第四章 第三节、第四节+第五章 综合 导学案—新教材人教版高中物理选择性必修第二册.docx

高二物理导学案

电磁震荡与电磁波第三节无线电波的发射和接收

电磁波谱

第五章传感器

【学习目标】

1、知道有效发射电磁波的条件，知道调制的概念及调制的两种方法．

2、知道接收需要的电磁波要进行调谐，知道还原信号还要进行解调，了解什么是调谐和解调．

3、认识电磁波谱，知道光是电磁波，了解电磁波各波段的特点和主要用途.

4、了解传感器的概念，知道非电学量转换成电学量的技术的意义．

5、了解光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片的工作原理．

6、了解传感器的常用元件的特征

【教材阅读知识提纲与填空】

一、无线电波的发射和接收

1．无线电波的发射

(1)要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：

第一，要有足够高的振荡频率．频率越高，发射电磁波的本领越大．

第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去．

(2)调制

①定义：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术．

②分类eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(调幅?AM?：使高频电磁波的振幅随信号的强,弱而变的调制技术,调频?FM?：使高频电磁波的频率随信号的强,弱而变的调制技术))

2．无线电波的接收

(1)原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，因此，空中的导体可以用来接收电磁波．

(2)电谐振与调谐

①电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振．

②调谐：使接收电路产生电谐振的过程．

(3)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程．

(4)检波：调幅波的解调.

3．电视广播的发射和接收

(1)发射：电视广播信号是一种无线电信号．现代电视发射系统中，首先将光信号转变为电信号，再通过载波将信号调制成高频信号再进行传播．

(2)传播方式：地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输

(3)接收：电视接收端，接收到高频电磁波信号后，经过解调处理，就可以将得到的信号通过显示设备转变为图像信息．

二、电磁波谱

1．电磁波种类：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等．

2．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低顺序把各种电磁波排列成的谱．

3．电磁波特性及用途

(1)无线电波：波长大于1mm(频率小于300GHz)的电磁波是无线电波，主要用于通信和广播．

(2)红外线：它的波长比无线电波短，比可见光长．所有物体都会发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，主要应用于加热或红外摄影．

(3)可见光：能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，可见光的波长在400～760nm之间，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色．不同颜色的光波长(频率)不同.

(4)紫外线：波长范围在5～370nm之间，紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质．应用于灭菌消毒；许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，可以设计防伪措施．

(5)X射线和γ射线

X射线：波长比紫外线更短，穿透本领较强.用来检查人体内部器官，金属构件内部的缺陷．

γ射线：波长最短的电磁波，具有很高的能量．穿透能力很强．主要应用：医学上用于摧毁病变细胞，用来治疗某些癌症，也可用于探测金属构件内部的缺陷．

三、认识传感器

1．传感器

(1)定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用电信号(通常是电压、电流等电学量)输出，或转换为电路的通断的器件或装置．

(2)功能：把非电学量转化为电学量，可以方便地进行测量、传输、处理和控制.

2．传感器的种类、组成与应用模式

(1)分类：按传感器的工作原理的不同，把传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器．

(2)组成：传感器主要由敏感元件、转换元件组成．

(3)应用模式：

四、常见传感器的工作原理及应用

1．光敏电阻

(1)特点：在被光照射时电阻发生变化．

(2)原因：光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好.

(3)作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．

2．金属热电阻和热敏电阻

(1)金属热电阻

有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图所示为某金属导线电阻的温度特性曲线．

(2)热敏电阻

热敏电阻由半导体材料制成，其电阻随温度的变化明显，温度升高电阻减小，如图所示为某一热敏电阻的电阻随温度变化的特性曲线．

(3)作用：金属热电阻和热敏电阻把温度这个热学量转换为电阻这个电学量．

3．电阻应变片

(1)特点：阻值随着所受机械形变的变化而变化．

(2)原因：电阻与导体的材料、长度和横截