第一节电磁技术的发展
第二节电机的发明对能源利用的作用
课 标 解 读
重 点 难 点
1.简单了解古代对电和磁的认识．
2.知道近代电磁技术对生产和生活的影响．
3.了解现代电磁技术的发展．
4.知道能源的分类及其利用方式．
5.了解电机的发明对能源利用的作用.
1.对电和磁的认识．(重点)
2.能源的分类及利用方式．(重难点)
3.电机的发明对能源利用的作用．(重点)
电磁技术的发展
1.基本知识
(1)公元前585年，古希腊哲学家泰勒斯有对用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体的现象的描述．
(2)①我国西汉末年，有对经过摩擦的玳瑁吸引微小物体的记载．
②东汉王充把琥珀被摩擦后可以吸引微小物体，与磁石吸引针的现象同时提出．
③我国古代利用磁石指南的特性发明的指南针，是电磁领域的第一个重大发明．
(3)1800年，伏打发明了电池．
(4)1820年，奥斯特发现电流的磁效应．
(5)1831年，法拉第发现电磁感应定律．
(6)1866年，西门子发明实用的自激式直流发电机．
(7)19世纪80年代末，特斯拉等发明交流输电技术．
(8)19世纪末期，莫尔斯发明的电报和贝尔发明的电话，开始改变人类的信息交流方式，随后马可尼发明了无线电通信.20世纪早期，出现了广播和电视，彻底改变了人们传递信息的方式．
(9)20世纪末期出现的互联网是电磁技术对人类的又一重大贡献．
2．思考判断
(1)白炽灯是爱迪生发明的．(√)
(2)亨利在1827年发明了实用的电磁铁．(√)
3．探究交流
发展电磁技术有何现实意义？
【提示】 建立在电磁技术基础上的电力工业，信息产业，电子电器制造业等早已成为国民经济的支柱产业，没有电磁技术就没有现代化。
能源与电机
1.基本知识
(1)按基本形态分类
能源可分为一次能源和二次能源．一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源，如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等．二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品，如蒸汽、电力、煤气、石油制品等．
(2)按再生性分类
可将能源分为再生能源和非再生能源．再生能源主要有水力、风力、太阳能等，非再生能源主要有煤炭、石油、天然气等．
(3)按应用的广泛程度
能源又可分为常规能源和新能源，属于常规能源的有煤、石油、天然气等，而太阳能、核能等属于新能源．
(4)发电机
发电机是把其他形式的能量转化成电能的装置．
(5)电动机
电动机是把电能转变为机械能的装置．
2．思考判断
(1)电能是一次能源．(×)
(2)电动机是将机械能转化为电能．(×)
3．探究交流
随着电磁技术与社会的发展，就连在偏僻的农村，电动自行车也逐渐代替了笨重的摩托车．你知道二者的主要区别是什么吗？电动自行车有什么优点？
【提示】 区别：摩托车由内燃机驱动，电动自行车由电动机驱动．
优点：轻便、清洁、高效、无污染.
能源及其利用
【问题导思】
1．按再生性，能源分为哪几类？
2．按应用的广泛程度，能源分为哪几类？
1．按基本形态分类
2．按再生性分类
3．按应用的广泛程度分类
“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题．对此，以下措施可行的是( )
A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品
B．关闭现有的火力发电站
C．各地都要新建水力和风力发电站
D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
【解析】 节约能源、提高能源利用率，可以有效地应对能源危机，故A正确；风力、水力发电受地域环境的限制，不能推广，因而不能关闭火力发电站，故B、C均不正确；核能和太阳能受技术等条件的限制，还不能大规模利用，也不能停止使用石油，故D也不正确．
【答案】 A
1．以下说法正确的是( )
①煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
②汽油是一种清洁能源 ③水能是可再生能源
④煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
【解析】 石油、天然气都是古代动、植物经地壳的变迁转化而来的，植物的叶子在阳光的作用下，吸收二氧化碳，通过光合作用把太阳能转变成植物的化学能，植物又是动物的饲料，动物把植物的化学能转变成动物的化学能，故煤、石油、天然气实际上是地球储存的太阳能，它们的储量是有限的，故①正确，④错；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，生成一些有毒气体，②错；水能是可再生能源，③正确．
【答案】 C
电机与能源
【问题导思】
1．电机分哪几类？
2．电机在能源的利用中起到了什么作用？
1．电能是应用最广泛的能源，通过电机可使电能与其他形式的能相互转换．
2．电机
一次能源可以通过转换成电能再加以利用．
3．电机把一次能源转换成机械能的过程如下：
下列说法中正确的是( )
①电机指的是电动机
②电机可使电能与其他形式的能源相互转换
③发电机把其他形式的能量转变成电能
④电动机把其他形式的能量转变成电能
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
【解析】 逐项分析如下：
选项
诊断
结论
①
发电机和电动机统称为电机
×
②
发电机把其他形式的能量转变成电能，电动机是把电能转换为需要的机械能．即电机使电能与其他形式的能源相互转换
√
③
发电机把煤、风力等一次能源的其他形式的能量转换为二次能源——电能
√
④
电动机是把电能转换为需要的机械能
×
【答案】 C
2．下列说法中正确的是( )
A．电动机的发明，实现了机械能向电能的大规模转化
B．发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C．电磁感应说明电流通过感应能产生磁
D．水电站的发电机，工作时把水的机械能转化为电能
【解析】 电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，电动机的发明，实现了电能向机械能的转化．发电机是利用电磁感应原理制成的，水电站的发电机，工作时把水的机械能转化为电能．电磁感应说明利用磁场能够产生电能．故D正确．
【答案】 D
【备课资源】(教师用书独具)
“神通广大”的电磁波
无线电波的波长较长，它易于绕过障碍物在空间传播．无线电波广泛应用于广播电视信号的传递、传真、无线电通讯、雷达侦测、飞机和轮船的导航等方面．
可见光包括红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种颜色的光．它主要作用是引起视觉．
红外线、紫外线、X射线和γ射线都是人眼无法看见的．
红外线是波长介于红光和无线电波之间的电磁波，一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高辐射的红外线越多，红外线最主要的特性是热作用强，工业上常用红外线烘干喷漆，生活中用红外线加热、烘烤食品，医疗上用红外线进行理疗，应用红外线还可以进行遥控．电视机、空调等遥控器可发出不同波长的红外线，来实现对各种设备的遥控．
紫外线的波长介于紫光和X射线之间．其主要特性是化学特性强，紫外线能杀死微生物，医院里常用它来杀菌消毒．紫外线还有荧光效应，验钞机就是利用这一特性鉴别钞票真伪的．适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D，从而促进人体对钙的吸收．但过量的紫外线照射会引起皮肤变黑、粗糙，甚至病变致癌．大气中的臭氧层阻挡了大量紫外线的进入，使地球上的生物获得了良好的生存环境．
X射线和γ射线是波长很短的两种电磁波，它们都有很强的穿透能力．X射线常用于医疗上透视人体，拍摄骨髓的X光片．
1．发明电话的是( )
A．莫尔斯 B．爱迪生
C．赫兹 D．贝尔
【答案】 D
2．比较下列各类传递信息的方法，在相同时间内能传递信息最多的是( )
A．电话 B．电报
C．书信 D．可视电话
【解析】 电话只传递声音，电报、书信只传递文字，可视电话声音、文字、图象均可传送，所以可视电话传递信息最多．
【答案】 D
3．(多选)光纤通信具有的优点是( )
A．频带宽，容量大
B．中继距离长
C．抗干扰性好，保密性强
D．成本低，传输质量高
【解析】 光纤通信由于具有频带宽、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，成为当今世界最有发展前途的通信技术，故A、B、C、D均正确．
