2014-2015学年高中物理 第6章 第3节 信息时代的电子“感官”课后知能检测 鲁科版选修1-1

信息时代的电子感官-鲁科版选修1-1教案一、教学目标1.了解信息时代背景下电子感官的概念及特点；2.掌握电子感官对人类社会发展的影响；3.学会如何对电子感官进行正确的使用和管理。

二、教学内容1.信息时代背景下的电子感官；2.电子感官的特点和影响；3.如何正确使用和管理电子感官。

三、教学重点1.电子感官的概念和特点；2.电子感官对人类社会发展的影响。

四、教学难点1.如何正确使用和管理电子感官；2.如何避免电子感官对身心健康造成的负面影响。

五、教学方法1.讲授法；2.组织小组讨论；3.个案分析法。

六、教学过程1. 导入环节通过讨论引出信息时代下电子感官的概念，鼓励学生谈论自己的电子感官使用情况。

2. 讲授环节1.信息时代背景下的电子感官介绍信息时代背景下电子感官的涵义，包括视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等方面的体验，以及电子感官与传统感官的区别。

2.电子感官的特点和影响讲解电子感官的特点和影响，包括电子感官的丰富性、便捷性、娱乐性、虚拟性和多媒体性等方面的特点，以及电子感官对人类社会发展的影响。

3.如何正确使用和管理电子感官介绍如何正确使用和管理电子感官，包括对电子产品的使用时间和频率进行控制，合理选择电子产品，养成良好的使用习惯和心态等方面的建议。

3. 小组讨论环节学生分小组进行讨论，探讨电子感官对每个人的具体影响和如何更好地管理和使用电子感官等问题。

4. 个案分析环节教师针对学生的具体情况进行分析，帮助学生找到自己在电子感官方面存在的问题，并指导学生如何改善和优化自己的使用方式。

5. 总结环节对课程内容进行总结，让学生对电子感官有更全面的认识，强调正确使用和管理电子感官的重要性。

七、教学资源1.课本和教辅材料；2.电子产品和工具。

八、教学评价1.学生的掌握情况；2.学生的讨论质量；3.个案分析的准确性；4.学生的课后作业。

九、教学反思在教学过程中，应注意掌握好讲解的节奏和学生的参与度，鼓励学生积极参与讨论，并根据学生的反馈及时调整授课方式和内容，确保教学效果最大化。

高中物理第六章2传感器的应用训练（含解析）新人教版选修32课时过关·能力提升基础巩固1.用遥控器调换电视机频道的过程,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:红外报警装置正是把光信号转化为电信号的器件。

答案:A2.(多选)利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况。

图甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光。

每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图中乙所示。

若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2 m,则下述说法正确的是()A.传送带运动的速度是0.1 m/sB.传送带运动的速度是0.2 m/sC.该传送带每小时输送3 600个工件D.该传送带每小时输送7 200个工件解析:有工件通过时,挡住A射向光传感器B的光,传感器输出一个高电压,故知两相邻工件通过的时间t=1 s,传送带的速度v m/s=0.2 m/s。

每小时传送工件3 600个。

答案:BC3.(多选)下列说法正确的是()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力传感器D.热敏电阻常用作温度传感器,因为温度变化时,它的电阻值变化明显解析:话筒是将声音信号转化为电信号的装置,A错;电熨斗内的双金属片,是利用不同金属的热胀冷缩程度的不同,使电路随温度的改变实现通、断的,B正确;电子秤所使用的测力装置是力传感器,C正确;热敏电阻温度变化时,它的电阻值变化明显,D正确。

