广东省德庆县高中物理第三章电磁技术与社会发展课件(打包5套)粤教版选修1_1

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名称 广东省德庆县高中物理第三章电磁技术与社会发展课件(打包5套)粤教版选修1_1
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资源类型 教案
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科目 物理
更新时间 2017-10-28 11:45:33

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课件18张PPT。电磁技术与社会发展 本章从我国的四大发明之一指南针说起,首先介绍了电磁技术领域的重大发明和发现及其重要意义;接着讲述了电机的发明促进了能源利用方式的变革、传感器及其应用、电磁技术的应用:最后阐述了科学技术的正面作用、负面影响、科学技术与社会的协调发展.?
学习本章知识要充分联系社会、联系生活,尽情享受电磁技术给人们带来的方便,同时时刻警惕它给人们带来的负面影响.?第一节 电磁技术的发展 有一个高一男生,父母发现其成绩明显下降,不愿上学,查其原因,才知他每天去上网.家里开始控制,于是该男生一反常态,打骂父母、砸东西、多次自伤并扬言要自杀,直到父母给钱为止.据调查:类似的上网成瘾者越来越多,以初中生和高中生最为突出,男性明显多于女性.上网成瘾者的特点是:性格内向,不善交际,逃学、说谎、待人冷漠,除上网外对什么都不感兴趣;严重者打骂父母、砸东西、偷窃,甚至离家出走、自杀和精神失常.“网络上瘾症”、“网络孤独症”等新名词已成为社会的焦点,特别是学生家长更是谈“网”色变.网络是一种什么东西,如何进行应用?情景切入解答:网络指的是很多电脑通过全球的光纤或微波连起来进行资源共享的系统,简称互联网.互联网对人们的工作方式、学习方式、交流手段和生活习惯产生了巨大影响,是电磁技术对人类的又一重大贡献.但是,这种新的东西对青年的价值观和行为也有不容忽视的消极影响.一、古代对电和磁的认识?
1.公元前585年,古希腊的哲学家______
(?Tales?,公元前624~547)就记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体的现象.?
2.我国早在殷商时代的______中就有“雷”
字;西周时代的青铜器上发现刻有“电”字,西汉末年就有经过摩擦的______能吸引轻小物体的记载,东汉?______?已把琥珀被摩擦后吸引轻小物体,与磁石吸引轻小物体的现象同时提出.?
3.我国古代的四大发明之一______,可以说是电磁领域的第一个重大发现,极大推了人类航海事业的发展,促进了世界的文化交流.?自主学习二、近代电磁技术与第二次工业革命?
1.1800年,意大利科学家______发明了电池,使人们第一次获得了稳定持续的电流,为电现象的研究打下了基础,并直接推动了______、______等电化学工业的发展2.1827年,美国科学家亨利发明了实用的______,为人们研究磁现象开辟了新的途径.?
3.1866年,德国科学家西门子发明了______,为电能的大规模利用开辟了新的途径.?
4.19世纪80年代发明了三相交流发电机,此后,交流电得到了快速发展.以______的利用为主要标志的第二次工业革命极大地推动了社会发展,使人类真正进入了文明社会.?三、现代电磁技术的发展?
1.现代电力工业早已成为衡量一个国家______的重要指标,我国2002年的总发电量是1.64×1012kW·h,居世界第4位.?
2.19世纪末发明的有线电报和______开始改变人们的信息交流方式.麦克斯韦的电磁场理论预言了______的存在,20多年后,______用实验证实了电磁波的存在,随后马可尼发明了______,20世纪早期出现了______彻底改变了人们传递信息的方式.?
3.20世纪中期发明的电脑和20世纪末期出现的______技术,正以人们无法预料的速度改变着人们的生活方式,这是电磁技术对人类的又一重大贡献. ?一、1.泰勒斯 2.甲古文 玳瑁 王充 3.指南针
二、1.伏打 电解 电镀 2.电磁铁 3.自激式直流发电机4.电动机
三、1.发展 2.电话 电磁波 赫兹 无线电通信 广播和电视 3.互联网1.古代对电和磁的认识
古希腊哲学家泰勒斯的记载用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小的物体.?我国文字记载的电磁现象:殷商时代的甲骨文中就有“雷”字;西周时代的青铜器上刻有“电”字;西汉末年.就有过摩擦的玳瑁能吸引微小物体的记载;东汉王充把琥珀摩擦后可以吸引微小物体,与磁石吸引针的现象同时提出.?利用磁石的指南特性发明的指南针,是电磁领域的第一个重大发现.指南针的应用,促进了人类航海事业的发展和世界文化的交流.?
2.近代电磁技术与第二次工业革命?
近代电磁领域的重要发明与发现?
图表见教材要点突破近代电磁领域的发明、发现,催生了电力工业,引发了第二次工业革命,促进了社会发展.
3.现代电磁技术的发展
(1)电力、电子、电信产业在国民经济中占有重要地位.? (2)信息交流领域的电磁技术的发明成果.
