高相同的溫度，兩金屬片伸長(zhǎng)不同而導(dǎo)致彎曲，使電路的開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)。屬片伸長(zhǎng)不同而導(dǎo)致彎曲，使電路的開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)。應(yīng)用：日光燈啟動(dòng)器、電熨斗中的自動(dòng)控溫等。應(yīng)用：日光燈啟動(dòng)器、電熨斗中的自動(dòng)控溫等。(2)光敏電阻傳感器：光敏電阻傳感器：原理：光敏電阻的阻值隨光照的強(qiáng)度而
5、變化，通常原理：光敏電阻的阻值隨光照的強(qiáng)度而變化，通常其阻值隨光照的增強(qiáng)而減?。簾o(wú)光照時(shí)，光敏電阻阻值很其阻值隨光照的增強(qiáng)而減?。簾o(wú)光照時(shí)，光敏電阻阻值很大，流過(guò)電路的電流很小；有光照時(shí)，光敏電阻的阻值變大，流過(guò)電路的電流很?。挥泄庹諘r(shí)，光敏電阻的阻值變小，電路中的電流增大。這樣，根據(jù)電路中電流的大小，小，電路中的電流增大。這樣，根據(jù)電路中電流的大小，可以探知光的強(qiáng)弱，也可以達(dá)到進(jìn)行自動(dòng)控制的目的。可以探知光的強(qiáng)弱，也可以達(dá)到進(jìn)行自動(dòng)控制的目的。應(yīng)用：聲光控開(kāi)關(guān)、電腦鼠標(biāo)器、路燈控制等。應(yīng)用：聲光控開(kāi)關(guān)、電腦鼠標(biāo)器、路燈控制等。(3)壓力傳感器：壓力傳感器：原理：將壓力大小轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。原理：
6、將壓力大小轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。應(yīng)用：應(yīng)用：a電容式壓力傳感器電容式壓力傳感器圖圖441 如圖如圖441是測(cè)定壓力是測(cè)定壓力F的電容式傳感器，待測(cè)壓的電容式傳感器，待測(cè)壓力力F作用于可動(dòng)膜片電極上的時(shí)候，膜片發(fā)生形變，使極作用于可動(dòng)膜片電極上的時(shí)候，膜片發(fā)生形變，使極板間距離板間距離d發(fā)生變化，引起電容發(fā)生變化，引起電容C的變化。知道的變化。知道C的變化，的變化，就可以知道就可以知道F的變化情況。的變化情況。圖圖442 b電容式話筒電容式話筒 原理：如圖原理：如圖442所示，所示，Q是絕是絕緣支架，薄金屬膜緣支架，薄金屬膜M和固定電極和固定電極N形成形成一個(gè)電容器，被直流電源充電。當(dāng)聲一個(gè)電容器，被直
7、流電源充電。當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，于是電阻路中形成變化的電流，于是電阻R兩端就輸出了與聲音變兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓?；?guī)律相同的電壓。優(yōu)點(diǎn)：保真性好。優(yōu)點(diǎn)：保真性好。1要完成以下工作，你認(rèn)為要用什么傳感器？要完成以下工作，你認(rèn)為要用什么傳感器？(1)電子秤稱量物體的重力。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(nèi)。恒溫孵化器要保持禽蛋的溫度在一定范圍內(nèi)。(3)樓道自動(dòng)開(kāi)關(guān)的功能是：晚上，有人經(jīng)過(guò)樓道，開(kāi)樓道自動(dòng)開(kāi)關(guān)的功能是：晚上，有人經(jīng)過(guò)樓道，開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通；白天，不管是否有人經(jīng)過(guò)樓道，開(kāi)關(guān)都
8、關(guān)自動(dòng)接通；白天，不管是否有人經(jīng)過(guò)樓道，開(kāi)關(guān)都是斷開(kāi)的。是斷開(kāi)的。解析：解析：(1)中是力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，所以所用的傳感器是壓力中是力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，所以所用的傳感器是壓力傳感器。傳感器。(2)中要保持恒溫，要用雙金屬溫度傳感器。中要保持恒溫，要用雙金屬溫度傳感器。(3)要要用聲音傳感器和光敏電阻傳感器。用聲音傳感器和光敏電阻傳感器。答案：答案：(1)壓力傳感器壓力傳感器(2)溫度傳感器溫度傳感器(3)聲音傳感器和光傳感器聲音傳感器和光傳感器 自學(xué)教材自學(xué)教材 1信息的傳遞信息的傳遞 (1)由于電磁理論和技術(shù)的發(fā)展，人們利用由于電磁理論和技術(shù)的發(fā)展，人們利用 來(lái)傳遞來(lái)傳遞信息了。信息了。的應(yīng)用使無(wú)
9、線電通信成為現(xiàn)實(shí)。的應(yīng)用使無(wú)線電通信成為現(xiàn)實(shí)。(2)電磁波可以通過(guò)電磁波可以通過(guò) 、光纜進(jìn)行有線傳輸，也可、光纜進(jìn)行有線傳輸，也可以進(jìn)行無(wú)線傳輸。以進(jìn)行無(wú)線傳輸。電電電磁波電磁波電纜電纜 (3)電磁波的電磁波的 越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大。越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大。光的頻率比無(wú)線電波的頻率高得多，因此光的頻率比無(wú)線電波的頻率高得多，因此 可以傳遞可以傳遞大量信息。大量信息。頻率頻率光纜光纜 2信息的處理和數(shù)字通信信息的處理和數(shù)字通信 數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是 強(qiáng)、容易加密，便強(qiáng)、容易加密，便于于 ，增大了傳輸?shù)娜萘?，所以一般要把模，增大了傳輸?shù)娜萘?，所以一般要把模擬信號(hào)處理成