答案:BCD4.电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比。

《信息时代的电子“感官”》知识清单在信息时代的浪潮中，电子“感官”如同我们探索数字世界的触角，它们以独特的方式感知、收集和传递着信息。

这些电子“感官”已经深度融入我们的生活，改变了我们获取、处理和交流信息的方式。

一、什么是电子“感官”电子“感官”并非真正意义上的生物感官，而是指一系列能够模拟人类感官功能的电子设备和技术。

例如，摄像头就像是电子“眼睛”，能够捕捉图像和视频；麦克风如同电子“耳朵”，收集声音信息；传感器则类似电子“皮肤”，感知温度、湿度、压力等各种环境参数。

二、常见的电子“感官”类型1、视觉类摄像头：从手机摄像头到监控摄像头，它们能够实时记录周围的景象，为我们提供直观的视觉信息。

无论是拍摄美丽的风景，还是用于安全监控，摄像头都发挥着重要作用。

扫描仪：将纸质文件或图片转化为数字格式，方便存储、编辑和传输。

红外探测器：在黑暗或特殊环境中，通过检测物体散发的红外线来“看到”物体。

2、听觉类麦克风：用于语音通话、录音、音频采集等，让我们能够在电子设备中传递和保存声音。

音频传感器：在工业领域，用于检测设备的异常声音，实现故障预警。

3、触觉类压力传感器：常见于智能手机屏幕，能够感知手指的按压力度，实现不同的操作响应。

温度传感器：用于测量环境温度或设备内部温度，确保设备在合适的温度范围内工作。

4、嗅觉和味觉类虽然目前在消费领域还不太常见，但在一些专业的实验室和工业应用中，已经有能够检测气味和味道的电子设备。

三、电子“感官”的工作原理以摄像头为例，其工作原理是通过镜头将光线聚焦在图像传感器上，图像传感器将光信号转换为电信号，然后经过一系列的处理和编码，最终形成我们看到的图像或视频。

