2017高中物理电磁波及其应用信息化社会课件新人教版.pptx

1.常见传感器有双金属温度传常见传感器有双金属温度传 感器、光敏电阻传感器、压感器、光敏电阻传感器、压 力传感器。力传感器。2信息的携带借助电磁波，电信息的携带借助电磁波，电 磁波可以进行无线传播，也磁波可以进行无线传播，也 可以通过电缆、光缆进行有可以通过电缆、光缆进行有 线传播，光的频率比无线电线传播，光的频率比无线电 波频率高，可以传递大量信息。波频率高，可以传递大量信息。3信息的处理有模拟信号和数信息的处理有模拟信号和数 字信号，数字信号抗干扰能字信号，数字信号抗干扰能 力强，易于加密便于用计算力强，易于加密便于用计算 机处理。机处理。自学教材自学教材 1传感器的产生传感器的产生 各种替代、补充、延伸人的各种替代、补充、延伸人的 功能的科学技功能的科学技术手段的发展，出现了各种用途的传感器。术手段的发展，出现了各种用途的传感器。感觉器官感觉器官 2双金属温度传感器双金属温度传感器 把两种不同把两种不同 的金属片贴合在一起，制成的金属片贴合在一起，制成一条双金属片，一条双金属片，变化时，因为两种金属片伸长不一变化时，因为两种金属片伸长不一样而发生弯曲，使电路的开关闭合或断开。样而发生弯曲，使电路的开关闭合或断开。热膨胀系数热膨胀系数温度温度 3光敏电阻传感器光敏电阻传感器 光敏电阻的阻值随光敏电阻的阻值随 而变化。无光照时，而变化。无光照时，光敏电阻的阻值光敏电阻的阻值 ，流过电路的电流，流过电路的电流 。有光照。有光照时，光敏电阻的阻值时，光敏电阻的阻值 ，电路中的电流，电路中的电流 。4压力传感器压力传感器 电容器的电容随两极板间电容器的电容随两极板间 的变化而变化。根据的变化而变化。根据这个原理可以制成压力传感器。这个原理可以制成压力传感器。光照的强度光照的强度很大很大很小很小变小变小增大增大距离距离 重点诠释重点诠释 1传感器及其工作原理传感器及其工作原理 (1)传感器：将温度、光、压力等非电学量转化为电学传感器：将温度、光、压力等非电学量转化为电学量的装置。量的装置。(2)传感器工作原理：传感器工作原理：2常见传感器原理及应用常见传感器原理及应用 (1)双金属温度传感器：双金属温度传感器：原理：利用了两种物质热膨胀系数的不同，温度变化原理：利用了两种物质热膨胀系数的不同，温度变化时，因为两种金属片膨胀系数不同，升高相同的温度，两金时，因为两种金属片膨胀系数不同，升高相同的温度，两金属片伸长不同而导致弯曲，使电路的开关闭合或断开。属片伸长不同而导致弯曲，使电路的开关闭合或断开。应用：日光灯启动器、电熨斗中的自动控温等。应用：日光灯启动器、电熨斗中的自动控温等。(2)光敏电阻传感器：光敏电阻传感器：原理：光敏电阻的阻值随光照的强度而变化，通常原理：光敏电阻的阻值随光照的强度而变化，通常其阻值随光照的增强而减小：无光照时，光敏电阻阻值很其阻值随光照的增强而减小：无光照时，光敏电阻阻值很大，流过电路的电流很小；有光照时，光敏电阻的阻值变大，流过电路的电流很小；有光照时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流增大。这样，根据电路中电流的大小，小，电路中的电流增大。这样，根据电路中电流的大小，可以探知光的强弱，也可以达到进行自动控制的目的。可以探知光的强弱，也可以达到进行自动控制的目的。应用：声光控开关、电脑鼠标器、路灯控制等。应用：声光控开关、电脑鼠标器、路灯控制等。(3)压力传感器：压力传感器：原理：将压力大小转换为电信号。原理：将压力大小转换为电信号。应用：应用：a电容式压力传感器电容式压力传感器图图441 如图如图441是测定压力是测定压力F的电容式传感器，待测压力的电容式传感器，待测压力F作用于可动膜片电极上的时候，膜片发生形变，使极板作用于可动膜片电极上的时候，膜片发生形变，使极板间距离间距离d发生变化，引起电容发生变化，引起电容C的变化。知道的变化。知道C的变化，就的变化，就可以知道可以知道F的变化情况。的变化情况。图图442 b电容式话筒电容式话筒 原理：如图原理：如图442所示，所示，Q是绝是绝缘支架，薄金属膜缘支架，薄金属膜M和固定电极和固定电极N形成形成一个电容器，被直流电源充电。当声一个电容器，被直流电源充电。