10、數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字通信。擬信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字通信。抗干擾能力抗干擾能力用計(jì)算機(jī)處理用計(jì)算機(jī)處理 3數(shù)字電視數(shù)字電視 利用利用 傳送的高清晰電視，可以給我們帶來(lái)傳送的高清晰電視，可以給我們帶來(lái)更清晰的圖像、更富臨場(chǎng)效果的聲音。更清晰的圖像、更富臨場(chǎng)效果的聲音。數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) 4信息時(shí)代信息時(shí)代 20世紀(jì)世紀(jì)90年代中期，世界最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)年代中期，世界最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng) 出現(xiàn)了爆炸式的發(fā)展，信息作為一種重要的資源，出現(xiàn)了爆炸式的發(fā)展，信息作為一種重要的資源，改變了我們的生活和工作方式。改變了我們的生活和工作方式。因特網(wǎng)因特網(wǎng) 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1信息的處理信息的處理 (1)模擬信號(hào)：
11、我們對(duì)著話筒講話，話筒輸出音頻信號(hào)，模擬信號(hào)：我們對(duì)著話筒講話，話筒輸出音頻信號(hào)，音頻信號(hào)電流音頻信號(hào)電流(或電壓或電壓)的振幅是隨著振動(dòng)而變化的，電信號(hào)的振幅是隨著振動(dòng)而變化的，電信號(hào)在在“模擬模擬”著聲信號(hào)，叫做模擬信號(hào)，如圖著聲信號(hào)，叫做模擬信號(hào)，如圖443所示。所示。圖圖443 (2)數(shù)字信號(hào)：電報(bào)的工作方式與電話不同，它只有數(shù)字信號(hào)：電報(bào)的工作方式與電話不同，它只有點(diǎn)點(diǎn)“”與畫與畫“”。不同的點(diǎn)與畫的組合，代表不同的意思，。不同的點(diǎn)與畫的組合，代表不同的意思，電報(bào)的信號(hào)是一種數(shù)字信號(hào)。電報(bào)的信號(hào)是一種數(shù)字信號(hào)。2數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn) (1)抗干擾能力強(qiáng)、無(wú)噪聲積累，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距
12、離、高質(zhì)抗干擾能力強(qiáng)、無(wú)噪聲積累，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、高質(zhì)量的傳輸。量的傳輸。(2)便于加密處理。便于加密處理。(3)便于存儲(chǔ)、處理和交換。便于存儲(chǔ)、處理和交換。(4)設(shè)備便于集成化、微型化。設(shè)備便于集成化、微型化。(5)便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。(6)占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4 kHz帶寬，一路數(shù)字電話約占帶寬，一路數(shù)字電話約占64 kHz，這是模擬通信目前仍有，這是模擬通信目前仍有生命力的主要原因。生命力的主要原因。3信息的記錄信息的記錄 隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，人們利用二進(jìn)制數(shù)字簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，隨著計(jì)算機(jī)的
13、發(fā)展，人們利用二進(jìn)制數(shù)字簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，將二進(jìn)制數(shù)字與信息通過(guò)公式轉(zhuǎn)換進(jìn)行關(guān)系對(duì)應(yīng)，從而能將二進(jìn)制數(shù)字與信息通過(guò)公式轉(zhuǎn)換進(jìn)行關(guān)系對(duì)應(yīng)，從而能利用磁性存儲(chǔ)介質(zhì)利用磁性存儲(chǔ)介質(zhì)(磁盤磁盤)、光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)、光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)(光盤光盤)或電子信息或電子信息存貯介質(zhì)存貯介質(zhì)(內(nèi)存、內(nèi)存、U盤盤)進(jìn)行記錄，不僅如此，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)進(jìn)行記錄，不僅如此，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)信息的廣泛交流和共享。絡(luò)技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)信息的廣泛交流和共享。2下列關(guān)于數(shù)字電視的說(shuō)法正確的是下列關(guān)于數(shù)字電視的說(shuō)法正確的是 ()A采用數(shù)字信號(hào)通信抗干擾能力較強(qiáng)，容易加密，便采用數(shù)字信號(hào)通信抗干擾能力較強(qiáng)，容易加密，便 于計(jì)算機(jī)處理于計(jì)算