【答案】 ABCD
1．发明电报的是( )
A．莫尔斯 B．爱迪生
C．马可尼 D．贝尔
【答案】 A
2．比较常见光、无线电波以及激光在真空中的传播速度的大小，可知( )
A．常见光最大 B．无线电波最大
C．激光最大 D．三者相同
【解析】 三者均属于不同频率的电磁波，它们的速度在真空中全为3×108 m/s，故选项D正确．
【答案】 D
3．在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是( )
A．收音机 B．移动电话
C．固定电话 D．电视机
【解析】 收音机和电视机只能接收电磁波，固定电话接收和发送的是电流信号，只有移动电话可发射和接收电磁波．
【答案】 B
4．在光纤通信中，用来传递信息的光应该是( )
A．普通光源发出的光 B．太阳光
C．激光 D．以上三种光
【解析】 激光具有很好的单色性和方向性，是理想的通信光源．
【答案】 C
5．关于信息高速公路，下列说法正确的是( )
A．信息高速公路是为邮车设计的专用公路
B．信息高速公路是车辆可高速通行的公路
C．信息高速公路是由光纤、卫星与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道
D．信息高速公路上信息传播速度接近超音速飞机的速度
【解析】 信息高速公路是由光纤、卫星与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道，故A、B错，C对；信息高速公路上信息的传播速度接近光速，故D错．
【答案】 C
6．(多选)下列说法中正确的是( )
A．电动机的发明拓宽了能源利用的渠道
B．电动机是将磁场能转化成机械能
C．电动机有直流电动机和交流电动机
D．电动机的发明开启了以电的应用为标志的“第二次工业革命”
【解析】 电机使各种能源以电能为中介相互转化，A项正确；电动机是将电能转化成机械能，故B项错误；电动机分为直流电动机和交流电动机，故C项正确；第二次工业革命以电的应用为标志，D项正确．
【答案】 ACD
7．(多选)在飞机上使用下列哪些物品会干扰飞机的通讯系统( )
A．手机 B．MP3
C．手提电脑 D．单放机
【解析】 飞机通讯系统依靠电磁波来工作，所以手机、手提电脑在使用时，也会辐射较强的电磁波，所以A、C不可用．
【答案】 AC
8．(多选)下列哪种情况会使人受到电磁波的危害较大( )
A．电磁波强 B．电磁波频率高
C．电磁波频率低 D．照射时间长
【解析】 电磁波越强，频率越高，照射时间越长，能量越多，对人的危害越大．
【答案】 ABD
9．(多选)关于交流发电机，下列说法正确的是( )
A．交流发电机由线圈、磁极两部分组成
B．在线圈旋转过程中穿过线圈的磁通量保持恒定
C．外电路通过电刷与发电机相连
D．由于产生的电流大小、方向随时间变化，所以连接发电机的电灯也忽明忽暗
【解析】 发电机线圈转动过程中，线圈中的磁通量随时间周期性变化，B错；由于变化很快，所以电灯亮度来不及变化，电灯发光稳定，D错．
【答案】 AC
10．下列关于电机的说法，不正确的是( )
A．电机就是发电机
B．电机实现了电能和其他形式能源的相互转换
C．发电机使人类获得了高效清洁的电能
D．电机包括电动机和发电机
【解析】 电机包括电动机和发电机，前者是把电能转化成其他形式的能，后者是把其他形式能转化成电能．
【答案】 A
11．当今时代，对我们工作和生活影响最大的电磁波技术是( )
A．电视 B．互联网
C．移动电话 D．无线电广播
【解析】 移动电话可以拨打电话，也能够接听电话，它正在改变着我们的社会，改变着我们的生活，给人们工作和生活带来有利与不利的影响．
【答案】 C
12．电动自行车已成为很多同学的交通工具，电动自行车通过电瓶给电动机供电，电动机转动推动电动自行车前进，请画出电动车前进过程中的能量转换方框图．
【解析】
【答案】 见解析
第三节传感器及其应用
课 标 解 读
重 点 难 点
1.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．
2.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．
3.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.
1.传感器的定义．(重点)
2.温度传感器．(重难点)
3.传感器的应用．(难点)
什么是传感器
1.基本知识
(1)传感器是各种测量和自动控制的感觉器官，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可用输出信息的器件或装置．
(2)传感器感受的常常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等；而它的输出大多是电学量，如电压、电流、电荷等．
2．思考判断
(1)传感器是一种联络传递感性的设备．(×)
(2)传感器是一种感知、探测物理量的工具．(×)
(3)传感器能将被测量的非电学量转换成电学量．(√)
3．探究交流
在日常生活中，人们不必直接接触，就可以控制一些机器，试举一些生活中的例子，看哪些生活用品是通过传感器来完成的．
【答案】 红外线遥控器、楼道内的声控灯、自动门、自动干手机等．
常用传感器
1.基本知识
(1)常用的传感器有温度传感器、红外线传感器、生物传感器等．
(2)温度传感器能把温度的高低转换成电信号，通常是利用物体的某一性质随温度的变化而改变的特性制成的，如利用半导体材料制成的电阻器，其电阻会随温度的变化而变化，用它可制成温度传感器．
(3)红外线传感器的原理是：接受携带信息的红外线，转化为电信号，从而得到辐射源的相关参数或信息，利用红外线传感器可实现无接触测量．
(4)生物传感器是利用各种生物或生物物质特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器．
日常生活中，有很多不必直接接触就可以控制的机器，例如用红外线控制电视的开关、声控照明灯等．
2．思考判断
(1)光敏电阻受到的光照越强，电阻越小．(√)
(2)非接触式测温仪不用直接接触就能感知人的体温是应用了光敏电阻作为敏感元件．(×)
(3)热敏电阻一定是随温度的升高其阻值增大．(×)
3．探究交流
商店里使用的电子计价秤可将货物的质量、单价和金额清楚地显示在面板上，既方便了工作人员，又方便了顾客．你知道电子秤是利用什么原理工作的吗？
【提示】 电子计价秤是利用压力传感器工作的.
传感器及其工作原理
【问题导思】
1．传感器的应用流程怎样？
2．常见传感器的工作原理是什么？
1．传感器的定义
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可用输出信息的器件或装置，就叫传感器．
2．应用传感器的流程
传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成．
→→→→
(1)敏感元件是传感器的核心部分，它是利用材料对某一物理量敏感的特性制成的．常用的敏感元件有：双金属片、光敏电阻、热敏电阻等．
(2)转换元件的作用是把敏感元件输出的与被测物理量满足一定关系的非电信号转换为电信号的电子元件．
(3)转换电路的作用是将转换元件转换的电信号转换成易于传播或测量的电学量输出．
3．常见传感器的工作原理
(1)双金属片温度传感器：利用两片金属的热膨胀系数不同，在温度变化时两片金属伸长或缩短量不同而弯曲，从而控制电路的通断．
应用：电熨斗、恒温箱等．
(2)热敏电阻温度传感器：利用热敏电阻器的电阻值随温度变化而改变的特点，在温度变化时，热敏电阻器的电阻值发生变化，从而引起电路中电流和电压的变化．
应用：空调、电冰箱、微波炉、消毒柜等．
(3)光敏电阻传感器：利用光敏电阻器的电阻值随光照的强度变化而改变的特点．无光照时，光敏电阻器的电阻值很大，有光照时，光敏电阻器的电阻值变小，从而引起电路中电流和电压的变化．
应用：工业自动化控制、光电计数器等．
(4)红外线传感器：接收携带信息的红外线，转换成电信号，从而获得红外线辐射源的相关信息．
应用：航空摄影、卫星遥感遥测、自动门、红外线测温仪、防盗防火警报器、家用电器遥控器等．
(5)另外还有压力传感器、生物传感器、气味传感器等．
(多选)关于传感器的下列说法正确的是( )
A．电视机遥控器就是一个传感器
B．传感器是一种能够将非电学量转换为电学量的检测装置
C．传感器是实现信息自动检测和自动控制的首要器件
D．无人管理的自动灌溉系统是温度传感器在农业生产中的应用
【审题指导】 根据传感器的特性、原理及应用来分析．
【解析】 电视机的遥控器是一种发射和接收红外线的装置，不是传感器，故A错；自动灌溉系统是一种利用湿度传感器判断农田水分蒸发情况、自动决定供水和停水的装置，故D错．故选B、C.