当声波使膜片振动时，电容发生变化，电波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是电阻路中形成变化的电流，于是电阻R两端就输出了与声音变两端就输出了与声音变化规律相同的电压。化规律相同的电压。优点：保真性好。优点：保真性好。1要完成以下工作，你认为要用什么传感器？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。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。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，开关都关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的。是断开的。解析：解析：(1)中是力转化为电信号，所以所用的传感器是压力中是力转化为电信号，所以所用的传感器是压力传感器。传感器。(2)中要保持恒温，要用双金属温度传感器。中要保持恒温，要用双金属温度传感器。(3)要要用声音传感器和光敏电阻传感器。用声音传感器和光敏电阻传感器。答案：答案：(1)压力传感器压力传感器(2)温度传感器温度传感器(3)声音传感器和光传感器声音传感器和光传感器 自学教材自学教材 1信息的传递信息的传递 (1)由于电磁理论和技术的发展，人们利用由于电磁理论和技术的发展，人们利用 来传递来传递信息了。信息了。的应用使无线电通信成为现实。的应用使无线电通信成为现实。(2)电磁波可以通过电磁波可以通过 、光缆进行有线传输，也可、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输。以进行无线传输。电电电磁波电磁波电缆电缆 (3)电磁波的电磁波的 越高，相同时间传递的信息量越大。越高，相同时间传递的信息量越大。光的频率比无线电波的频率高得多，因此光的频率比无线电波的频率高得多，因此 可以传递可以传递大量信息。大量信息。频率频率光缆光缆 2信息的处理和数字通信信息的处理和数字通信 数字信号的优点是数字信号的优点是 强、容易加密，便强、容易加密，便于于 ，增大了传输的容量，所以一般要把模，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。拟信号处理成数字信号进行数字通信。抗干扰能力抗干扰能力用计算机处理用计算机处理 3数字电视数字电视 利用利用 传送的高清晰电视，可以给我们带来传送的高清晰电视，可以给我们带来更清晰的图像、更富临场效果的声音。更清晰的图像、更富临场效果的声音。数字信号数字信号 4信息时代信息时代 20世纪世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网年代中期，世界最大的计算机互联网 出现了爆炸式的发展，信息作为一种重要的资源，出现了爆炸式的发展，信息作为一种重要的资源，改变了我们的生活和工作方式。改变了我们的生活和工作方式。因特网因特网 重点诠释重点诠释 1信息的处理信息的处理 (1)模拟信号：我们对着话筒讲话，话筒输出音频信号，模拟信号：我们对着话筒讲话，话筒输出音频信号，音频信号电流音频信号电流(或电压或电压)的振幅是随着振动而变化的，电信号在的振幅是随着振动而变化的，电信号在“模拟模拟”着声信号，叫做模拟信号，如图着声信号，叫做模拟信号，如图443所示。所示。图图443 (2)数字信号：电报的工作方式与电话不同，它只有数字信号：电报的工作方式与电话不同，它只有点点“”与画与画“”。不同的点与画的组合，代表不同的意思，。不同的点与画的组合，代表不同的意思，电报的信号是一种数字信号。电报的信号是一种数字信号。2数字信号的特点数字信号的特点 (1)抗干扰能力强、无噪声积累，可实现长距离、高质抗干扰能力强、无噪声积累，可实现长距离、高质量的传输。量的传输。(2)便于加密处理。便于加密处理。(3)便于存储、处理和交换。便于存储、处理和交换。(4)设备便于集成化、微型化。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。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，一路数字电话约占带宽，一路数字电话约占64 kHz，这是模拟通信目前仍有，这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。