高中物理 4.4 信息化社會(huì)學(xué)案 新人教版選修1-1

1、 4.4 信息化社會(huì)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.了解常見(jiàn)的傳感器及其應(yīng)用，體會(huì)傳感器的應(yīng)用給我們帶來(lái)的方便.2.了解信息的拾取、傳遞、處理、記錄的基礎(chǔ)知識(shí).3.了解信息時(shí)代人們的生活方式發(fā)生的變革一、信息的拾取和傳感器1現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息的拾取、傳輸和處理2傳感器：能像人的感覺(jué)器官那樣感受外界信息，并能按照一定的規(guī)律和要求把這些信息轉(zhuǎn)換成可輸出信息的器件或裝置叫傳感器3常用的傳感器種類(lèi)有：溫度傳感器、紅外線傳感器、光傳感器、力傳感器等二、信息的傳遞1傳送電磁波的三種方式：電纜、光纜、無(wú)線傳輸2光纜是目前發(fā)展最快的通信方式，它容量巨大，保密性好，抗干擾性強(qiáng)，被譽(yù)為信息社會(huì)的神經(jīng)三、信息的處理和數(shù)字

2、通信1模擬信號(hào)：對(duì)著話筒講話，話筒輸出音頻信號(hào)，音頻信號(hào)電流(或電壓)的振幅是隨著聲振動(dòng)而變化的，電信號(hào)在“模擬”著聲信號(hào)，叫做模擬信號(hào)2數(shù)字信號(hào)：像電報(bào)一樣，把要傳遞的信息用點(diǎn)“·”和畫(huà)“”的不同組合來(lái)表示，就是一種數(shù)字信號(hào)3數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)：(1)抗干擾能力強(qiáng)、容易加密；(2)便于用計(jì)算機(jī)處理；(3)同一條通信線路可以綜合傳輸聲音、圖像和各種數(shù)據(jù)四、數(shù)字電視、信息時(shí)代1數(shù)字高清晰度電視，可以給我們提供更清晰的圖像、更富臨場(chǎng)效果的聲音由于使用了與計(jì)算機(jī)及現(xiàn)代通信兼容的技術(shù)，通過(guò)數(shù)字電視線路可以跟電視臺(tái)進(jìn)行交互式的信息傳輸，并賦予電視許多新的功能2因特網(wǎng)是世界上最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)人們可

3、以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聽(tīng)音樂(lè)、看電影電視、聊天、經(jīng)商、購(gòu)物、從事金融活動(dòng)，也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查閱各種資料，進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療，甚至可以為身處世界各地的人召開(kāi)電視會(huì)議；通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以進(jìn)行網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上上班、網(wǎng)上信息發(fā)布等一、傳感器問(wèn)題設(shè)計(jì)1在我們生活的一些小區(qū)樓道內(nèi)裝有自動(dòng)開(kāi)關(guān)：晚上有人經(jīng)過(guò)樓道時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通；白天，不管是否有人經(jīng)過(guò)，開(kāi)關(guān)都是斷開(kāi)的，請(qǐng)你解釋其原理答案這是因?yàn)樵跇堑纼?nèi)裝有聲光控制開(kāi)關(guān)，在晚上，利用聲音來(lái)控制開(kāi)關(guān)，當(dāng)人經(jīng)過(guò)時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通，而無(wú)人時(shí)，自動(dòng)熄滅而在白天，是利用光照強(qiáng)度來(lái)控制開(kāi)關(guān)的，由于白天光照強(qiáng)度大，所以不管是否有人經(jīng)過(guò)，開(kāi)關(guān)都是斷開(kāi)的2請(qǐng)你大膽設(shè)想，在你生活和學(xué)習(xí)的哪些地

4、方應(yīng)該安裝傳感器，這些傳感器能起什么作用？答案略要點(diǎn)提煉1傳感器的概念能像人的感覺(jué)器官那樣感受外界信息，并能按照一定的規(guī)律和要求把這些信息轉(zhuǎn)換成便于傳遞、存儲(chǔ)和輸出信息的器件或裝置，叫做傳感器傳感器是各種測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)的“感覺(jué)器官”2傳感器的作用傳感器是這樣一類(lèi)元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷3常用的傳感器(1)雙金屬溫度傳感器原理：把兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片貼合在一起，制成一條雙金屬片，溫度變化時(shí)，因?yàn)閮煞N金屬片膨脹系數(shù)不同，兩金屬片伸長(zhǎng)也不同而導(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)