【答案】 BC
传感器是一种感受外部信息，并将其按照一定规律转换成电信号的器件或装置，是实现信息自动检测和自动控制的首要环节.
唱卡拉OK用的话筒内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是( )
A．该传感器是根据电流的磁效应进行工作的
B．该传感器是根据电磁感应的原理进行工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流
【解析】 当声波使膜片前后振动时，膜片后的线圈就跟着振动，从而使处于永磁体磁场的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流．从而将声音信号转化为电信号．可见这是利用了电磁感应原理，故只有B正确．
【答案】 B
【备课资源】(教师用书独具)
你知道哪些地方禁止使用手机吗？
手机的第一大禁地是飞机内．手机在待机或者通话状态下都会有信号发出，尤其是在通话状态的时候，其信号的强度非常大，并且专家已经指出，这种强大的电子信号极有可能影响到飞机上的敏感电子系统和导航系统，甚至会引发空难．早在1994年，美国就有报告指出飞机受到手机信号的影响导致导航系统出错，使飞机偏离了预定的飞行轨道．现在各大航空公司都禁止乘客在飞机上使用手机，而有些地区也已经开始立法禁止在飞机上使用手机．所以大家出门坐飞机时，为了你的安全，请关掉你的手机．
手机的第二大禁地是医院．有没有想过你在医院里打手机有可能会成为杀人凶手？这并不是耸人听闻，因为手机发出的电磁波会影响到医院内的医疗设备，如果有病人在做手术而仪器又受到干扰，情况就非常危险，有可能会危及患者的生命．现今，已有证据显示，手机信号会对心脏起搏器、助听器等医疗设备有干扰，而且医生也会建议在身体心脏内装有心脏起搏器的病人不要把手机放在心脏附近，最好能做到远离身体携带．所以大家进入医院后最好不要打开手机，很可能你亲人的生命就掌握到你的手中．
手机的第三大禁地是加油站．在加油站内和加油站周围的大气中，一般都存在挥发性的汽油气体，而有些环境较差的加油站的地面上就有汽油的污渍，只要有小小的火花，就有可能导致这些气状物体的爆炸．而手机的通话瞬间会有极小的火花，并且如果手机机体老化，内部电路出现短路现象，火花的情况就会更加严重．如果空气中的易燃气体浓度大，极易引发爆炸．现在大家去加油站加油，很自然的都会把汽车的引擎关掉，如果大家想自己的生命更有保障，也请关闭你的手机.
1．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】 C
2．(多选)下列说法正确的是( )
A．热敏电阻和热电阻都是温度敏感元件，二者具有相同的电阻—温度特性
B．传感器是由敏感元件、处理电路及辅助电源组成的装置
C．温度传感器是一种将外部温度信号转换为电信号的电子装置
D．向空调传递室内温度信息的设备是一种湿度传感器
【解析】 热敏电阻和热电阻具有不同的电阻—温度特性．热敏电阻的特性是电阻值随温度升高而减小，而热电阻的特性是电阻值随温度升高而增大，故A错；向空调传递室内温度信息的是一种温度传感器，故D错，B、C选项正确．
【答案】 BC
3．如图3－3－1所示是一火警器的部分电路示意图，其中R2为用负温度系数热敏电阻做成的传感器，电表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
图3－3－1
A．I变大，U变大 B．I变大，U变小
C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
【解析】 敏感元件是半导体负温度系数热敏电阻，当该电阻所在处出现火警时，温度急剧升高，电阻R2变小，使得电路总电阻减小，干路总电流增大，路端电压减小，即U变小，因干路电流的增大而带来R1上的电压增大，所以并联部分的两端电压是减小的，使得电流表的示数减小．选项D正确．
【答案】 D
4．光敏电阻(硫化镉)的电阻率与所受光照的________有关，随光照________的增大，电阻率________．
【解析】 熟悉光敏电阻的特性是解题关键．
【答案】 强度 强度 减小
1．下列物理量中是电学量的是( )
A．压力 B．声音
C．温度 D．电流强度
【解析】 压力、声音、温度等都是非电学量，而电流强度是电学量．故选D.
【答案】 D
2．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】 B
3．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】 A
4．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
5．(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】 BD
6．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】 红外线报警器是当有人或物通过时，将红外线遮住，从而使得光信号被遮住，有光电效应则无电流通过，红外线报警器则通过另外的装置联系采取一定的动作．
【答案】 A
7．家用电饭锅使用的传感器类型是( )
A．温度传感器 B．声音传感器
C．红外传感器 D．湿度传感器
【解析】 家庭用的电饭煲里有温度传感器，通过这个传感器可以将温度信息转化为电信号，经过电饭煲内部电路处理后，作为控制电饭煲温度的信号．在这个过程中，传感器是电饭煲自动控制系统中的一个重要组成部分．
【答案】 A
8．(多选)如图3－3－2，R1是一个负温度系数的热敏电阻，下列说法正确的是( )
图3－3－2
A．当R1处温度升高时，电压表电压升高
B．当R1处温度升高时，电压表电压降低
C．当R1处温度降低时，电压表电压没有明显变化
D．当R1处温度降低时，电压表电压降低
【解析】 R1温度升高，R1的电阻减小，使总电路电流增大，即通过R的电流增大，所以电压表示数升高，反之降低．
【答案】 AD
9．(多选)传感器的作用是采集信息，它能够将( )
A．力学量转化为电学量
B．热学量转化为电学量
C．光学量转化为电学量
D．电学量转化为力学量
【解析】 传感器的作用就是将非电学量转化为便于测量的电学量或电信号．
【答案】 ABC
10．随着生活质量的提高，自动干手机已经进入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将手烘干．手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为( )
A．改变了湿度 B．改变了温度
C．改变了磁场 D．改变了电容
【解析】 自动干手机内的传感器应用的是电容原理，当手靠近传感器时，相当于在电容器间增加了一个电介质，改变了电容的大小，使自动干手机开始工作．
【答案】 D
11．金属的电阻率随温度的升高而________．用金属丝可以制作________传感器，称为________．
【答案】 增大 温度 热电阻
12．利用以下器材：滑动变阻器、交流电源、继电器、灯泡、开关、导线等．设计安装一个白天自动关灯、夜晚自动开灯的路灯自动控制装置．
(1)请写出所缺器材；
(2)画出电路原理图，并简要说明其工作原理．
【解析】 (1)要安装这样的路灯自动控制装置，缺少以下器材和元件：光敏电阻、电池．
(2)装置电路图如图所示，其工作原理简述如下：合上开关S，在白天时有光照射光敏电阻，其阻值变小，电流变大，调节滑动变阻器的滑片，使电流达到继电器的工作电流，继电器吸动铁片开关，路灯脱离交流电源而熄灭(滑动变阻器调节好以后不再变动，也可用固定电阻代替)．
到夜晚，光线变暗，光敏电阻阻值变大，电流变小，继电器的电磁铁吸铁片的力减弱，在弹簧的弹力作用下，接交流电源的开关重新闭合，灯泡又开始发光．
【答案】 见解析
第四节电磁波的技术应用
第五节科学、技术与社会的协调
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解电磁波在生产和生活中的应用，知道无线电波的发射及接收过程．
2.简单了解无线电广播、电视、雷达的工作原理．
3.知道科学技术对社会发展的促进作用，了解它对社会带来的负面影响.