生命力的主要原因。3信息的记录信息的记录 随着计算机的发展，人们利用二进制数字简洁的特点，随着计算机的发展，人们利用二进制数字简洁的特点，将二进制数字与信息通过公式转换进行关系对应，从而能将二进制数字与信息通过公式转换进行关系对应，从而能利用磁性存储介质利用磁性存储介质(磁盘磁盘)、光学存储介质、光学存储介质(光盘光盘)或电子信息或电子信息存贮介质存贮介质(内存、内存、U盘盘)进行记录，不仅如此，结合计算机网进行记录，不仅如此，结合计算机网络技术，还可以实现信息的广泛交流和共享。络技术，还可以实现信息的广泛交流和共享。2下列关于数字电视的说法正确的是下列关于数字电视的说法正确的是 ()A采用数字信号通信抗干扰能力较强，容易加密，便采用数字信号通信抗干扰能力较强，容易加密，便 于计算机处理于计算机处理B我国古代的我国古代的“烽火台烽火台”发出的信号是模拟信号发出的信号是模拟信号C在数字信号通信中，同一条通信线路不能综合传输声在数字信号通信中，同一条通信线路不能综合传输声 音、图像和各种数据音、图像和各种数据D数字电视和模拟电视的功能差别在于数字电视图像的数字电视和模拟电视的功能差别在于数字电视图像的 清晰度高，声音更趋于临场效果的声音清晰度高，声音更趋于临场效果的声音解析：解析：我国古代的我国古代的“烽火台烽火台”发出的是不连续的数字信号；发出的是不连续的数字信号；只要能把图像、声音和其他数据转化成数字信号，就可以只要能把图像、声音和其他数据转化成数字信号，就可以在同一条通信线路中综合传输。在同一条通信线路中综合传输。答案：答案：AD 例例传感器是一种采集信息传感器是一种采集信息的重要器件。如图的重要器件。如图444所示为测所示为测定压力的电容式传感器，定压力的电容式传感器，A为固定电为固定电极，极，B为可动电极，组成一个电容大为可动电极，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可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的图图444电容。现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流计电容。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灵敏电流计指针向左偏转D灵敏电流计指针向右偏转灵敏电流计指针向右偏转 思路点拨思路点拨根据电容器电容的影响因素及电容器的根据电容器电容的影响因素及电容器的充、放电过程分析。充、放电过程分析。解析解析压力增大，则电容器极板的间距减小，电容变压力增大，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，故只有从电流计正接线柱流入，指针向右偏转，故只有D项正确。项正确。答案答案D 传感器的相关问题实际上是电路问题的实际应用。传感器的相关问题实际上是电路问题的实际应用。分析时应首先明确敏感元件感知的是哪一个物理量，该分析时应首先明确敏感元件感知的是哪一个物理量，该物理量随外部因素是如何变化的。在此基础上再进行电物理量随外部因素是如何变化的。在此基础上再进行电路分析。路分析。下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()A话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换 为声信号为声信号B电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温 度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断.C电子秤所使用的测力装置是压力传感器电子秤所使用的测力装置是压力传感器D热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量解析：解析：话筒的作用是将声音信号转化为电信号，故话筒的作用是将声音信号转化为电信号，故A错误，错误，B、C、D说法正确。说法正确。答案：答案：A