14、機(jī)處理B我國(guó)古代的我國(guó)古代的“烽火臺(tái)烽火臺(tái)”發(fā)出的信號(hào)是模擬信號(hào)發(fā)出的信號(hào)是模擬信號(hào)C在數(shù)字信號(hào)通信中，同一條通信線路不能綜合傳輸聲在數(shù)字信號(hào)通信中，同一條通信線路不能綜合傳輸聲 音、圖像和各種數(shù)據(jù)音、圖像和各種數(shù)據(jù)D數(shù)字電視和模擬電視的功能差別在于數(shù)字電視圖像的數(shù)字電視和模擬電視的功能差別在于數(shù)字電視圖像的 清晰度高，聲音更趨于臨場(chǎng)效果的聲音清晰度高，聲音更趨于臨場(chǎng)效果的聲音解析：解析：我國(guó)古代的我國(guó)古代的“烽火臺(tái)烽火臺(tái)”發(fā)出的是不連續(xù)的數(shù)字信號(hào)；發(fā)出的是不連續(xù)的數(shù)字信號(hào)；只要能把圖像、聲音和其他數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，就可以只要能把圖像、聲音和其他數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，就可以在同一條通信線路中綜
15、合傳輸。在同一條通信線路中綜合傳輸。答案：答案：AD 例例傳感器是一種采集信息傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖的重要器件。如圖444所示為測(cè)所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，定壓力的電容式傳感器，A為固定電為固定電極，極，B為可動(dòng)電極，組成一個(gè)電容大為可動(dòng)電極，組成一個(gè)電容大小可變的電容器?？蓜?dòng)電極兩端固定，當(dāng)待測(cè)壓力施加在小可變的電容器?？蓜?dòng)電極兩端固定，當(dāng)待測(cè)壓力施加在可動(dòng)電極上時(shí)，可動(dòng)電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的可動(dòng)電極上時(shí)，可動(dòng)電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的圖圖444電容?，F(xiàn)將此電容式傳感器與零刻度在中央的靈敏電流計(jì)電容。現(xiàn)將此電容式傳感器與零刻度在中央的靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉
16、合電路，已知電流從電流計(jì)正接線柱流入和電源串聯(lián)成閉合電路，已知電流從電流計(jì)正接線柱流入時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)待測(cè)壓力增大時(shí)時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)待測(cè)壓力增大時(shí) ()A電容器的電容將減小電容器的電容將減小B靈敏電流計(jì)指針在正中央零刻度處?kù)`敏電流計(jì)指針在正中央零刻度處C靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)D靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn) 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥根據(jù)電容器電容的影響因素及電容器的根據(jù)電容器電容的影響因素及電容器的充、放電過(guò)程分析。充、放電過(guò)程分析。解析解析壓力增大，則電容器極板的間距減小，電容變壓力增大，則電容器極板的間距減小，電容變大。因?yàn)殡娙萜鳂O板間電壓不變，所以電容器要
17、充電，電流大。因?yàn)殡娙萜鳂O板間電壓不變，所以電容器要充電，電流從電流計(jì)正接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)，故只有從電流計(jì)正接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)，故只有D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案答案D 傳感器的相關(guān)問(wèn)題實(shí)際上是電路問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用。傳感器的相關(guān)問(wèn)題實(shí)際上是電路問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用。分析時(shí)應(yīng)首先明確敏感元件感知的是哪一個(gè)物理量，該分析時(shí)應(yīng)首先明確敏感元件感知的是哪一個(gè)物理量，該物理量隨外部因素是如何變化的。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行電物理量隨外部因素是如何變化的。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行電路分析。路分析。下列說(shuō)法不正確的是下列說(shuō)法不正確的是 ()A話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換 為聲信號(hào)為聲信號(hào)B電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫 度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷.C電子秤所使用的測(cè)力裝置是壓力傳感器電子秤所使用的測(cè)力裝置是壓力傳感器D熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量解析：解析：話筒的作用是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，故話筒的作用是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，故A錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B、C、D說(shuō)法正確。說(shuō)法正確。答案：答案：A
物理 第四章 電磁波及其應(yīng)用 第四節(jié) 信息化社會(huì) 新人教版選修1-1