1.电磁波的应用．(重点)
2.无线电波的发射及接收．(难点)
3.广播、电视、雷达的工作原理．(难点)
4.科学技术的作用．(重点)
电磁波的技术应用
1.基本知识
(1)1895年，意大利的马可尼利用电磁波成功地实现了无线电通信，揭开了人类通信史上的新篇章．
(2)电磁波最重要、最广泛的应用是用来进行信息传递．
①无线电广播和电视：通过振荡电路将声音和图画转变为音频和视频信号，放大后搭载到高频电磁波上，然后由天线向周围空间发送；接收机上的天线接收到所有电磁波，然后经调谐器选择出所需要的电磁波，再经检波取出携带的信号，放大后还原成声音或图画．
②雷达：雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器．
③移动电话：无绳电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射与接收的．
2．思考判断
(1)摄像机摄像管实际上是一种将光信号转变为电信号的装置．(√)
(2)雷达用的是中波波段的无线电波．(×)
(3)移动电话是利用无线电波进行通信的．(√)
3．探究交流
飞机上为什么禁止使用手机？
【提示】 因为手机在使用时会发射电磁波，对飞机的导航系统产生电磁干扰，容易造成事故.
科学、技术与社会的协调
1.基本知识
(1)科学技术推动社会发展
科学技术的进步使人们不仅能探索地球上的一切，还能通过研究来自宇宙的电磁辐射来探索宇宙的奥秘．
(2)科学技术是一把“双刃剑”
电磁污染是科学技术发展带来的负面影响之一，电磁污染的方式是电磁辐射．
2．思考判断
(1)医院里常用紫外线对病房进行消毒．(√)
(2)电磁波不会污染环境．(×)
3．探究交流
当我们用手机与千里之外的亲友互致问候时，当我们从荧屏上看到“神舟”5号飞船上杨利伟那充满自信的微笑时，当我们接收到“勇气”号穿越亿万千米的太空从火星上传回的高清晰度照片时，你知道是什么在其中发挥了重要作用吗？
【提示】 电磁波的发现为信息插上了飞翔的翅膀，电磁波帮助人类实现了飞向太空的梦想，掌握着飞船的“举动”，传递着天上人间的信息．“电磁波”是现代文明的神经中枢．
无线电波的发射与接收
【问题导思】
1．无线电波是怎样发射的？
2．无线电波是怎样接收的？
1．无线电波的发射
(1)发射电磁波的条件
①要有足够高的振荡频率．理论研究表明，振荡电路向外辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量与频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领越大．
②开放电路．只有使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去．用开放电路可以把电磁波发射出去．
(2)发射电磁波的电路特点
在如图3－4－1所示的实际发射无线电波的装置中，由闭合电路变成开放电路变化的过程．
图3－4－1
在实际发射无线电波的装置中，在开放电路旁还需加一个振荡器电路与之耦合(如图3－4－1(e)，振荡电路产生的高频振荡电流通过L1和L2的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发无线电波，向四周发射)．
无线电波的发射过程
→→
2．无线电波的接收
(1)选台与电谐振
①选台：接收电磁波时，从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台．
②电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振．
(2)调谐与调谐电路
①调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐．
②调谐电路：能够调谐的接收电路叫做调谐电路．
(3)解调
从接收到的高频电磁波中“检”出所携带的信号，叫做检波，也叫解调，它是调制的逆过程．
(4)无线电波的接收
天线收到的所有的电磁波，经调谐器选择出所需要的电磁波，再经过检波取出携带的信号，放大后还原成声音或图象的过程．
关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是( )
A．为了将信号发送出去，先要进行解调
B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的电磁波选出来，就要进行解调
C．为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频
D．由开放电路可以有效地把电磁波发射出去
【解析】 为了将信号发送出去，首先要进行调制；从各个电台发出的电磁波中将需要的电磁波选出来，要进行调谐；从高频电流中取出声音信号，需要解调；利用开放电路可以有效地发射电磁波．故只有D正确．
【答案】 D
1．无线电波的接收过程如下：
→→→.
2．在电磁波发射和接收的过程中要明确调制、调谐的含义，不能混淆．
1．下面说法中正确的是( )
A．调制的目的是为了让高频电磁波携带低频信号
B．调频是让高频电磁波的频率随时间周期性变化
C．调幅是让高频电磁波的频率随时间周期性变化
D．发射广播信号时进行调制是没有必要的
【解析】 进行无线电通信必须利用调制电路将信号加载到高频电磁波上，并经放大发射出去，调制的目的是为了让高频电磁波携带低频信号，故A正确，D错误；调制可分为调频和调幅，调频就是使高频载波的频率随声音或图象信号的变化而变化，调幅就是使高频载波的振幅随声音或图象信号的变化而变化，而非它们随时间周期性变化，故B、C错误．
【答案】 A
科学技术是一把“双刃剑”
【问题导思】
1．电磁辐射有哪些危害？
2．火力发电及废旧电池有哪些危害？
1．科学技术创造了巨大的物质财富．
2．科学技术对人类和自然界产生的负面影响
(1)电磁污染：
电磁辐射：电力、电子设备都会向外辐射电磁波，称为电磁辐射．
电磁污染：指各种电器设备所产生的，对其他仪器设备的正常工作产生干扰或者对人、动物、植物等生物体产生损害的电磁辐射．
电磁污染源：广播电视系统的发射设备、通信设备、焊接设备、高压输变电系统、高频设备、手机、电脑、家用电器等工作时都是电磁污染源．
电磁污染的危害：干扰通信系统，损害人(动物)的中枢神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统等，表现出头晕、失眠、易疲劳、记忆力减退、情绪不佳等症状．
(2)火力发电造成的环境污染
温室效应、水资源污染、酸雨、空气污染等．
(3)废旧电池造成的污染
水土污染，重金属污染和硫酸化合物污染，重金属铅、汞、镉、锰等能损害动物和人的神经系统和造血功能，导致血液中毒．
关于电磁辐射，以下说法中正确的是( )
A．电子设备不论是否使用，都向外辐射电磁波
B．长期、过量的电磁辐射会对人体造成较大的伤害
C．电磁辐射对电器设备的影响不大
D．由于电磁辐射会影响人的健康，因此人们不应使用手机等电器
【审题指导】 电子设备只有工作时才会产生电磁辐射，电磁辐射会干扰电子设备的工作，损害生物体．
【解析】 逐项分析如下：
选项
诊断
结论
A
电子设备内的电子线路中的高频电场和高频磁场，能够产生电磁波且向外辐射．当设备停止工作时，高频电场和高频磁场消失，不再产生电磁波向外辐射.
×
B
长期、过量的电磁辐射会对人、动物、植物产生损害，如损害人的中枢神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统等，临床表现为头晕、失眠、疲劳、记忆力减退、情绪不佳等.
√
C
电器设备产生的电磁辐射对其他电器设备的工作产生干扰.
×
D
手机等电器使用的电磁波虽然能够产生电磁辐射，但只要正常使用，尤其是不连续长时间的使用，不会对人体造成损害.
