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1、理解教材新知第四章電磁波及其應(yīng)用隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練知識點一知識點二把握熱點考向考向應(yīng)用創(chuàng)新演練第四節(jié)信息化社會1.常見傳感器有雙金屬溫度傳常見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)行無線傳播，也磁波可以進(jìn)行無線傳播，也 可以通過電纜、光纜進(jìn)行有可以通過電纜、光纜進(jìn)行有 線傳播，光的頻率比無線電線傳播，光的頻率比無線電 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和數(shù)信息的處理有模擬信號和數(shù) 字信號，數(shù)字信號抗干擾能字信號，數(shù)字信號抗干擾能
2、力強(qiáng)，易于加密便于用計算力強(qiáng)，易于加密便于用計算 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。感覺器官感覺器官 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，因為兩種金屬片伸長不一變化時，因為兩種金屬片伸長不一樣而發(fā)生彎曲，使電路的開關(guān)閉合或斷開。樣而發(fā)生彎曲，使電路的開關(guān)閉合或斷開。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。無光照時，而變化。無光照時，光敏電阻的阻值光敏電阻的阻值 ，流過電路的電流，流過電路的電流 。有光照。有光照時，光敏電阻的阻值時，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)這個原理可以制成壓力傳感器。這個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 重點詮釋重點詮釋 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常見傳感器原理及應(yīng)用常見傳感器原理及應(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，因為兩種金屬片膨脹系數(shù)不同，升高相同的溫度，兩金時，因為兩種金屬片膨脹系數(shù)不同，升高相同的溫度，兩金屬片伸長不同而導(dǎo)致彎曲，使電路的開關(guān)閉合或斷開。屬片伸長不同而導(dǎo)致彎曲，使電路的開關(guān)閉合或斷開。應(yīng)用：日光燈啟動器、電熨斗中的自動控溫等。應(yīng)用：日光燈啟動器、電熨斗中的自動控溫等。(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光照時，光敏電阻阻值很其阻值隨光照的增強(qiáng)而減小：無光照時，光敏電阻阻值很大，流過電路的電流很小；有光照時，光敏電阻的阻值變大，流過電路的電流很?。挥泄庹諘r，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)行自動控制的目的。應(yīng)用：聲光控開關(guān)、電腦鼠標(biāo)器、路燈控制等。應(yīng)用：聲光控開關(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。原理：
6、將壓力大小轉(zhuǎn)換為電信號。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是測定壓力是測定壓力F的電容式傳感器，待測壓的電容式傳感器，待測壓力力F作用于可動膜片電極上的時候，膜片發(fā)生形變，使極作用于可動膜片電極上的時候，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形成形成一個電容器，被直流電源充電。當(dāng)聲一個電容器，被直
7、流電源充電。當(dāng)聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電波使膜片振動時，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。化規(guī)律相同的電壓。優(yōu)點：保真性好。優(yōu)點：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)樓道自動開關(guān)的功能是：晚上，有人經(jīng)過樓道，開樓道自動開關(guān)的功能是：晚上，有人經(jīng)過樓道，開關(guān)自動接通；白天，不管是否有人經(jīng)過樓道，開關(guān)都
8、關(guān)自動接通；白天，不管是否有人經(jīng)過樓道，開關(guān)都是斷開的。是斷開的。解析：解析：(1)中是力轉(zhuǎn)化為電信號，所以所用的傳感器是壓力中是力轉(zhuǎn)化為電信號，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 來傳遞來傳遞信息了。信息了。的應(yīng)用使無
9、線電通信成為現(xiàn)實。的應(yīng)用使無線電通信成為現(xiàn)實。(2)電磁波可以通過電磁波可以通過 、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)行無線傳輸。以進(jìn)行無線傳輸。電電電磁波電磁波電纜電纜 (3)電磁波的電磁波的 越高，相同時間傳遞的信息量越大。越高，相同時間傳遞的信息量越大。光的頻率比無線電波的頻率高得多，因此光的頻率比無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)字信號的優(yōu)點是數(shù)字信號的優(yōu)點是 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處理成
10、數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字通信。擬信號處理成數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字通信。抗干擾能力抗干擾能力用計算機(jī)處理用計算機(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。更清晰的圖像、更富臨場效果的聲音。數(shù)字信號數(shù)字信號 4信息時代信息時代 20世紀(jì)世紀(jì)90年代中期，世界最大的計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)年代中期，世界最大的計算機(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) 重點詮釋重點詮釋 1信息的處理信息的處理 (1)模擬信號：
