人教版物理选修1-1-(14)...ppt

第三节电磁波的发射和接收第四节信息化社会第五节课题研究 社会生活中的电磁波 略 目标导航1 了解无线电广播发射和接收技术中 调制 调幅 调频 调谐 解调的含义 重点 难点 2 了解摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程 了解移动通信的基本过程及基站的作用 重点 3 了解常见传感器及其应用 体会传感器的应用给人们带来的方便 重点 4 了解信息的拾取 传递 处理 记录的基础知识及信息时代给人们带来的变革 一 无线电波的发射1 载波振荡器产生的高频交变电流是用来携带信息的 这个高频电磁波叫做 载波 2 调制把信息加到载波上就是使载波随信号而改变 这种技术叫 使高频载波的振幅随信号改变的调制方式叫 使高频载波的频率随信号改变的调制方式叫 调制 调幅 调频 图4 3 1 3 发射无线电发射机中的 能产生频率很高的交变电流 高频交变电流流经天线时 在空间产生高频率的 电磁场在空间中的传播 就产生了电磁波 即发射了电磁波 振荡器 电磁场 想一想1 能不能直接发射带有声音 图像等信息的电磁波 提示 不能 声音 图像等信息通过声电转换 光电转换等方式直接转换成的电信号频率很低 向外传播辐射的本领很弱 无法传播到较远的地方 二 无线电波的接收1 调谐从众多电磁波中把自己需要的电磁波选出来的过程叫调谐 2 解调从接收到的高频振荡电流中 出所携带信号的过程叫 分离 解调 三 电视1 1927年 英国发明家 表演了从远处传来的活动图像 标志着电视的诞生 2 电视的发射系统发射出载有摄像头扫描来的视频电流和 信号 3 电视机接收到载有图像和声音信号的电磁波 还原出 和 贝尔德 声音 图像 声音 四 移动通信每个移动电话都有一个电磁波发射器同时也有一个电磁波接收器使双方得到信息 当然还要有固定的 转接 无线电台 想一想2 两个人在同一地点用手机通话时 信号是直接相互传播的吗 提示 不是 两个人在同一地点用手机通话时 信号也要通过附近的基站传到总机 总机对信号处理后再传给基站发射出来 由另一手机接收 不过此时两手机共用一个基站 五 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 传感器 能像人的感觉器官那样 外界信息 并能按照一定的 和 把这些信息转换成可用 信息的器件或装置 就叫传感器 拾取 传输 处理 感受 规律 要求 输出 六 信息的传递电磁波可以通过 进行有线传输 也可以进行 传输 光的频率比 的频率高得多 因此 可以传递大量信息 电缆 光缆 无线 无线电波 光缆 七 信息的处理和数字通信电信号分为 信号和 信号 信号抗干扰能力强 容易加密 便于计算机处理 模拟 数字 数字 八 信息的记录随着信息存储技术的发展 存储容量迅速增加 信息的存储和读出速度大大提高 信息存储的可靠性也不断增强 我们可以把各种信息大量存储起来 方便地提供给不同需要的人 九 数字电视数字电视是利用 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 数字信号 十 信息时代20世纪90年代中期 世界上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改变了我们的生活和工作方式 因特网 学案导引1 电视机信号的发射和接收过程有哪些 2 基站在移动通信中的作用是什么 1 电视 1 电视系统主要由摄像机将影像 包括伴音 的光 声音转变为电信号 视频电流 2 电视信号的发射视频电流通过调制 加到高频载波上 然后通过天线把载有图像信号的高频信号发射出去 在电视发射端 还同时发射伴音信号 3 电视信号的接收在电视接收端 天线收到电磁波后产生感应电流 经过调谐 解调等处理 将得到的图像信号送到显像管 还原成景物的像 4 电视节目的发送和接收过程示意图如图4 3 2所示 图4 3 2 2 移动通信 1 移动电话机既是一个电磁波发射器 又是一个电磁波接收器 可以拨打电话 也能够接听电话 2 手持移动电话的体积很小 发射功率不大 它的天线也很简单 灵敏度不高 因此 它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转接 移动通信的过程如图4 3 3所示 图4 3 3 特别提醒 1 电视系统主要由摄像机和接收机组成 把图像各个部位分成一系列小点 称为像素 每幅图像至少要有几十万个像素 2 我国电视广播标准采用每秒钟传送25帧画面 每帧由625条线组成 关于电视接收的原理 下列说法中正确的是 A 电视接收天线接收到的电磁波中包含有图像信号和伴音信号B 电视接收天线接收到的电磁波经过处理还原成图像 天线上并不产生感应电流C 电视接收机接收到电磁波 通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号和伴音信号 D 电视接收机接收到电磁波 经扬声器得到电视节目的伴音信号 关键提醒 解答这类题的关键是了解电视机的基本原理 