×
【答案】 B
2．下列设备不属于电磁辐射污染源的是( )
A．高压变电站 B．电视发射塔
C．移动电话发射塔 D．电灯
【解析】 电灯中通过的交变电流的频率很低电流很小，不会产生电磁污染．
【答案】 D
【备课资源】(教师用书独具)
电击枪
美国的泰瑟国际公司从美军特种部队和特警队请来了60位志愿者，让他们“以身试枪”．技术人员手持一种新奇的枪向志愿者射击，结果有效率为100%.中枪者像被点了要害穴位一样，半秒钟之内全都动弹不得，这便是著名的电击枪试验，试验的是M26型电击枪．M26型电击枪是美国泰瑟国际公司的产品，1998年面世，它没有子弹，靠发射带电的像飞镖似的探针制服目标．命中目标后，目标浑身肌肉痉挛，痛得缩成一团，泰瑟“电流飞镖”的速度为60 m/s，因此目标反应速度再快，也无法躲避.
1．(多选)下列对电磁波在发射技术中应用的理解，正确的是( )
A．使发射的信号振幅随高频振荡信号而改变叫调幅
B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调幅
C．使发射的信号频率随高频振荡信号而改变叫调频
D．使高频振荡信号的频率随发射的信号而改变叫调频
【解析】 熟悉发射接收流程是解题关键．
【答案】 BD
2．(多选)如图3－4－2为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收的哪些阶段( )
图3－4－2
A．经调制后 B．经调谐后
C．经检波后 D．耳机中
【解析】 为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制．调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号的变化，成为调幅振荡电流，这就是调幅．在接收电路中，经过调谐，回路将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将波“切”去一半，变为单向脉冲电流，而在耳机中只有随信号变化的音频电流．
【答案】 AB
3．(多选)雷达采用微波的原因是( )
A．微波具有很高的频率
B．微波具有沿直线传播的特性
C．微波的反射性强
D．微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远
【解析】 微波具有频率高、反射性强、沿直线传播的特点，B、C正确．
【答案】 ABC
4．手机是现代人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用( )
A．电磁波传送 B．超声波传送
C．光纤传送 D．空气传送
【解析】 手机相当于一个小型电磁波发射台，又相当于一个接收台，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通过对方送来的信息．选项A正确．
【答案】 A
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．电磁波是一种信息运载工具
B．飞机导航可以通过无线电波实现
C．电磁波的传播速度小于光速
D．我们的空间充满着电磁波
【解析】 无线电话、收音机和电视都是对电磁波的运用，传递着声音和图像等信息，A正确；飞机在空中飞行时，随着空间和高度的提高，飞机驾驶员是不能利用自己的眼睛来为飞机导航的，想知道飞机的位置和航行方向需要听从地面的指挥，这个指挥获得信息要靠无线电波来实现，B正确；电磁波的传播速度等于光速，C错；每台手机就是一个小发射台，它们都向空中发射着电磁波，所以说，我们周围空间充满了电磁波，故A、B、D对，C错．
【答案】 ABD
2．2008年奥运会在我国北京举办，为了实现全球的电视转播，我国政府设计了多种方案，下面正确的一种是( )
A．只需运用一颗同步卫星，在赤道平面上空运行
B．至少需要三颗同步卫星，在赤道平面上空运行
C．只需运用一颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行
D．至少需要三颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行
【解析】 同步卫星只能在赤道平面上空运行，通过南北极的不可能是同步卫星．由于电视信号属于微波段，只能直线传播，全球至少需发射三颗同步卫星，使它们位于三角形的顶点，并处在相同的高度，发射的电视信号就能覆盖全球．所以B正确．
【答案】 B
3．(多选)一台简单的收音机，除了接受天线和扬声器至少还必须具备下列哪几个单元电路( )
A．调谐电路 B．调制电路
C．振荡电路 D．检波电路
【解析】 收音机首先选台，所以必须有调谐电路，把低频声音信号从高频振荡电流中“检”出来，还必须有检波电路．故A、D正确．
【答案】 AD
4．下列哪种现象是由于产生的电磁波所引起的( )
A．用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会变化
B．在夜晚用电高峰时，有部分地区白炽灯变暗发红，且不容易启动
C．把半导体收音机放在开着的日光灯附近会听到噪声
D．在边远地区用手机或小灵通通话时，会发生信号中断的情况
【解析】
选项
诊断
答案
A
电视画面发生变化，是由于人对信号的干扰
错
B
电灯变暗是由于电压在输电线上损失过多，灯上电压变小
错
C
日光灯工作时，其镇流器发出微弱的电磁波被收音机接收
对
D
小灵通信号不好是由于信号的原因
错
【答案】 C
5．(多选)光纤通信是一种现代通信手段，它可以携带大容量、高速度、高质量的通信服务．目前，我国正在大力推广高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是( )
A．光纤通信利用激光作为载体来传播信息
B．光导纤维传递光信号时能量损失很大
C．光导纤维传递光信号中继距离很短
D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
【解析】 光导纤维利用的是光的全反射原理，能量消耗小、中继距离长，所以B、C错误．
【答案】 AD
6．下列过程中，没有直接利用电磁波的是( )
A．电冰箱冷冻食物 B．用手机通话
C．微波炉加热食物 D．用收音机收听广播
【解析】 电冰箱冷冻食物是利用电冰箱中的致冷物质发生汽化而实现的，故本题选A.
【答案】 A
7．下列说法不正确的有( )
A．电磁辐射可能会造成导航系统的失控
B．CDMA手机是绿色手机，一点电磁污染也没有
C．电磁波的辐射强度越大，频率越高，危害越大
D．电磁辐射已被联合国人类环境大会列为造成公害的主要污染物之一
【解析】 CDMA手机发射和接收信号都是通过电磁波来实现的，电磁波不可避免地会发生电磁辐射，故B选项不正确．
【答案】 B
8．(多选)关于“温室效应”，下列说法中正确的是( )
A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”
B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”
C．“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化
D．“温室效应”使得土壤酸化
【解析】 “温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量．它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C选项正确．
【答案】 BC
9．雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统，海豚也具有完善的声呐系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统．
(1)海豚的定位是利用了自身发射的( )
A．电磁波 B．红外线
C．次声波 D．超声波
(2)雷达的定位是利用自身发射的( )
A．电磁波 B．红外线
C．次声波 D．光线
【解析】 (1)海豚能发射超声波，它是一种频率为104 Hz的声波，其波长非常短，因而能定向发射，而且在水中因能量损失小，要比无线电波和光波传得远，海豚就是靠接收自身发射的超声波的回声在混浊的水里准确确定远处的小鱼等食物的位置而去吞食的，故D正确．
(2)雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠电磁波定位的，故A正确．
【答案】 (1)D (2)A
10．打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大．取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象验证了________的存在．现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是什么？
【解析】 电子设备在工作中都要向外辐射电磁波，会对其它仪器设备的正常工作产生干扰，所以出现这类现象证明了电磁辐射的存在，声波是机械波，机械波的传播是需要介质的，将玻璃罩中抽成真空，声音无法传播，所以就听不到了．
【答案】 电磁辐射 见解析
11．我国山西等地盛产煤炭，对于煤炭的利用，有两个同学提出了不同的意见，甲同学认为应在当地建设发电站，并通过高压输电将电能输送到全国各地，乙同学认为应直接将煤炭运往全国各地直接应用，请说明你的观点．
【解析】 可从以下几方面考虑：(1)将内能转换为电能更有利于运输和储存．(2)在转化为电能时，能统一处理转化过程中的污染，各地使用的均是清洁能源．(3)从运输成本来看，输电成本要低些．
【答案】 见解析
