高中物理人教版 (新课标)选修1五、课题研究：社会生活中的电磁波精品学案

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修1五、课题研究：社会生活中的电磁波精品学案，共6页。学案主要包含了信息化社会，课题研究等内容，欢迎下载使用。

五、课题研究：社会生活中的电磁波








eq \([先填空])


1．现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理．


2．双金属温度传感器


把两种热膨胀系数不同的金属片贴合在一起，制成一条双金属片，温度变化时，两种金属片膨胀或收缩不同而发生弯曲，使电路的开关闭合或断开．


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距离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，电容器的电容不断变化产生充放电电流，声音信号被话筒转化为电信号输出．


eq \([再判断])


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．(√)


eq \([后思考])


1．电容式话筒是怎样利用压力传感器的？


【提示】 声音使振动膜振动，电容器的电容随振动膜的振动而变化，产生电流，声音信号就被话筒转化为电信号输出．


2．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．


【提示】 楼道自动开关是利用了声音传感器和光敏电阻传感器．





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





1．关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是( )


【导学号：46852084】


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


【解析】 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．


【答案】 A


2．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


【解析】 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．


【答案】 C


3．如图4­4­1所示将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照光敏电阻时，阻值为R；用手掌挡住部分光线时，阻值为R′，则可判断( )





图4­4­1


A．R′＝RB．R′＜R


C．R′＞RD．不能确定


【解析】 光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而减小，用手掌挡住部分光线时，光敏电阻的阻值增大．


【答案】 C





传感器的工作流程


eq \x(非电学量)→eq \x(敏感元件)→eq \x(转换器件)→eq \x(转换电路)→eq \x(电学量)








eq \([先填空])


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、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输，电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大．


3．电磁波传播途径


(1)微波能够穿透空气电离层，可通过卫星转发．


(2)短波可在电离层反射而传播．


4．模拟信号


音频信号电流(或电压)的振幅随着声振动而变化．


5．数字信号


(1)它用点“·”与画“—”的不同组合，代表不同的意思．


(2)数字信号的优点是抗干扰能力强，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．


6．数字电视


利用数字信号传送的高清晰电视，可以给我们带来更清晰的图象、更富临场效果的声音，并且使用了与计算机及现代通信兼容的技术．


eq \([再判断])


1．利用电磁波可以传递信息．(√)


2．电磁波的传播需要介质．(×)


3．数字化信号传输更精确．(√)


eq \([后思考])


1．电磁波的传输有哪些途径？


【提示】 电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输．


2．计算机系统对信息的处理很方便．但是大量信息的存储和多用户的使用对信息安全提出了严峻的挑战，那么最大的危害是什么？


【提示】 计算机病毒．计算机病毒能够修改、删除计算机内的信息，严重时不能使计算机正常工作，因此对系统的信息危害最大．





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4 kHz带宽，一路数字电话约占64 kHz，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．





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


5．无线通信设备如手机和广播发射系统在给人们的生活带来极大便利的同时，对人们的身心健康也造成危害，这种危害其实是由于下列哪种污染造成的( )


A．声音污染


B．电磁污染


C．大气污染


D．大气臭氧层破坏引起温室效应的污染


【答案】 B


6．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


【解析】 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．


【答案】 D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.
信 息 的 拾 取 和 传 感 器
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

信 息 的 传 递