. 信息时代的电子“感官”

6.3信息时代的电子“感官”课标定位学习目标1.对人类通信的历程有简单的了解，了解并体会通信技术的迅速发展对经济、社会发展的推动作用，以及对人们生产、生活方式产生的巨大影响．2．知道四种常见的通信方式，即微波通信、光纤通信、卫星通信与移动通信的基本特征，了解它们各自的用途．3．了解互联网的发展历程，体会它对人们生产、生活方式产生的巨大影响．4．关注互联网的负面影响，形成正确的科学观．5．知道传感器具有将非电学量转化为电学量的特性．对常见的传感器的种类有所了解．6．了解温度传感器的基本原理．知道温度传感器具有将温度信号转变为电信号的功能．7．了解常见传感器在林业、农业、生活和航空航天中的应用，体会传感器的应用给人们带来的方便．8．关心科学技术的发展，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识．重点难点1.常见通信方式的基本特征及各自的用途．2．传感器的特性及基本原理的应用．

一、人类“通信”的历程古代的信息是这样传递的：烽火台、击鼓鸣金、信鸽、旗语、驿站等；19世纪的电报、电话；20世纪的无线电通信，现代已进入信息时代．二、信息高速公路信息高速公路是由______、_____与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道．1．微波通信：一般指地面微波中继通信，它是靠________接力来实现微波信号远距离传输的．微波的传播只能采用________传播方式．微波通信具有通信容量大、传输稳定、抗灾能力强等优点.20世纪70年代后，数字微波通信开始投入使用，由于它噪声小，频带宽，上、下话路方便，已逐步替代了模拟微波通信．中继站的功能是接收前站传来的信号，经放大后向下一站发射，犹如接力赛一样，称为中性通信．光纤卫星中继站空间波2．卫星通信：卫星通信是微波通信的手段之一．作为中继站的卫星接收地面站发射的穿透电离层的微波通信信号，放大后发射回地球．于是，在地面上卫星所覆盖地区的卫星地面站接收到此信号.3颗等距离_________就能实现全球覆盖．卫星通信具有覆盖面___、通信距离___、不受地理环境限制，以及投资少、见效快等独特的优点．卫星通信主要分为国际卫星通信、区域卫星通信、国内卫星通信．GPS是利用24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统．这24颗卫星分布在高度为2.0×104km的6个轨道上绕地球飞行，每个轨道上有__颗．同步卫星大长4在地球上任何一点、任何时刻都可以同时接收到来自4颗卫星的信号，这种卫星信号已覆盖了整个地球，美国还曾有一个铱卫星计划，卫星的个数与铱原子外围的______一样多．3．光纤通信：激光具有很好的_____性和_____性，它是进行____通信的理想光源．而传播光的介质是__________

(简称光纤)．有了光纤，光的传输不再在大气层中进行，从而实现了光纤通信．具有频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性好、保密性强、成本低、传输质量高等许多优点．电子单色方向光光导纤维4．移动通信：在移动体之间或移动体与固定体之间的通信．目前进入公用电话网的移动通信主要有蜂窝__________、无线寻呼、无绳电话3种．三、互联网的发展因特网和其他小网络连在一起也被称为信息____公路．在网上可从事于______商务、_____教学、远程医疗等．它几乎渗透到人们学习、生活、工作、交往的各个方面．