精讲精析 电视机接收到的电磁波是带有图像信号和伴音信号的高频电流 故A项对 B项错 图像信号和伴音信号必须经过处理 才可经显像管和扬声器得到图像和声音 故C D项错 答案 A 变式训练1 2012 朝阳区学业水平模拟 关于甲 乙两部移动电话之间的通话 下列说法正确的是 A 甲 乙发出的信号直接被对方收到B 甲 乙发出的信号被基站接收到后直接传输到对方 C 只有主叫方发出信号 被叫方不发出信号 只能接受信号D 甲 乙发出的信号都要由基站接收 送到移动交换中心再由移动交换中心转送到基站 由基站发送到对方 解析 选D 每一部移动电话既是无线电发射台 又是接收台 但它们之间不能直接通话 移动电话跟其他用户的通话要依靠基站 通话过程中 移动台与附近的基站建立联系 再由基站与移动业务交换中心连接 通过基站 移动业务交换中心和中继线转接传输信号 就可以实现任意两个移动用户之间的通信联系 从而构成一个自成体系的移动电话网 学案导引1 几种常见的传感器是利用物体的什么特性制成的 2 传感器的主要用途是什么 1 温度传感器温度传感器是用得最多的传感器之一 它能把温度的高低转变成电信号 通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变的特性制成的 这种传感器中常用热敏电阻 光敏电阻和双金属片 1 热敏电阻 阻值因温度而改变 2 光敏电阻 阻值因光照而减小 3 双金属片 用两种不同热膨胀系数的金属片贴合而成 温度变化时 两种金属片伸长不一样而发生弯曲 2 压力传感器电容器的电容随两极板间距离的变化而变化 据此将电容器一个电极固定 让另一个电极随压力变化而变化 制成压力传感器 3 红外线传感器红外线传感器接收携带着信息的红外线 转换成电信号 从而得知辐射源的相关参数或信息 利用红外线传感器可实现无接触测量 自然界几乎所有的物体都能辐射波长在0 76 m 1000 m的电磁波即红外线 因此红外线传感器不仅被广泛用于航空摄影 卫星遥感 遥测等高科技领域 也被广泛用于日常生活中 自动门 生命探测器 非接触式红外测温仪 家电遥控系统以及防盗 防火报警器等均使用了红外线传感器 4 生物传感器生物传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的 用以检测与识别生物体内化学成分的传感器 生物或生物物质主要是指各种酶 微生物 抗体等 分别对应酶传感器 微生物传感器 免疫传感器等等 生物传感器最典型的应用是在医疗卫生行业 医院中各种进行生化分析检验的仪器大多要用到生物传感器 特别提醒 传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的元件 不同的传感器感受到的信息不同转化成的电学量也不一定相同 下列说法正确的是 A 话筒使用了温度传感器B 全自动洗衣机的水位控制装置中使用了红外线传感器 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力传感器D 半导体热敏电阻常用做温度传感器 因为温度越高 它的电阻值越大 关键提醒 弄清各种传感器的工作原理和传感器的用途是解答这类题的关键 精讲精析 话筒的作用是将声信号转换为电信号 故A错 洗衣机中的水位控制装置中使用的是压力传感器 故B错 电子秤用的是力传感器 故C对 半导体热敏电阻有两类 正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大 负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小 故D错 答案 C 变式训练2 用遥控器调换电视机的频道的过程 实际上就是传感器把光信号转为电信号的过程 下列属于这类传感器的是 A 红外报警装置B 走廊照明灯的声控开关C 自动洗衣机中的压力传感装置D 电饭煲中控制加热和保温的温控器 解析 选A 红外线报警装置和电视机遥控器都是将光信号转化为电信号的元件 选项A正确 声控开关是将声信号转化为电信号 选项B错误 选项C和D分别是压力传感器和温度传感器 所以C D错误 电容式传感器的综合应用 经典案例 如图4 3 4所示 为测定压力的电容式传感器 将平行板电容器 灵敏电流表 零刻度在中间 和电源串联成闭合回路 当压力F作用于可动膜片电极上时 膜片发生形变 引起电容的变化 导致灵敏电流表指针偏转 在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中 灵敏电流表指针偏转情况为 电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏 图4 3 4 A 向右偏到某一刻度后回到零刻度B 向左偏到某一刻度后回到零刻度C 向右偏到某一刻度后不动D 向左偏到某一刻度后不动 审题指导 解答本题应先判断压力F作用时 电容器的那个物理量发生了变化 继而判断电容如何变化 最后根据电容的变化判断电容器的充放电情况判出电流的方向 解题样板 压力F作用时 极板间距d变小 电容器电