湖南省株洲市凤凰中学高二物理 4信息化社会

湖南省株洲市凤凰中学高二物理 4信息化社会

第 4 节 信息化社会 ‎【目标导航】:‎ 1. 了解常见传感器及其应用 2. 了解信息的拾取、处理、记录的基础知识 ‎【迷津指点】:‎ 知识点1 传感器及其应用 1. 双金属温度传感器的工作原理 2. 光敏电阻传感器的工作原理 3. 压力传感器的工作原理 例题1 在我们生活的小区楼道内装有自动开关：晚上有人经过楼道时，开关自动接通；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，请你解释其原理。‎ 解析：这是因为在楼道内装有了声光控开关，在晚上，利用声音来控制开关，当人经过时，开关自动接通，而无人时，自动熄灭。而在白天，是利用关照强度来控制开关的，由于白天关照强度大，所以不管是否有人经过，开关都是断开的。‎ 知识点2 信息技术的三大基础 1. 信息的拾取、处理和记录 2. 数字通信技术的原理 例题2 有一架雷达搜寻到了目标，经1.4×10-4s后收到了回波，那么这个目标距雷达多远?‎ 解析：雷达是利用无线电波——电磁波来发现目标的，它能将一定频率的无线电波向空中发射出去，遇到目标后，电磁波被反射回，被雷达接收后在荧光屏上显示出来.因此，1.4×10-4s的时间是电磁波发射到目标并反射回原地共需时间.根据s=υt可求出目标距雷达的距离 S=υt=3×108m/s××1.4×10-4s ‎=2.1×104m 答：目标距雷达的距离是2.1×104m.‎ ‎【教学题库】：师用 ‎1.收音机中波段长的范围是187—560m，为了避免电台间的干扰，两个电台的频率范围至少相差104Hz，则在此波段中最多能容纳的电台数约为多少个？‎ 答案：106个 ‎2.我国第一颗人造地球卫星采用20.009兆赫和19.995兆赫的频率发送无线电信号，这两种频率的电磁波的波长各是 和 答案：14.983米和14.993米 ‎３.在真空中传播的波长是15m的电磁波，进入某一介质中传播时，其传播速度为2×m/s，求此电磁波在介质中的波长。‎ ‎【解析】电磁波在真空中的传播速度c＝3.0×m/s，根据波速、波长与频率的关系式c＝，得此电磁波的频率 又因V＝λf，得电磁波在介质中的波长 ‎4.解释无线电波的发射和接收的原理于步骤？‎ 解析：无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。 无线电波的波长从几毫米到几十千米。 根据波长(或频率)，通常将无线电波分成几个波段，每个波段的无线电波分别有不同的用途。‎ ‎⑴无线电波的发射：‎ 无线电波的发射必须采用开放电路，如图⑴所示，开放电路由振荡器、互感线圈、天线、地线等几部分组成。‎ 在发射用于通信等无线电波时，必须让电磁波随各种信号而改变，这一过程叫调制。 使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅，使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。‎ ‎⑵无线电波的接收：‎ 无线电波的接收必须采用调谐电路，如图⑵所示，调谐电路由可变电容器、电感线圈、天线、地线等几部分组成。‎ 当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振。使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。 　　另外，要还原为原始的信号，还必须有检波等解调过程。‎ ‎【基础过关】：‎ ‎1.某无线电波的频率是1500kHz，则该无线电波的波长是_________m.‎ 答案; 200‎ ‎２.世界上最大的计算机互联网是 。‎ 答案：ｉｎｔｅｒｎｅｔ　或　因特网 ‎３.现代信息技术的三大基础是（ ）‎ A、信息的拾取 B、信息的传输 C、信息的记录 D、信息的处理 答案：ABD ‎４.在信息化时代，下列那些技术应运而生（ ）‎ A、传感技术 B、无线电技术 C、通信技术 D、计算机技术 答案：ACD ‎５.下列说法正确的是 ( )‎ A、导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波 B、电磁波不能在真空中传播 C、雷雨天打雷时，收音机中听到“咔咔”声是由于雷声是声波且较强大造成的 D、电磁波的波长越长，频率越大 答案：A ‎６.数字信号比模拟信号具有的有点是（ ）‎ A、抗干扰力强 B、容易加密 C、便以计算机处理 D、传输简单 答案：ABC ‎７.在空气中传播着几种电磁波，下列说法中正确的是( )‎ A、频率越高的电磁波传播越快 B、频率越低的电磁波传播越快 C、波长越短的电磁波传播越快 D、电磁波的传播速度与频率、波长无关 答案：D ‎【拓展演练】：‎ ‎1.数字电视与模拟电视相比较具有如下优点（ ）‎ A、高清晰度 B、网上浏览 C、收发邮件 D、信息处理 答案：ABCD ‎2.下列关于电磁波的说法中正确的是( )‎ A、电磁波的传播需要介质 B、不同频率的电磁波传播速度不同 C、水波、声波是一种自然现象，而电磁波是一种人为制造的现象 D、给导体中通直流电时，它周围也能产生电磁波 答案：C ‎3.