但也有有害的一面，像电脑______，还有沉迷于网络游戏而不能自拔的网瘾问题．移动电话远程电子病毒高速四、尖丰富吗多彩父的传绸感器锤世界传感仅器是锅一种裤能感吩受外瓜部信小息并妻将其防按照科一定纠的规虹律转映换成顶电信非号的厦器件馅或装平置，趣是一邪种能浙够将__款__竿__星__跳__转化歇成__任__此__核__的检谋测装恶置，予是实铁现信拦息自抹动检薪测和升自动匆控制练的首削要环低节．传感盆器的带类型悠：根摊据测妥量的撤非电漠学量送不同闲，传洁感器趁可分著为温蛾度传斩感器葱、光艰传感忆器、网压力规传感游器、东磁传略感器灵、气肆体传味感器澡、湿定度传阻感器为、射留线传俗感器端等；寸按工忌作原馆理的极不同毯，传阀感器逮有电猪阻、部电容饼、电蠢感、稳电压稻、热也电阻淡、红骆外线极传感看器等虏类型拼．例交如，脑温度辞传感喊器就朱是一碍种将待外部__捷__战__信号畏转变绵成电川信号巧的电嫌子装肥置，菊电子砖秤就才是压舟力__近__抓__阶_的一优种应霜用．非电悦学量电学危量温度传感姐器思考向感悟日常庆生活趣中哪僵些用本电器亚是利连用热殃敏电阻阻、称光敏络电阻岩实现加自动抢控制扬的？提示姻：利用喘热敏焦电阻碧的有窝冰箱笛启动围器、絮电饭拔锅等骑．利暮用光踩敏电膏阻的菜有照终相机顽、光胞控开焦关、妥报警糖器、插验钞呢机等皆．五、购传感真器如松何传零感信放息传感棉器一溪般由__捎__蛇__元件策和__歌__来_元件(处理括电路)组成旷，通腐过敏骨感元宜件获牵取外伸界物巡寿理信厌息并夫转换啊为电馋信号盐，由现附加贱的模乒拟电途路将饱信号烘放大难和滤笛波处捏理，锈转换郑成数艇字信部号，荐输入暮微型友处理馋器或吴计算毛机．泪作为台专用码测量愿工具消的传俱感器校，一辆般都佩将敏去感元施件、痛处理慌电路雨和显眯示装昨置集写成在稳一起夫．敏感漏元件相是传颠感器羊的核渴心部仍分，浊像温卡度传促感器药的敏增感元童件是跨感知俯温度目的__车__吊__搁_、__对__批__电阻赶等；皂光传废感器啦的敏来感元赔件是__板__摩__电阻裹等．敏感转换热电辩偶热敏光敏六、妨传感玩器的深广泛蠢应用1．工找业自含动化支中的啦传感末器，功用__巷__惯__楼__等代株替人用完成沃各种视工作悠；2．农许业生暑产中竭的传故感器殃，如拘农田吗中的__源__诞__灌溉藏系统躲，温策室内肉的__扛__朵__自动鬼控制茧等；3．传墙感器晓进入船千家贴万户派，诸鬼如__贩__输__盈_、__层__储__观__吵_、空聪调、股遥控咱器等嘉；4．飞间向太村空中趁的传版感器挪，像斥无人便驾驶笋飞机敞、运丙载火日箭、崇载人怀飞船斯、通婆信卫这星等针都有怕大量巩的__亩__顾__殿__乞__统__机器割人自动温度电饭耀煲电冰腥箱传感哪器．核心要点突破一、舰对信迈息高挡速公亩路的戚认识1．定挡义信息娇高速译公路首是由伟光纤即、卫林星与轿微波厘通信悔等技鸟术与粗设备厦组成兽的高离速信精息传吴输通密道，芳它可巩以连宜接世陡界各皂个国山家和温地区禾，成埋为一砖个贯积通全湿球的槐大型划数据厉化信墨息网智络．2．信闹息高捆速公王路的扛组成(1互)移动芒通信赵是指风移动肌用户围之间倍或移绑动用赔户与骗固定贴用户框之间计的通揉信方窜式．移动浇通信血的基稠地台袋是按关蜂窝谜结构稳布局牢的，膜这种料布局济可以竹增加饺电磁浊波覆晌盖的挂有效警面积春，避惰免基己地台岸的重抓复建俱设，抬因而柄移动济电话望也称杨为“利蜂窝盼移动滔电话絮”．(2纯)光纤敬通信伐是以恶激光贩为光错源，厘以光梦导纤军维为助传输肤介质鲁进行访的通尸信．光纤鹊通信召具有屑传输壶容量判大、翼抗电持磁干斥扰能挪力强泄等突段出优雀点，区是构赏成未唱来信哨息高拿速公油路骨保干网池的主固要通泥信方份式．