麦克风则是通过接收声音引起的振动，将其转化为电信号，再经过放大、滤波等处理，变成可被设备识别和处理的音频数据。

传感器的工作原理则根据其类型有所不同，但总体上都是将所检测到的物理量转换为电信号，然后通过相关电路和算法进行处理和分析。

《信息时代的电子“感官”》知识清单在当今的信息时代，电子“感官”正以前所未有的方式改变着我们的生活和工作。

这些电子“感官”并非真正意义上的生物感官，但它们却能够像我们的眼睛、耳朵、鼻子等感官一样，帮助我们获取、处理和传递信息。

首先，让我们来谈谈视觉方面的电子“感官”——摄像头。

摄像头在我们的生活中无处不在，从智能手机上的前置和后置摄像头，到公共场所的监控摄像头，再到工业生产线上用于质量检测的高清摄像头。

它们就像我们的“电子眼睛”，能够捕捉图像和视频，并将其转化为数字信号进行传输和处理。

智能手机的摄像头让我们能够随时随地记录美好瞬间，与亲朋好友分享生活点滴。

而监控摄像头则为社会的安全和秩序提供了保障，帮助警方侦破案件，预防犯罪行为的发生。

在工业领域，高精度的摄像头可以检测产品的缺陷，确保产品质量，提高生产效率。

接下来是听觉方面的电子“感官”——麦克风。

麦克风可以将声音转化为电信号，使得我们能够进行语音通话、录制音频、语音识别等操作。

在通讯领域，麦克风让我们能够与远方的人进行清晰的语音交流，无论是通过手机还是网络电话。

在音频录制方面，专业的麦克风能够捕捉高质量的声音，为音乐制作、广播、影视等领域提供了重要的素材。

而语音识别技术则使得我们可以通过语音指令来操作设备，如智能手机上的语音助手、智能音箱等，让我们的生活更加便捷。

除了视觉和听觉，电子“感官”还包括触觉方面的传感器。

例如，智能手机屏幕上的触摸传感器，让我们能够通过手指的滑动、点击等动作与设备进行交互。

在游戏领域，手柄上的力反馈传感器能够让玩家感受到游戏中的震动和碰撞，增强游戏的沉浸感。

在工业自动化领域，压力传感器、温度传感器等能够实时监测生产过程中的参数，确保生产的稳定和安全。

在医疗领域，脉搏传感器、血压传感器等可以帮助医生实时了解患者的身体状况。

再来说说嗅觉和味觉方面的电子“感官”。

虽然目前在这两个领域的发展相对较缓慢，但也已经有了一些初步的探索。

学业分层测评(十九) 信息时代的电子“感官”(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列物理量中是电学量的是( )A．压力B．声音C．温度D．电流【解析】压力、声音、温度等都是非电学量，而电流是电学量．故选D.【答案】 D2．空调实际利用了下面哪种传感器( )A．压力传感器B．温度传感器C．光传感器D．磁传感器【解析】空调器中利用温度和湿度传感器分别“感觉”室内的温度和湿度的变化，故选B.【答案】 B3．火灾报警器使用的是( )A．光传感器B．温度传感器C．红外线传感器D．超声波传感器【解析】火灾时烟雾会使光线发生变化，引起传感器报警．【答案】 A4．电子秤使用的是( )A．超声波传感器B．温度传感器C．压力传感器D．红外线传感器【解析】电子秤的使用需要将被称物体对受压面的压力信息的大小转换成电信号处理，故C项正确．【答案】 C5．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【解析】话筒的作用是将声音信号转换成电信号，所以A错，其余都正确．【答案】 A6．电梯门不会夹伤人的手，是因为电梯门安装了什么传感器( )A．温度传感器B．红外线传感器C．压力传感器D．生物传感器【解析】只有在电梯门上安装压力传感器时，才能使电梯门关闭时遇到障碍后再自动打开，不会夹伤人的手．【答案】 C7．普通电熨斗中用到的传感器是( )A．温度传感器B．生物传感器C．压力传感器D．声音传感器【答案】 A8．交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是( )A．温度传感器B．压力传感器C．湿度传感器D．气体传感器【解析】交通警察用检酒器检测驾驶员呼气中酒精含量，使用了气体传感器．【答案】 D[能力提升]9．(多选)如图6­3­4是一个自动门的红外线传感器的安装示意图，下列说法正确的是( ) 【导学号：18152128】图6­3­4A．当人进入位置“＋”时，传感器会启动门B．当人进入位置零时，电动门停止运动C．当人在位置“＋”、位置零以外时，门关闭D．此红外线传感器只能在白天应用【解析】利用红外线传感器可进行非接触测量，自然界几乎所有的物体都能辐射波长在0.76～1 000 μm的红外线，因此被广泛应用．人体能发射波长一定的红外线，当人走进传感器控制区域时，传感器就会动作，由于人体的温度大体恒定，故不管白天、晚上，所发射的红外线是一样的，都能使用．【答案】ABC10．(多选)关于电子秤中应变式力传感器的说法中正确的是( )A．应变片是由导体材料制成的B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之，变小C．传感器输出的是应变片上的电压D．外力越大，输出的电压差值也越大【解析】应变片多用半导体材料制成，故选项A错，B对．传感器输出的是上、下两应变片上的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错，D对．【答案】BD11．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程．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】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．红外线报警装置是感应红外线去转换成电学量，从而引起报警．而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线．故A正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．【答案】 A12．某学生在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制．经检查，恒温箱控制器没有故障．参照图6­3­5.下列对故障判断正确的是( )恒温箱温度自动控制系统示意图图6­3­5A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障【解析】从题图中所给的电路结构可以推断，如果加热器出现故障，则无法工作，温度不会持续升高，所以选项D错误．如果热敏电阻出现故障，对温度变化没有反应，可能导致温度持续升高；如果温度设定装置出现故障，对热敏电阻所测量的温度变化不能作出正确判断，控制器就不会控制加热器停止加热，也会导致温度持续升高，所以选项C正确，选项A、B错误．【答案】 C13.如图6­3­6所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断( )【导学号：18152129】图6­3­6A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定θ和θ′的关系【解析】当用手挡住部分光线时光敏电阻阻值变大，由于多用电表Ω档的0刻线在右侧，随着电阻变大指针偏角变小，则有θ′<θ.【答案】 B14．完成人类的五种感觉与有关传感器的对应关系(连线)．味觉光传感器听觉气味传感器触觉声音传感器视觉味觉传感器嗅觉压力传感器【解析】光传感器(视觉)，气味传感器(嗅觉)，声音传感器(听觉)，味觉传感器(味觉)，压力传感器(触觉)．【答案】见解析。

