2014年國(guó)賽教具說明書

1、光磁、光纖通訊組合演示一、近年來，光通信技術(shù)在各種通信中脫穎而出，成為現(xiàn)代通信廣泛使用的技術(shù)，并在會(huì)生產(chǎn)、生活中起著越來越重要的作用。在物理學(xué)學(xué)生鮮明、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)表象，更要帶給學(xué)生的思維沖擊，同時(shí)感受到物理與現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展關(guān)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。目前能電池廣泛應(yīng)用于能電源、交通領(lǐng)域、通訊/通信領(lǐng)域、家庭燈具電源、能建筑等，并且在教具制作、科技制作領(lǐng)域起著越來越重基于能板接收、LED 燈發(fā)射的光通訊演示儀，并用調(diào)制電路對(duì)音頻進(jìn)行處理，使光纖通信的激光發(fā)射信號(hào)了失真幾率低、信號(hào)傳輸效率二、實(shí)驗(yàn)原理（一）光通信原理1、傳統(tǒng)的光通信原理電壓上也同樣的變化，將此電壓變化再次放大傳至喇叭，最后發(fā)出

2、與 2、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基于能電池的光通信原理LED能隨輸入電壓不同而在亮度上迅速LED燈，LEDLED燈發(fā)出的光里，已含有歌曲的訊號(hào)，即以圖2 基于能電池的光通訊原理LED燈來說，因其發(fā)光原理隨輸入電壓而有不同數(shù)量的電子電洞結(jié)合，LED對(duì)應(yīng)亮度的時(shí)（二）光纖通信原理1、傳統(tǒng)的光纖通信原理調(diào)后恢復(fù)原信息。實(shí)驗(yàn)原理如圖 3 所示。3 2、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的光纖通信原理圖基于調(diào)制電路的光纖通訊原理（三）磁通訊原理線圈 1 上，另一個(gè)磁感線圈 2 在距磁感線圈 1 一定的距離內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生變化的于電壓變化，輸入磁感線圈 1 中，線圈內(nèi)的電流會(huì)隨音頻信號(hào)的強(qiáng)弱變化而變。線圈 2 在距線圈 1 一定距離（約 10cm）范圍

3、內(nèi)，由于互感原理，也會(huì)生同步變化的電流信號(hào)，線圈 2 的信號(hào)輸入到接收功放，經(jīng)放大便可在輸出端圖磁通訊原理三、實(shí)驗(yàn)演示步驟演示 LE D 光通訊時(shí)，按照實(shí)驗(yàn)原理圖，將音源輸入、LED 燈排、電源輸調(diào)節(jié)能板與LED燈板之間的距離，和調(diào)節(jié)發(fā)射裝置的輸入音頻與接演示激光通訊時(shí)，按照實(shí)驗(yàn)原理圖，將 mp3 器音頻調(diào)制電路的輸入端并接入 6V 直流電源，將硅光電池、接收調(diào)制電路、4.5V 直流電源、喇叭與功演示光纖通訊演示磁通訊時(shí)，按照實(shí)驗(yàn)原理圖，將 mp3 器與放大器輸入四、方案特點(diǎn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)設(shè)平臺(tái)在組裝好發(fā)射與接收的基本電路作為基本平臺(tái)，將光通訊的 LED 燈、能電池；光纖通訊的激光發(fā)射電路、硅電

4、池接收電路、光纖；磁通訊的 5 個(gè)不同尺寸的 新穎、突破局限器在原有的光通信儀器基礎(chǔ)上創(chuàng)新的設(shè)計(jì)利用能板接收 LED 燈發(fā)出的音頻信教學(xué)應(yīng)用性強(qiáng)、取材簡(jiǎn)便光通訊演示能夠激發(fā)學(xué)生，使學(xué)生更有學(xué)習(xí)的，利用音頻作為演 示的對(duì)象，符合學(xué)生的理解層次；利用 LED 燈和能板進(jìn)行演示，可視化程度高，發(fā)射穩(wěn)定、接收效率高本裝置創(chuàng)新的利用 LED 燈做發(fā)射，對(duì) LED 燈來說，因其發(fā)光原理隨輸入電模塊化設(shè)計(jì)、兼容性高、可操作性強(qiáng)五、教學(xué)意義給予學(xué)生豐富的感性認(rèn)識(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的激發(fā)學(xué)生動(dòng)手的，增強(qiáng)動(dòng)手能提高了儀器的使用率，改善了實(shí)驗(yàn)效果光纖通訊裝置實(shí)現(xiàn)磁通訊裝置實(shí)七、使用效果及其需改進(jìn)地方激光通訊傳輸距離比較大，但是受環(huán)境光影響大。 離傳輸（3m，但是作為接收激光信號(hào)的硅光電池可以接收 300-1000nm 的光波， 滋聲響，從而影響到效果。激光通訊中的調(diào)頻/解頻電路超出中學(xué)生的理解范圍字信號(hào)進(jìn)行傳輸，超過的中學(xué)生的理解范圍，可以減少激光通訊中的失激光通訊中的采用紅色激光頭效果好，但對(duì)音頻信號(hào)要求高頻信號(hào)中的高音部分會(huì)失真嚴(yán)重，所以要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行降 dB 處理，為此要增有可改進(jìn)空間本作品組合方式多樣，可操作性強(qiáng)，學(xué)生容易各個(gè)零件由于本作品采用模塊化來演示模擬 LED 光通訊，激光通訊，光纖通訊和磁通八、參考文獻(xiàn)主編.自主物理實(shí)驗(yàn).教育.物理演示實(shí)驗(yàn).大學(xué).創(chuàng)新中