12．上海电视台演播厅正在现场直播文艺晚会，某观众在离演员30 m处观看，而北京的一位同学在电视机前观看同一节目．已知北京到上海的距离为1 460 km，问声音先传到哪个人的耳朵里？为什么？
【解析】 根据声速和电磁波波速来比较：该声音从演员传到观众所需时间为t1，则t1＝ s≈0.088 s，
无线电波传播用时间t2＝ s≈0.048 s，
所以，先传到北京那位同学耳中．
【答案】 先传到北京那位同学耳中
热敏电阻的型号及其特点
1.热敏电阻器(thermistor)是电阻值随温度变化而变化的敏感元件．在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器．
2．热敏电阻器可按电阻温度特性、材料、结构、工作方式、工作温度和用途进行分类．
热敏电阻器的分类
分类方式
类别
电阻温度特性
正温度系数、负温度系数
材料
金属、半导体(单晶、多晶、陶瓷)
结构
珠状、片状、杆状、膜状
工作方式
直热式、旁热式
工作温度
常温、高温、低温
用途
测温控温、辐射能(功率)测量、稳压(稳幅)等
3.热敏电阻器的用途十分广泛，主要应用于：(1)利用电阻—温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿；(2)利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用；(3)利用不同媒质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真空度等；(4)利用热惯性作为时间延迟器．
将负温度系数热敏电阻、数字电流表、电源按图3－1连接，将烧杯装入2/3的水，用铁架台固定在加热器上．闭合开关S，当热敏电阻未放入水中时，电流表示数为I1，放入温水中时，电流表示数为I2，热敏电阻放在热水中，若示数为I3，则I1________I2________I3(填“大于”“等于”“小于”)．
图3－1
【解析】 温度越高，热敏电阻阻值越小，则电路中电流越大．
【答案】 小于 小于
信息的传递
在古代，人们利用声音、光等传递信息，到了近代，人们开始利用电信号传送信息，如电话、电报，在现代，人们借助电磁波来传递信息．电磁波借助光纤、卫星与微波等通信技术与设备组成高速的信息传输通道．人们利用移动电话还可以随时随地与亲友交流，互联网几乎渗透到人们生活、学习、工作、交往的各个方面．
2005年10月15日16时28分，胡锦涛总书记通过“天地语音系统”和宇航员进行了通话．“天地语音系统”的地面设备有通信设备、数据传输设备、光纤网、分组交换设备和地面卫星通信站等，飞船上则配备了无线通信、视频传输及数据记录等设备，航天员之间、航天员与指挥中心随时都可进行信息交流．根据上述材料，下列说法不正确的是( )
A．信息技术的迅猛发展为多媒体信息的远距离实时传输提供了可靠保证
B．较之文字信息来说，声音和画面信息的存储不需要太大空间
C．上述“天地语音系统”既包括硬件设备也包括软件系统
D．现代信息技术改变了传统的信息交流方式，打破了时空限制
【解析】 根据题目材料知，信息技术的迅猛发展为多媒体信息的远距离实时传输提供了可靠保证．选项A正确，上述“天地语音系统”既包括硬件设备也包括软件系统，选项C正确，现代信息技术改变了传统的信息交流方式，打破了时空限制，选项D正确，较之文字信息来说，声音和画面信息的存储需要很大空间，选项B不正确．
【答案】 B
课件12张PPT。热敏电阻的型号及其特点 信息的传递 课件32张PPT。电磁技术的发展 吸引碎草等轻小物体 微小物体 磁石吸引针 电池 指南针 电流的磁效应 电磁感应定律 发电机 交流输电 电报 电话 无线电通信 广播和电视 能源与电机 一次能源 二次能源 煤炭 石油 天然气 水力 风力 太阳能 蒸汽 电力 煤气 石油制品 再生能源 非再生能源 水力 风力 太阳能 煤炭 石油 天然气 煤 石油 天然气 太阳能 核能 其他形式 电能 机械能 电能 能源及其利用电机与能源 课时作业（十） 课件29张PPT。什么是传感器 感觉器官 非电学量 电学量 常用传感器 温度传感器 生物传感器 温度的高低 电信号 红外线 电信号 无接触测量 各种生物或生物物质特性 传感器及其工作原理 课时作业（十一） 课件35张PPT。电磁波的技术应用 无线电通信 信息传递 音频和视频 高频电磁波 调谐器 测距 定位 电磁波 科学、技术与社会的协调 电磁辐射 无线电波的发射与接收 科学技术是一把“双刃剑” 课时作业（十二） 综合检测(三)
第三章 电磁技术与社会发展
(分值：100分 时间：60分钟)
一、选择题(本大题共10个小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分)
1．电磁波最重要、最广泛的应用是信息传递，最先应用的是( )
A．电视 B．雷达
C．无线电广播 D．无线电报
【解析】 最先应用电磁波进行信息传递的是无线电报，故D正确．
【答案】 D
2．敏感元件产生的电信号很弱，常混杂有干扰信号，需要进行放大和滤波处理．那么，需要下列哪种设备来完成这样的功能( )
A．敏感元件 B．计算机
C．显示屏幕 D．模拟电路
【解析】 由敏感元件产生的电信号是很微弱的，常混杂有干扰信号．为了方便处理，首先要将信号进行放大和滤波处理，这个工作由附加的模拟电路来完成，经过处理的模拟信号随后转换成数字信号，输入微型处理器或计算机．故D项正确．
【答案】 D
3．主要用于测距和定位的电磁波技术是( )
A．无线电广播 B．移动电话
C．电视 D．雷达
【解析】 雷达是利用电磁波发现目标和测定目标的位置的．
【答案】 D
4．在电磁波传播过程中，不变的物理量是( )
A．频率 B．波长
C．振幅 D．波速
【解析】 电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速和波长及振幅都会改变．
【答案】 A
5．下列关于电磁污染的说法，不正确的是( )
A．电磁污染主要是指电磁辐射
B．电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作
C．电磁辐射对人体和动植物都有危害
D．频率越高的电磁波，电磁辐射危害越小
【解析】 频率越高的电磁波，电磁辐射危害越大，故D错误．
【答案】 D
6．卫星通信主要是利用了哪种波段的无线电波( )
A．长波 B．中短波
C．短波 D．微波
【解析】 卫星通信是微波通信的手段之一，故应选D.
【答案】 D
7．下面的元件不属于温度传感器应用的是( )
A．电熨斗 B．电饭锅
C．测温仪 D．鼠标器
【解析】 电熨斗、电饭锅、测温仪均应用了温度传感器，故选D.
【答案】 D
8．(多选)关于电磁波的下列说法中，正确的是( )
A．过量的电磁波辐射对人体有害
B．微波炉不能辐射电磁波
C．微波炉是利用电磁波加热食物的
D．雷达是利用电磁波测定物体位置的
【解析】 人体长期受到过量的电磁波辐射，会出现头痛、头晕等症状，且辐射强度越大，时间越长对人体的危害越大，故A对．微波炉是利用微波让食物中的极性分子作受迫振动且发生共振，从而将电磁能量转化为内能的，一般用能被微波穿透的绝缘体器皿盛放食物．微波炉用金属外壳可将微波反射回炉内，防止微波泄漏，故B错，C对．雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备．故D对．
【答案】 ACD
9．有一些办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关，其中利用了下面哪种传感器( )
A．生物传感器 B．红外线传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
【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0.76 μm～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，传感器就会工作．
【答案】 B
图1
10．如图1所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时( )
A．R1两端的电压增大
B．电流表的示数增大
C．小灯泡的亮度变强
D．小灯泡的亮度变弱
【解析】 R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C正确．
【答案】 C
二、非选择题(本题共6个小题，共60分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)
11．(8分)下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A、B、C……表示)，请将相应的字母填在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．
(1)X光机：________；
(2)紫外线灯：________；
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．
A．光的全反射
B．紫外线有很强的荧光效应
C．紫外线有杀菌消毒作用
D．X射线有很强的贯穿能力
E．红外线有显著的热作用
F．红外线波长较长易发生衍射
【解析】 (1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择选项D.
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项C.
(3)“神灯”又称红外线灯，主要用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择选项E.