11、我們對著話筒講話，話筒輸出音頻信號，模擬信號：我們對著話筒講話，話筒輸出音頻信號，音頻信號電流音頻信號電流(或電壓或電壓)的振幅是隨著振動而變化的，電信號的振幅是隨著振動而變化的，電信號在在“模擬模擬”著聲信號，叫做模擬信號，如圖著聲信號，叫做模擬信號，如圖443所示。所示。圖圖443 (2)數(shù)字信號：電報的工作方式與電話不同，它只有數(shù)字信號：電報的工作方式與電話不同，它只有點點“”與畫與畫“”。不同的點與畫的組合，代表不同的意思，。不同的點與畫的組合，代表不同的意思，電報的信號是一種數(shù)字信號。電報的信號是一種數(shù)字信號。2數(shù)字信號的特點數(shù)字信號的特點 (1)抗干擾能力強(qiáng)、無噪聲積累，可實現(xiàn)長距
12、離、高質(zhì)抗干擾能力強(qiáng)、無噪聲積累，可實現(xiàn)長距離、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、處理和交換。便于存儲、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 隨著計算機(jī)的發(fā)展，人們利用二進(jìn)制數(shù)字簡潔的特點，隨著計算機(jī)的
13、發(fā)展，人們利用二進(jìn)制數(shù)字簡潔的特點，將二進(jìn)制數(shù)字與信息通過公式轉(zhuǎn)換進(jìn)行關(guān)系對應(yīng)，從而能將二進(jìn)制數(shù)字與信息通過公式轉(zhuǎn)換進(jìn)行關(guān)系對應(yīng)，從而能利用磁性存儲介質(zhì)利用磁性存儲介質(zhì)(磁盤磁盤)、光學(xué)存儲介質(zhì)、光學(xué)存儲介質(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)合計算機(jī)網(wǎng)進(jìn)行記錄，不僅如此，結(jié)合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還可以實現(xiàn)信息的廣泛交流和共享。絡(luò)技術(shù)，還可以實現(xiàn)信息的廣泛交流和共享。2下列關(guān)于數(shù)字電視的說法正確的是下列關(guān)于數(shù)字電視的說法正確的是 ()A采用數(shù)字信號通信抗干擾能力較強(qiáng)，容易加密，便采用數(shù)字信號通信抗干擾能力較強(qiáng)，容易加密，便 于計算機(jī)處理于計算
14、機(jī)處理B我國古代的我國古代的“烽火臺烽火臺”發(fā)出的信號是模擬信號發(fā)出的信號是模擬信號C在數(shù)字信號通信中，同一條通信線路不能綜合傳輸聲在數(shù)字信號通信中，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，聲音更趨于臨場效果的聲音清晰度高，聲音更趨于臨場效果的聲音解析：解析：我國古代的我國古代的“烽火臺烽火臺”發(fā)出的是不連續(xù)的數(shù)字信號；發(fā)出的是不連續(xù)的數(shù)字信號；只要能把圖像、聲音和其他數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，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，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所示為測所示為測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為可動電極，組成一個電容大為可動電極，組成一個電容大小可變的電容器?？蓜与姌O兩端固定，當(dāng)待測壓力施加在小可變的電容器。可動電極兩端固定，當(dāng)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可動電極上時，可動電極發(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和電源串聯(lián)成閉
16、合電路，已知電流從電流計正接線柱流入和電源串聯(lián)成閉合電路，已知電流從電流計正接線柱流入時指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)待測壓力增大時時指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)待測壓力增大時 ()A電容器的電容將減小電容器的電容將減小B靈敏電流計指針在正中央零刻度處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(zhuǎn)靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)D靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn) 思路點撥思路點撥根據(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、放電過程分析。充、放電過程分析。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。因為電容器極板間電壓不變，所以電容器要
17、充電，電流大。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(zhuǎn)，故只有從電流計正接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)，故只有D項正確。項正確。答案答案D 傳感器的相關(guān)問題實際上是電路問題的實際應(yīng)用。傳感器的相關(guān)問題實際上是電路問題的實際應(yīng)用。分析時應(yīng)首先明確敏感元件感知的是哪一個物理量，該分析時應(yīng)首先明確敏感元件感知的是哪一個物理量，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。下列說法不正確的是下列說法不正確的是 ()A話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換 為聲信號為聲信號B電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫電熨斗能夠自動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電子秤所使用的測力裝置是壓力傳感器電子秤所使用的測力裝置是壓力傳感器D熱敏電阻能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量熱敏電阻能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量解析：解析：話筒的作用是將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，故話筒的作用是將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，故A錯誤，錯誤，B、C、D說法正確。說法正確。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 新人教版選修1-1