光纤荐通信樱的过狠程是载“电具话→当激光世发射腔机→汤光纤炭→激宋光接挣收机已→电迈话”女．(3熄)卫星矩通信境是利用用人要造地蒜球卫化星作龙为中邻继站咬，转刺发无销线电孔信号减，在僚多个顷地球锐站之疑间进居行的办通信换．卫星口通信损具有萍传输显距离窝远、糊覆盖镜区域燃大、堡灵活盘、可疾靠、闯不受殊地理葱环境墨条件顷限制寻等独专特优臭点．翻以覆耍盖面旁积来促说，将一颗娱通信遮卫星画可覆复盖地扔球面枣积的1/讨3多，童即三虽颗同贝步通耕信卫诉星就逼可以吵覆盖显整个筹地球袭．(4厕)互联凉网络耗是全扔世界沈的计膀算机幸、计元算机魄网络仓互相物连接跟成的根信息席传送界网络翠，包产括有死线网嗽络和蛇无线语网络膝．互联陡网络辩的用盘途非俱常广叼泛，蹈如信凉息查宁询、强电子末邮件品、远载程登容录、评文件遵传送枝、远惊程医恩疗、淘网上朴聊天昼、电馅子会萝议等冶．即时括应用(即时仁突破赔，小钟试牛筐刀)1．关祖于信心息高详速公甚路，畜下列热说法姨正确鞠的是()A．信叶息高侨速公隔路是剩为邮狂车设丘计的光专用乔公路B．信拐息高佩速公絮路是门车辆允可高省速通忠行的条公路C．信肆息高吵速公万路是弦由光耍纤、匹卫星园与微浑波通护信等夺技术甲与设坊备组勒成的言高速校信息养传输顾通道D．信鹊息高尖速公因路上该信息贤传播萄速度隔接近海超音喊速飞迈机的滥速度解析茫：选C.信息心高速摧公路内是由垮光纤四、卫愉星与渐微波蚊通信榨等技鄙术与茎设备粗组成洽的高揪速信肠息传害输通虹道，巷故A、B错C对，偶信息斜高速惊公路喊上信盈息的乱传播兄速度稳接近没光速叔，故D错．二、细传感简器及剃其工棚作原眼理1．传殖感器能像耀人的馆感觉自器官乌那样艳感受宪外界持信息恒，并胞能按因照一吴定的丹规律鞋和要当求把至这些猜信息拔转换茶成可克用输宰出信斑息的美器件瓦或装爆置，陕就叫吉传感轿器．2．人下是通疮过下执面五刻种感抚觉(如图6－2－1)接收麦外界汤信息得的，赠因此以人本枪身就监是高堵级传训感器性．图6－2－1(1男)敏感类元件摄是传石感器滔的核匪心部普分，骂它是京利用情材料州对某垄一物拢理量鸟敏感爹的特躺性制驻成的禁．常盲用的车敏感链元件贯有：百双金暗属片辱、光好敏电沈阻、套热敏且电阻萄等．(2苍)转换筹元件辨的作誓用是针把敏接感元斤件输萌出的伶与被暑测物龄理量职满足奇一定语关系私的非侄电信壮号转扔换为名电信宇号的域电子须元件庭．(3谜)转换晨电路顶的作霜用是驻将转装换元遮件转宽换的肤电信煌号转摸换成械易于厕传播往或测炼量的乎电学类量输璃出．4．作请用：兵传感柏器的阻作用惠是将惩感受郑到的箩非电黑学量顿如力裳、热肥、光僻、声凑、化千学、静生物给等量吴转换毅成便您于测捐量的腊电学洗量或庸信号弊．5．常京用传颗感器负及其帐用途(1童)温度车传感孤器温度复传感将器是洗用得依最多碗的传例感器再之一仍，它迈能把思温度速的高连低转卡变成是电信衣号，收通常标是利赤用物毕体的殃某一砍物理扭性质介随温缸度的栽变化德而改行变的碰特性识制成直的．这种概传感游器中尝常用久热敏每电阻邪和双量金属直片．①热能敏电扔阻：愿阻值叼因温润度而具改变贴．②光届敏电更阻：劝阻值军因光喊照而拦减小伙．③双闲金属涌片：骆用两雀种不目同热竖膨胀增系数牧的金尊属片梦贴合驱而成俭．温缎度变顿化时自，两探种金嚷属片柴伸长品不一租样而颤发生吴弯曲友．(2仆)压力世传感盼器电容古器的垂电容当随两腰极板馒间距评离的另变化遣而变星化，串据此旁将电步容器浮一个悦电极族固定粱，让茂另一芳个电梯极随己压力诸变化勤而变炉化，睁制成扮压力民传感修器．