人教版高中物理选修1-1课件4-4

五、信息时代 1． 因特网 是世界上最大的计算机互联网． 2 ．人们可以通过互联网 听音乐 、看电影电视、聊天、经 商、 购物 、从事金融活动，也可以通过互联网查阅各种资料， 进行远程教学、远程 医疗 ，甚至可以为身处世界各地的人召 开电视会议；通过互联网可以进行网上 办公 、网上上班、网 上信息发布等．
(3)压力传感器 ①原理：电容器的电容随两极板间距离的变化而变化，这样可 将压力大小转换为电信号． ②应用 电容式压力传感器： 图 4-4-2 是测定压力 F 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，使极板间距离 d 发生变 化，引起电容 C 的变化．知道 C 的变化，就可以知道 F 的变 化情况．
图4-4-2
电容式话筒：
图 4-4-3 原理：如图 4-4-3 所示，Q 是绝缘支架，薄金属膜 M 和固定电 极 N 形成一个电容器， 被直流电源充电． 当声波使膜片振动时， 电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是声信号就被话筒 转化为电信号输出． 优点：保真性好．
二、数字信号及其特点 数字信号：像电报的工作方式一样，它所传递的信息用不 同的“· ”和“－”来表示．数字信号可以实现声音、图像和各 种数据在同一条线路上的同时传输．
图4-4-1
2．传感器的作用 传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、 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 ，或转化为电路的通断． 3．常用的传感器种类有： 温度 传感器、红外线传感器、光传 感器、 力 传感器等．
三、信息的传递
无线传输 ． 1．传送电磁波的三种方式： 电缆 、光缆、
信息的记录、处理和传输 2．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 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
一、传感器的种类和应用 传感器 传感器是一种能感受外部信息，并将其按一定规律转换成电信 号的装置． 现实环境的信息是多种多样的，如温度、湿度、光线、声音、 力等，它们都是非电学量，不能直接自动化处理和交换．而传 感器可以将上述物理量转换成电学量或电路的通断，从而实现 信息的自动检测、传输和控制．
常见的传感器 (1)双金属温度传感器 ①原理：把两种不同热膨胀系数的金属片贴合在一起，制成一 条双金属片，温度变化时，因为两种金属片膨胀系数不同，两 金属片伸长也不同而导致弯曲，使电路的开关闭合或断开． ②应用：日光灯启动器、电熨斗、电饭锅中的自动控温等． (2)光敏电阻传感器 ①原理： 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小， 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 阻的阻值变小，电路中的电流增大，因此，根据电路中电流的 大小，可以探知光的强弱．也可以在电路中达到进行自动控制 的目的． ②应用：声光控开关、电脑鼠标器、路灯控制等．
【变式 2】 下列各项与信息记录有关的是( A．信息的存储量 C．存储的可靠性 )．
B．信息的提取(读出) D．信息加密和防病毒
解析 信息的存储量、提取、存储的可靠性以及信息的加密和 防病毒均与信息记录有关． 答案 ABCD
传感器及其应用 1．下列关于几种传感器的说法正确的是( )．
A．双金属温度传感器是用来控制温度的，应用于日光灯启动 器 B．光敏电阻传感器是用来控制光照强度的，应用于卧室 C．烟雾传感器，应用于舞台 D．声光传感器是用来控制光和声音的，在楼道有应用
电压变大，信号处理系统获得高电压．由题意知，当传送带上 的物体挡住光时，信号处理系统获得低电压，这种电压高低交 替变化的信号转化为相应的数字，实现自动计数的功能，达到 自动计数目的．故 A、C 选项正确． 答案 AC
【变式 1】 光敏电阻的特点是( A．入射光强，电阻小 C．入射光弱，电阻小 )． B．入射光强，电阻大 D．入射光弱，电阻大
2．光缆是目前发展最快的通信方式，它容量 巨大，保密性好， 抗干扰性强，被誉为信息社会的神经．
四、模拟信号和数字信号 1．把要传送的信息直接通过电磁波 振幅 的连续变化携带出 去，这样的电信号叫模拟信号． 2．像电报一样，把要传递的信息用“·”和“ － ”的不同组合 来表示，就是一种数字信号． 温馨提示 理． 数字信号抗干扰能力强，容易加密，便于计算机处
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．
数字信号的应用 数字信号目前广泛应用于因特பைடு நூலகம்、数字电视和无线电通讯、摇 控等领域．
传感器及其应用
【典例 1】 如图 4-4-4 所示为光敏电阻自动计数器的示意图， 其中 R1 为光敏电阻，R2 为定值电阻，此光电计数器的基本工 作原理是( )．
图 4-4-4
A．当有光照射 R1 时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射 R1 时，信号处理系统获得低电压 C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 解析 R1 为光敏电阻，当有光照射时，R1 的阻值变小，R2 上的
解析
双金属温度传感器利用不同膨胀系数的两金属温度变
化后伸长不同来实现对电路的开关、闭合控制的，A 对；卧室 中的灯在晚上休息时需要保持熄灭状态，不能用光敏电阻来控 制，B 错；舞台上经常释放大量烟雾，不能使用烟雾传感器， C 错；晚上人上、下楼时需要点亮楼道中的灯，此过程可以通 过声光传感器来实现，D 对． 答案 AD
四 信息化社会
1．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． 2．了解信息的拾取、信息的传递、信息的处理、信息的记录 的基础知识． 3．了解信息时代给人们的生活和工作方式带来哪些变革．
一、现代信息技术的三大基础 信息的 拾取 、 传输 和处理 ． 二、信息的拾取和传感器 1．传感器的概念 能像人的感觉器官那样 感受 外界信息，并能按照一定的规律 和要求把这些 信息 转换成便于传递、存储和输出信息 的 器件或装置 ，叫做传感器．传感器是各种测量和自动控制 系统的“感觉器官”．如图 4-4-1 所示，人的五种感觉器官与 传感器的比较．
解析
话筒将声信号转换为电信号，A 错；控制电熨斗温度的
是双金属片温度传感器，B 对；电子秤能够测力是因它安装有 压力传感器，C 对；热敏电阻的特点是温度升高时，它的阻值 减小，因此它可以将温度这一非电学量转换为电阻这一电学 量，D 对．故选 A. 答案 A
解析 光敏电阻的阻值随光照的强弱而变化．光照强时，光敏 电阻的阻值变小，光照弱时，光敏电阻的阻值变大． 答案 AD
信息的记录、处理和传输
【典例 2】 数字信号与模拟信号相比，有什么特点？ 解析 早期的电磁信号都是模拟信号，收音机、手机、电视的
信号均如此，效果也比较好，但数字信号抗干扰能力强，容易 加密， 便于计算机处理， 现在传输的信号逐步采用数字信号． 今 后的模拟电视广播也将被数字电视广播所取代． 答案 见解析