《信息时代的电子“感官”》知识清单在当今的信息时代，电子“感官”正以前所未有的方式改变着我们的生活和工作。

从智能手机到智能家居，从智能汽车到工业自动化，电子“感官”的应用无处不在。

那么，什么是电子“感官”呢？它们又是如何工作的呢？接下来，让我们一起探索这个充满科技魅力的领域。

一、电子“感官”的定义和类型电子“感官”，简单来说，就是能够模拟人类感官功能的电子设备或系统。

它们可以感知、收集和处理各种信息，然后将其转化为有用的数据或指令。

常见的电子“感官”包括视觉传感器（如摄像头）、听觉传感器（如麦克风）、触觉传感器（如压力传感器）、嗅觉传感器（如气体传感器）和味觉传感器（虽然在实际应用中相对较少）。

视觉传感器是我们最为熟悉的电子“感官”之一。

无论是手机上的摄像头用于拍照和视频通话，还是监控系统中的摄像头用于安全监控，它们都能像我们的眼睛一样捕捉图像和视频信息。

通过图像处理技术，这些信息可以被分析和识别，从而实现人脸识别、物体检测、自动驾驶等功能。

听觉传感器则能够接收声音信号，并将其转化为电信号。

麦克风是最常见的听觉传感器，广泛应用于语音通话、录音、语音识别等领域。

例如，智能语音助手就是通过麦克风接收我们的语音指令，并通过语音识别技术理解我们的意图，然后执行相应的操作。

触觉传感器可以感知压力、力、温度等物理量的变化。

在智能手机中，触摸屏就是一种触觉传感器，它能够感知我们手指的触摸位置和力度。

在工业领域，压力传感器可以用于监测机器设备的运行状态，确保其安全可靠地运行。

嗅觉传感器能够检测和识别各种气体的成分和浓度。

它们在环境监测、食品安全检测、医疗诊断等领域发挥着重要作用。

例如，在空气质量监测中，嗅觉传感器可以检测空气中有害气体的含量，及时发出警报。

二、电子“感官”的工作原理电子“感官”的工作原理通常基于物理、化学或生物原理，并结合电子技术和信号处理技术来实现。

以视觉传感器为例，其核心部件是图像传感器，如电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）。

6．2 传感器的应用（一）教学目标（一）知识与技能1．了解力传感器在电子秤上的应用。

2．了解声传感器在话筒上的应用。

3．了解温度传感器在电熨斗上的应用。

（二）过程与方法通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。

（三）情感、态度与价值观在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值，增强学习兴趣，培养良好的科学态度。

教学重点、难点重点各种传感器的应用原理及结构。

难点各种传感器的应用原理及结构。

教学方法实验法、观察法、讨论法。

教学手段驻极体话筒的工作电路示教板，示波器，学生电源，电熨斗，日光灯起动器（若干）教学过程（一）引入新课传感器是能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路通断的一类元件。

请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件？光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。

热敏电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。

霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。

这节课我们来学习传感器的应用。

（二）进行新课1、传感器应用的一般模式阅读教材并在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。

下面学习几个传感器应用的实例。

2．力传感器的应用——电子秤阅读教材61页最后一段，思考并回答问题。

（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？（2）简述力传感器的工作原理。

（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？总结点评，结合板画强调讲解应变片测力原理（如图所示）。

应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量。

3．声传感器的应用——话筒阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。

（1）话筒的作用是什么？（2）说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。

（3）说明电容式话筒的工作原理和工作过程。

这种话筒的优点是什么？（4）驻极体话筒的工作原理是什么？有何优点？1、话筒的作用是把声音信号转化为电信号。