我国1～12电视频道的波长范围是1.37～5.71m，那么相应频率的范围是（ ）‎ A、16MHz—52MHz B、58MHz—220MHz C、82MHz—96MHz D、106MHz—142MHz 答案：B ‎４.某广播电台发射一种电磁波的频率为990千赫，中央人民广播电台发射一种电磁波的频率是15.58兆赫，它们发射电磁波的波长分别为多少？‎ 答案：303m，　19.3m.‎ 信号 处理 系统 B ‎5如右图所示，为光敏电阻自动计数器的示意图，其中Ａ是发光仪器，Ｂ是传送带上物品，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应是　　　( )‎ A．当有光照射Ｒ1时，信号处理 系统获得低电压 B. 光线被遮住时，信号处理系 统无输出 C．信号处理系统每获得一次高电压，就计数一次 D．信号处理系统每获得一次低电压，就计数一次 解析：光敏电阻的特性，就是光照越强，其电阻值越小。所以当光线照射时，电流通过Ｒ1，信号处理系统获得低电压，光线被遮住时，信号处理系统获得高电压工作，计数一次。答案：AC ‎6 .用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是 ( )‎ A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关 C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器 解析：B为声音传感器，C为压力传感器，D为温度传感器，答案：A ‎7.下列可作为传感器使用的是（）‎ A受力而形变的弹簧 B野外的兔子 C用来搭墙的砖 D自然界中的风 解析：弹簧可作为压力传感器，答案A ‎【物理漫步】：师用 数字电视 所谓数字电视，就是将图像画面的每一个像素、伴音的每一个音节都用二进制数编成多位数码，并以非常高的比特率进行数码流发射、传输、接收的系统工程。也就是说在数字电视这个系统工程中发射台发射的电视信号是一种高比特率的数码脉冲串；空中或有线电缆中传输的电视信号也是高比待率的数码脉冲串；电视接收机，从接收到视频放大、色度解码、音频放大等所有过程均为数码流的处理过程。在这个过程中没有数/模或模/数转换，仅在显像管激励终端经数/模转换为负极性图像信号，扬声器功率推动终端经数/模转换为正弦波音频信号，使显像管荧屏显示高清晰画面，扬声器还原出近似临场的立体声或丽音效果。‎ 数字电视的基本原理 将电视的视音频信号数字化后，其数据量是很大的，非常不利于传输，因此数据压缩技术成为关键。实现数据压缩技术方法有两种：一是在信源编码过程中进行压缩，IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准，MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求，其应用面很广，它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视等多种格式，从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。二是改进信道编码，发展新的数字调制技术，提高单位频宽数据传送速率。如，在欧洲DVB数字电视系统中，数字卫星电视系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(OPSK)；数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM)；数字地面开路电视系统就(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。‎ 数字电视的特点 与模拟电视相比，数字电视有以下几个优点：‎ ‎1、收视效果好，图像清晰度高，音频质量高，满足人们感官的需求。‎ ‎2、抗干扰能力强。数字电视不易受处界的干扰，避免了串台、串音、噪声等影响。‎ ‎3、传输效率高。利用有线电视网中的模拟频道可以传送8—10套标准清晰度数字电视节目。‎ ‎4、兼容现有模拟电视机。通过在普通电视机前加装数字机顶盒即可收视数字电视节目。‎ ‎5、提供全新的业务。借助双向网络，数字电视不但可以实现用户自点播节目、自由选取网上的各种信息，而且可以提供多种数据增值业务。‎ ‎2信息安全综述 ‎　　信息安全本身包括的范围很大，大到国家军事政治等机密安全，小范围的当然还包括如防范商业企业机密泄露，防范青少年对不良信息的浏览，个人信息的泄露等。网络环境下的信息安全体系是保证信息安全的关键，包括计算机安全操作系统、各种安全协议、安全机制（数字签名，信息认证，数据加密等），直至安全系统，其中任何一个安全漏洞便可以威胁全局安全。信息安全服务至少应该包括支持信息网络安全服务的基本理论，以及基于新一代信息网络体系结构的网络安全服务体系结构。‎ ‎　　信息安全是指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断。‎ ‎　　信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。‎ ‎　　从广义来说，凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。‎