【答案】 (1)D (2)C (3)E
12．(8分)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，如图2甲所示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2乙所示，若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1 m，则传送带运动的速度是________ m/s；该传送带每小时输送______个工件．
图2
【解析】 由图乙可知，传送带每0.5 s内传送1个工件，每1 s内传送两个工件．
传送带的速度v＝＝＝0.2 m/s.
每小时输送工件数为2×3 600个＝7 200(个)
【答案】 0.2 7 200
13．(10分)雷达发射脉冲波遇到飞机后发生反射，某雷达发射脉冲到接收反射脉冲波的时间差是1/30 s，求此时飞机到雷达的距离是多少？(已知电磁波的传播速度为3.0×108 m/s)
【解析】 设距离为s，则2s＝ct，所以
s＝＝ m＝5×106 m.
【答案】 5×106 m
14．(10分)把两边配对的人和物理事件用线段连接起来
法拉第 电磁场理论
麦克斯韦 电流磁效应
奥斯特 用实验验证电磁波存在
赫兹 点电荷间的相互作用力
库仑 电磁感应
【解析】 熟悉电磁技术发展史是解决本题关键．
【答案】
15．(10分)要完成以下工作，你认为要用什么传感器？
(1)电子秤称量物体的重力；
(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内；
(3)楼道自动开关的功能是：晚上，有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的．
【解析】 (1)电子秤称量物体的重力所用的传感器是压力传感器．
(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内，所用的传感器是双金属温度传感器．
(3)楼道自动开关所用的传感器是光敏声控传感器．
【答案】 见解析
16．(14分)20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网——因特网出现了爆炸式的发展，数据通信的业务量飞速发展，以因特网为基础的信息业务将从根本上改变我们的生活和工作方式，请你谈谈互联网对我们生活的影响．
【解析】 开放型问题，没有标准答案，就互联网所涉及的一些问题发表见解即可．互联网的积极作用已家喻户晓，消极作用正逐步暴露．人们的交流越来越频繁、便利，互联网使人类进入了信息社会，信息的获取、加工、储存、传播越来越方便容易，提高了社会生产力水平，改变了人们的生产、生活甚至思维的方式．但是，也使原本完全不同的文化正日益融合，“文化生态”面临失衡，“文化的多样性”受到挑战，而且发达国家正利用其掌握的高新技术，在“全球经济一体化”的口号下，向世界各地输出他们的文化、思想、价值观念，并进一步影响着世界政治经济格局的变迁．
【答案】 见解析
1．发明电报的是( )
A．莫尔斯 B．爱迪生
C．马可尼 D．贝尔
【答案】 A
2．比较常见光、无线电波以及激光在真空中的传播速度的大小，可知( )
A．常见光最大 B．无线电波最大
C．激光最大 D．三者相同
【解析】 三者均属于不同频率的电磁波，它们的速度在真空中全为3×108 m/s，故选项D正确．
【答案】 D
3．在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是( )
A．收音机 B．移动电话
C．固定电话 D．电视机
【解析】 收音机和电视机只能接收电磁波，固定电话接收和发送的是电流信号，只有移动电话可发射和接收电磁波．
【答案】 B
4．在光纤通信中，用来传递信息的光应该是( )
A．普通光源发出的光 B．太阳光
C．激光 D．以上三种光
【解析】 激光具有很好的单色性和方向性，是理想的通信光源．
【答案】 C
5．关于信息高速公路，下列说法正确的是( )
A．信息高速公路是为邮车设计的专用公路
B．信息高速公路是车辆可高速通行的公路
C．信息高速公路是由光纤、卫星与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道
D．信息高速公路上信息传播速度接近超音速飞机的速度
【解析】 信息高速公路是由光纤、卫星与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道，故A、B错，C对；信息高速公路上信息的传播速度接近光速，故D错．
【答案】 C
6．(多选)下列说法中正确的是( )
A．电动机的发明拓宽了能源利用的渠道
B．电动机是将磁场能转化成机械能
C．电动机有直流电动机和交流电动机
D．电动机的发明开启了以电的应用为标志的“第二次工业革命”
【解析】 电机使各种能源以电能为中介相互转化，A项正确；电动机是将电能转化成机械能，故B项错误；电动机分为直流电动机和交流电动机，故C项正确；第二次工业革命以电的应用为标志，D项正确．
【答案】 ACD
7．(多选)在飞机上使用下列哪些物品会干扰飞机的通讯系统( )
A．手机 B．MP3
C．手提电脑 D．单放机
【解析】 飞机通讯系统依靠电磁波来工作，所以手机、手提电脑在使用时，也会辐射较强的电磁波，所以A、C不可用．
【答案】 AC
8．(多选)下列哪种情况会使人受到电磁波的危害较大( )
A．电磁波强 B．电磁波频率高
C．电磁波频率低 D．照射时间长
【解析】 电磁波越强，频率越高，照射时间越长，能量越多，对人的危害越大．
【答案】 ABD
9．(多选)关于交流发电机，下列说法正确的是( )
A．交流发电机由线圈、磁极两部分组成
B．在线圈旋转过程中穿过线圈的磁通量保持恒定
C．外电路通过电刷与发电机相连
D．由于产生的电流大小、方向随时间变化，所以连接发电机的电灯也忽明忽暗
【解析】 发电机线圈转动过程中，线圈中的磁通量随时间周期性变化，B错；由于变化很快，所以电灯亮度来不及变化，电灯发光稳定，D错．
【答案】 AC
10．下列关于电机的说法，不正确的是( )
A．电机就是发电机
B．电机实现了电能和其他形式能源的相互转换
C．发电机使人类获得了高效清洁的电能
D．电机包括电动机和发电机
【解析】 电机包括电动机和发电机，前者是把电能转化成其他形式的能，后者是把其他形式能转化成电能．
【答案】 A
11．当今时代，对我们工作和生活影响最大的电磁波技术是( )
A．电视 B．互联网
C．移动电话 D．无线电广播
【解析】 移动电话可以拨打电话，也能够接听电话，它正在改变着我们的社会，改变着我们的生活，给人们工作和生活带来有利与不利的影响．
【答案】 C
12．电动自行车已成为很多同学的交通工具，电动自行车通过电瓶给电动机供电，电动机转动推动电动自行车前进，请画出电动车前进过程中的能量转换方框图．
【解析】
【答案】 见解析
1．下列物理量中是电学量的是( )
A．压力 B．声音
C．温度 D．电流强度
【解析】 压力、声音、温度等都是非电学量，而电流强度是电学量．故选D.