5、器、電熨斗、電飯鍋中的自動(dòng)控溫等(2)光敏電阻傳感器原理：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，無(wú)光照時(shí)，光敏電阻阻值很大，流過(guò)電路的電流很??；有光照時(shí)，光敏電阻的阻值變小，電路中的電流增大，因此，根據(jù)電路中電流的大小，可以探知光的強(qiáng)弱也可以在電路中達(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(3)壓力傳感器原理：電容器的電容隨兩極板間距離的變化而變化，這樣可將壓力大小轉(zhuǎn)換為電信號(hào)應(yīng)用電容式壓力傳感器：圖1是測(cè)定壓力F的電容式傳感器，待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)電極膜片上的時(shí)候，膜片發(fā)生形變，使極板間距離d發(fā)生變化，引起電容C的變化知道C的變化，就可以知道F的變化情況圖1電容式話筒：

6、圖2原理：如圖2所示，Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電源充電當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，于是聲信號(hào)就被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出優(yōu)點(diǎn)：保真性好二、信息的傳遞信息的處理和數(shù)字信號(hào)要點(diǎn)提煉1信息的傳遞(1)傳送電磁波的三種方式：電纜、光纜、無(wú)線傳輸(2)光纜是目前發(fā)展最快的通信方式，它容量巨大，保密性好，抗干擾性強(qiáng)，被譽(yù)為信息社會(huì)的神經(jīng)2模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)(1)把要傳送的信息直接通過(guò)電磁波振幅的連續(xù)變化攜帶出去，這樣的電信號(hào)叫模擬信號(hào)(2)像電報(bào)一樣，把要傳遞的信息用“·”和“一”的不同組合來(lái)表示，就是一種數(shù)字信號(hào)現(xiàn)在我們所說(shuō)的數(shù)字信號(hào)就

7、是有限個(gè)幅值的不同組合來(lái)傳遞信息的信號(hào)兩種信號(hào)的比較如圖3所示圖33數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用數(shù)字信號(hào)目前廣泛應(yīng)用于因特網(wǎng)、數(shù)字電視和無(wú)線電通訊、搖控等領(lǐng)域一、傳感器及其應(yīng)用例1用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程，下列屬于這類(lèi)傳感器的是()A紅外線警報(bào)器B走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)C自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器解析紅外線警報(bào)器的工作原理是：如果有人通過(guò)紅外線可以察覺(jué)的到的范圍，那么紅外線警報(bào)器就會(huì)發(fā)出信號(hào)，并與觸點(diǎn)接通，使燈點(diǎn)亮且發(fā)出警報(bào)因此，紅外線警報(bào)器的工作過(guò)程是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，A選項(xiàng)正確而B(niǎo)選項(xiàng)是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的過(guò)程，C選項(xiàng)

8、是利用壓力來(lái)傳遞信息的過(guò)程，D選項(xiàng)是通過(guò)溫度來(lái)控制的過(guò)程，所以B、C、D均錯(cuò)答案A例2光敏電阻的特點(diǎn)是()A入射光強(qiáng)，電阻小 B入射光強(qiáng)，電阻大C入射光弱，電阻小 D入射光弱，電阻大解析光敏電阻的阻值隨光照的強(qiáng)弱而變化光照強(qiáng)時(shí)，光敏電阻的阻值小，光照弱時(shí)，光敏電阻的阻值大答案AD二、信息的記錄、處理和傳輸例3大量信息的存儲(chǔ)和多用戶(hù)的使用對(duì)信息安全提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)下列四項(xiàng)中對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息危害最大的是()A內(nèi)存大小 B計(jì)算機(jī)病毒C電腦的存儲(chǔ)速度 D電腦的計(jì)算速度解析計(jì)算機(jī)病毒能夠修改、刪除計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息，嚴(yán)重時(shí)使計(jì)算機(jī)不能正常工作，因此對(duì)系統(tǒng)的信息危害最大答案B1(傳感器的理解)下列關(guān)于人體感覺(jué)器官的說(shuō)法正確的是()A視覺(jué)相當(dāng)于人的光傳感器B嗅覺(jué)相當(dāng)于人的溫度、氣體傳感器C味覺(jué)相當(dāng)于人的聲音傳感器D聽(tīng)覺(jué)相當(dāng)于人的味傳感器答案A2(傳感器的材料)關(guān)于傳感器的下列說(shuō)法正確的是()A所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料做成的B金屬材料也可以制成傳感器C傳感器主要是通過(guò)感知電壓的變化來(lái)傳遞信號(hào)的D以上說(shuō)法都不正確答案B解析半導(dǎo)體材料可以制成傳感器，其他材料也可以制成傳感器，所以A錯(cuò)誤，B正確；傳感器不但能感知電壓的變化，還能感