(3立)红外衬线传现感器红外帽线传财感器哥接收宪携带堵着信血息的丸红外崖线，氏转换刺成电离信号词，从放而得排知辐科射源铜的相帐关参宰数或段信息幅．利用背红外蔽线传呀感器大可实荣现无熔接触秋测量拼．自级然界茂几乎苹所有承的物扑体都僚能辐联射波捐长在0.者76μm～1亚00绣0μm的电秧磁波录即红凤外线壤，因课此红在外线仗传感县器不节仅被用广泛示用于门航空己摄影励、卫肯星遥细感、荒遥测味等高抽科技赠领域欠，也脊被广撤泛用赠于日蓝常生广活中舅．自俘动门硬、生欺命探糠测器秒、非酱接触尝式红稍外测危温仪些、家稀电遥锦控系章统以盒及防锯盗、氧防火武报警峡器等甚均使书用了仆红外观线传米感器香．(4渡)生物个传感灯器生物崭传感姑器是挨利用由各种经生物极或生言物物侵质的驶特性拆做成降的，脾用以横检测催与识禁别生萝物体聪内化施学成外分的谣传感真器．纱生物支或生及物物挑质主晕要是不指各客种酶尿、微像生物昆、抗舌体等补，分察别对辰应酶沸传感山器、畜微生角物传似感器子、免斩疫传耻感器楚等等虾．生物弄传感剃器最暴典型欠的应向用是艰在医略疗卫哄生行以业，赴医院遭中各陵种进连行生贝化分秃析检阵验的罩仪器铸大多也要用袍到生枝物传辽感器胆．即时乐应用(即时融突破啄，小单试牛弯刀)2．关损于传敢感器侮的下飞列说探法化正确妄的是()A．电当视机妇遥控愤器就孤是一狸个传乎感器B．传并感器芒是一铲种能乐够将楚非电帅学量仔转换肌为电戏学量宴的检估测装维置C．传碎感器咬是实朋现信猴息自巨动检两测和吃自动去控制宰的首剂要器拨件D．无萍人管齐理的姑自动秤灌溉芒系统甩是温甜度传粗感器途在农揉业生匹产中炭的应烂用解析我：选D.电视自机的破遥控藏器中垫有红各外传难感器值，故A正确章；自蝴动灌俗溉系歼统是疯一种杏利用姐湿度粥传感疼器判尤断农荐田水侄分蒸高发情票况、电自动徒决定风供水蛋和停绑水的停装置穗，故D错．悠传感鼠器是昌将非享电学皆量转读化为士电学爬量的妄装置辆，利月用传巡寿感器捧敏感统元件狐实现警自动翼检测感或自挖动控谈制，偶故选脉项B、C正确油．课堂互动讲练类型一例1现代以信息效的传争播近年阻来，架无线毫光通呀信技梨术(不需起光纤借，利刷用红斥外线肤在空枪间的挨定向嗽传播恶来传能递信葱息的陶通信美手段)在局而域网站、移蓬动通爬信等微多方芬面显择示出愉巨大车的应语用前滩景．赶关于省红外录线和坟光通盐信，宵以下陡说法废中正惰确的踪蝶是()(1颜)光通借信就铲是将春文字至、数荣据、甩图象嫌等信霸息转妙换成玩光信牧号从陷一地液传向让另一渔地的须过程(2俩)光纤壳通信义中的逗光信殊号在春光纤患中传趴输，碑无线到光通翻信的喜光信叶号在译空气仗中传恋输(3甚)红外练线的肌频率献比可稀见光签的频纸率高(4抱)红外选光子许的能至量比角可见众光子侄的能幸量大A．(1那)(虾2)B．(3伪)(亏4)C．(1忠)(辉3)徐D．(2灰)(艘4)【精讲赛精析】无线习光通英信技崇术是轻光信蚁号在烫空气昏中直税接传抚输各铅种信叼息．买光纤列通信堡中的蓝光信卵号是拥在光漏纤维茎中传瓶输．问不论绍哪种讯方式伞，传识输的未都是以文字勤、数疼据图纪像等签信息扎．由甩电磁拆波谱躁可知愉红外仇线的召频率恶比可厘见光折的频住率低杂，故茅红外浙线的嗽波长端比可丘见光亮更长败．【答案】A【方法件总结】正确她掌握动光纤寺通信搞及无印线光净通信泡的特例征是界解决胖此类屠问题芦的关灿键．类型二传感器的应用例2关于挎电子简秤中絮应变惜式力淘传感医器的历说法唯中正涛确的残是()A．应圈变片荐是由犯导体扶材料争制成惩的B．当任应变须片的营表面五拉伸业时，狡其电别阻变予大，轮反之低，变自小C．传似感器阁输出辰的是爬应变呼片上腾的电倡压D．外办