【答案】 D
2．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】 B
3．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】 A
4．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
5．(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】 BD
6．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】 红外线报警器是当有人或物通过时，将红外线遮住，从而使得光信号被遮住，有光电效应则无电流通过，红外线报警器则通过另外的装置联系采取一定的动作．
【答案】 A
7．家用电饭锅使用的传感器类型是( )
A．温度传感器 B．声音传感器
C．红外传感器 D．湿度传感器
【解析】 家庭用的电饭煲里有温度传感器，通过这个传感器可以将温度信息转化为电信号，经过电饭煲内部电路处理后，作为控制电饭煲温度的信号．在这个过程中，传感器是电饭煲自动控制系统中的一个重要组成部分．
【答案】 A
8．(多选)如图3－3－2，R1是一个负温度系数的热敏电阻，下列说法正确的是( )
图3－3－2
A．当R1处温度升高时，电压表电压升高
B．当R1处温度升高时，电压表电压降低
C．当R1处温度降低时，电压表电压没有明显变化
D．当R1处温度降低时，电压表电压降低
【解析】 R1温度升高，R1的电阻减小，使总电路电流增大，即通过R的电流增大，所以电压表示数升高，反之降低．
【答案】 AD
9．(多选)传感器的作用是采集信息，它能够将( )
A．力学量转化为电学量
B．热学量转化为电学量
C．光学量转化为电学量
D．电学量转化为力学量
【解析】 传感器的作用就是将非电学量转化为便于测量的电学量或电信号．
【答案】 ABC
10．随着生活质量的提高，自动干手机已经进入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将手烘干．手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为( )
A．改变了湿度 B．改变了温度
C．改变了磁场 D．改变了电容
【解析】 自动干手机内的传感器应用的是电容原理，当手靠近传感器时，相当于在电容器间增加了一个电介质，改变了电容的大小，使自动干手机开始工作．
【答案】 D
11．金属的电阻率随温度的升高而________．用金属丝可以制作________传感器，称为________．
【答案】 增大 温度 热电阻
12．利用以下器材：滑动变阻器、交流电源、继电器、灯泡、开关、导线等．设计安装一个白天自动关灯、夜晚自动开灯的路灯自动控制装置．
(1)请写出所缺器材；
(2)画出电路原理图，并简要说明其工作原理．
【解析】 (1)要安装这样的路灯自动控制装置，缺少以下器材和元件：光敏电阻、电池．
(2)装置电路图如图所示，其工作原理简述如下：合上开关S，在白天时有光照射光敏电阻，其阻值变小，电流变大，调节滑动变阻器的滑片，使电流达到继电器的工作电流，继电器吸动铁片开关，路灯脱离交流电源而熄灭(滑动变阻器调节好以后不再变动，也可用固定电阻代替)．
到夜晚，光线变暗，光敏电阻阻值变大，电流变小，继电器的电磁铁吸铁片的力减弱，在弹簧的弹力作用下，接交流电源的开关重新闭合，灯泡又开始发光．
【答案】 见解析
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．电磁波是一种信息运载工具
B．飞机导航可以通过无线电波实现
C．电磁波的传播速度小于光速
D．我们的空间充满着电磁波
【解析】 无线电话、收音机和电视都是对电磁波的运用，传递着声音和图像等信息，A正确；飞机在空中飞行时，随着空间和高度的提高，飞机驾驶员是不能利用自己的眼睛来为飞机导航的，想知道飞机的位置和航行方向需要听从地面的指挥，这个指挥获得信息要靠无线电波来实现，B正确；电磁波的传播速度等于光速，C错；每台手机就是一个小发射台，它们都向空中发射着电磁波，所以说，我们周围空间充满了电磁波，故A、B、D对，C错．
【答案】 ABD
2．2008年奥运会在我国北京举办，为了实现全球的电视转播，我国政府设计了多种方案，下面正确的一种是( )
A．只需运用一颗同步卫星，在赤道平面上空运行
B．至少需要三颗同步卫星，在赤道平面上空运行
C．只需运用一颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行
D．至少需要三颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行
【解析】 同步卫星只能在赤道平面上空运行，通过南北极的不可能是同步卫星．由于电视信号属于微波段，只能直线传播，全球至少需发射三颗同步卫星，使它们位于三角形的顶点，并处在相同的高度，发射的电视信号就能覆盖全球．所以B正确．
【答案】 B
3．(多选)一台简单的收音机，除了接受天线和扬声器至少还必须具备下列哪几个单元电路( )
A．调谐电路 B．调制电路
C．振荡电路 D．检波电路
【解析】 收音机首先选台，所以必须有调谐电路，把低频声音信号从高频振荡电流中“检”出来，还必须有检波电路．故A、D正确．
【答案】 AD
4．下列哪种现象是由于产生的电磁波所引起的( )
A．用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会变化
B．在夜晚用电高峰时，有部分地区白炽灯变暗发红，且不容易启动
C．把半导体收音机放在开着的日光灯附近会听到噪声
D．在边远地区用手机或小灵通通话时，会发生信号中断的情况
【解析】
选项
诊断
答案
A
电视画面发生变化，是由于人对信号的干扰
错
B
电灯变暗是由于电压在输电线上损失过多，灯上电压变小
错
C
日光灯工作时，其镇流器发出微弱的电磁波被收音机接收
对
D
小灵通信号不好是由于信号的原因
错
【答案】 C
5．(多选)光纤通信是一种现代通信手段，它可以携带大容量、高速度、高质量的通信服务．目前，我国正在大力推广高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是( )
A．光纤通信利用激光作为载体来传播信息
B．光导纤维传递光信号时能量损失很大
C．光导纤维传递光信号中继距离很短
D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
【解析】 光导纤维利用的是光的全反射原理，能量消耗小、中继距离长，所以B、C错误．
【答案】 AD
6．下列过程中，没有直接利用电磁波的是( )
A．电冰箱冷冻食物 B．用手机通话
C．微波炉加热食物 D．用收音机收听广播
【解析】 电冰箱冷冻食物是利用电冰箱中的致冷物质发生汽化而实现的，故本题选A.
【答案】 A
7．下列说法不正确的有( )
A．电磁辐射可能会造成导航系统的失控
B．CDMA手机是绿色手机，一点电磁污染也没有
C．电磁波的辐射强度越大，频率越高，危害越大
D．电磁辐射已被联合国人类环境大会列为造成公害的主要污染物之一
【解析】 CDMA手机发射和接收信号都是通过电磁波来实现的，电磁波不可避免地会发生电磁辐射，故B选项不正确．
【答案】 B
8．(多选)关于“温室效应”，下列说法中正确的是( )
A．太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”
B．石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”
C．“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化
D．“温室效应”使得土壤酸化
【解析】 “温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量．它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C选项正确．
【答案】 BC
9．雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统，海豚也具有完善的声呐系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统．
(1)海豚的定位是利用了自身发射的( )
A．电磁波 B．红外线
C．次声波 D．超声波
(2)雷达的定位是利用自身发射的( )
A．电磁波 B．红外线
C．次声波 D．光线
【解析】 (1)海豚能发射超声波，它是一种频率为104 Hz的声波，其波长非常短，因而能定向发射，而且在水中因能量损失小，要比无线电波和光波传得远，海豚就是靠接收自身发射的超声波的回声在混浊的水里准确确定远处的小鱼等食物的位置而去吞食的，故D正确．
(2)雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠电磁波定位的，故A正确．
【答案】 (1)D (2)A
10．打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大．取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象验证了________的存在．现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是什么？
【解析】 电子设备在工作中都要向外辐射电磁波，会对其它仪器设备的正常工作产生干扰，所以出现这类现象证明了电磁辐射的存在，声波是机械波，机械波的传播是需要介质的，将玻璃罩中抽成真空，声音无法传播，所以就听不到了．
【答案】 电磁辐射 见解析
11．我国山西等地盛产煤炭，对于煤炭的利用，有两个同学提出了不同的意见，甲同学认为应在当地建设发电站，并通过高压输电将电能输送到全国各地，乙同学认为应直接将煤炭运往全国各地直接应用，请说明你的观点．
【解析】 可从以下几方面考虑：(1)将内能转换为电能更有利于运输和储存．(2)在转化为电能时，能统一处理转化过程中的污染，各地使用的均是清洁能源．(3)从运输成本来看，输电成本要低些．
【答案】 见解析
12．上海电视台演播厅正在现场直播文艺晚会，某观众在离演员30 m处观看，而北京的一位同学在电视机前观看同一节目．已知北京到上海的距离为1 460 km，问声音先传到哪个人的耳朵里？为什么？
【解析】 根据声速和电磁波波速来比较：该声音从演员传到观众所需时间为t1，则t1＝ s≈0.088 s，
无线电波传播用时间t2＝ s≈0.048 s，
所以，先传到北京那位同学耳中．
【答案】 先传到北京那位同学耳中