19世纪末期,莫尔斯发明电报.
19世纪末期,贝尔发明电话.
19世纪六十年代,麦克斯韦,预言电磁波的存在.赫兹,用实验证实电磁波的存在.
19世纪末期,马可尼,发明无线电通信.
20世纪早期,出现广播和电视.? 20世纪末期,出现互联网技术.?电磁技术是现代化的基础,极大地促进了社会的发展.典例剖析 由于地球是一个巨大的磁场,在地球表面的磁性物质都要受到磁场力的作用,故在地磁场的作用下磁体总是一端指南,一端指北.?【解析】 指南针的应用,推动了人类航海事业的发展,促进了世界文化的交流.举世闻名的郑和七次下西洋,便与指南针的应用密不可分.哥伦布发现新大陆,麦哲伦的环球航行,都离不开指南针指引方向.中国的丝绸之路上更是指南针发挥了主要作用.?【解析】 奥斯特经过多年的研究于1820年发现了电流的磁效应;法拉第坚信:电能生磁,磁一定能生电.他又经过11年的研究,终于发现了电磁感应定律.在此理论的基础上电磁技术才引发了第二次工业革命.?自我检测1.在电路中产生感应电流的条件是(  )
A.电路闭合
B.穿过电路的磁通量变化
C.A、B都满足时
D.A、B只一项满足即可略 2.见教材P45 3.见教材P44 祝您学业有成课件18张PPT。第三节 传感器及其应用 晚上,当你进入黑洞洞的楼道时,一跺脚,楼道灯自动开启,但是这种情况在白天却不会发生.这是为什么??情景切入解答:楼道的灯安装了“声控——光控开关”.这个开关会感知环境的亮度和声音的强弱.只有环境的亮度低于某一数值,同时声强高于某一数值时,“声控—光控开关”才会接通,灯才会亮.1.传感器是各种测量和自动控制的感觉器官,能像__________,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______,如光、声、磁、力、位移、温度、浓度、速度、酸碱度等;而他的输出大多是______,如电压、电流、电荷等.?
3.常用传感器有_______________等.?
4.温度传感器能把______,通常是利用物体的某一物理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.? 自主学习1.人的感觉器官 2.非电学量 电学量
3.温度传感器 红外线传感器 生物传感器
4.温度高低转换成电信号
5.接受携带信息的红外线转换成电信号 无接触测量
6.各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器1.什么是传感器
(1)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)作用:传感器的作用是将感受的非电学量(如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等)转换成电学量(如电压、电流、电荷等)输出.?
2.常用传感器?
(1)常用传感器的原理:利用某些物理、化学或生物学效应进行工作的.?要点突破其中R?t是热敏电阻器?
应用的范围:空调机、电冰箱、微波炉、消毒碗柜等.? ②红外线传感器,接收携带着信息的红外线,转换成电信号.从而得知辐射源的相关参数或信息.?应用范围:航空摄影、卫星遥感遥测、自动门、生命探测器、非接触式红外测温仪、家电遥控系统、防盗、防火报警器.?
③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.?应用范围:医疗卫生行业.医院中各种进行生化分析检验的仪器大多用到生物传感器.?
④其他传感器:压力传感器、气体传感器、味觉传感器等.?典例剖析 用半导体材料制成,电阻随温度变化明显的热敏电阻;有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的电阻亦可制成传感器,称热电阻.热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量.?A?.当R1处温度升高时,电压表示数升高?
B?.当R1处温度升高时,电压表示数降低?
C?.当R1处温度降低时,电压表示数没有明显变化?
D?.当R1处温度降低时,电压表示数降低?【解析】 热敏电阻随温度升高电阻值降低,温度降低时电阻值增大.?
??【答案】?AD 利用它可进行非接触测量,自然界几乎所有的物体都能辐射波长在0.76~1000 ?μm?的红外线,因此被广泛应用.?【解析】 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、晚上所发射红外线是一样的,都能使用.?
【答案】?ABC??【解析】 这是一种红外检测仪,是根据有温度的物体能发出电磁波辐射和发射红外线的原理制成的.它采用了高灵敏度红外探测器、红外光学、高集成信息处理技术,把红外光学镜头接收的被测物体的温度转变成电信号,然后再变成温度数字.?自我检测1.随着生活质量的提高,自动干手机已进入家庭洗手间.当人将湿手靠近干手机时,机内的传感器便控制机内的电热器加热,于是有热空气从机内喷出,将湿手烘干.手靠近干手机能使传感器工作,这是因为(  )
A.改变了湿度       B.改变了温度
C.改变了磁场 D.改变了电容
2.目前常用的传感器有____________ 、___________ 和____________ 等.
3.如下图所示为电容式传感器的示意图,用它可以测量________的变化和________的变化.D  温度传感器红外线传感器生物传感器 温度 压力 祝您学业有成课件15张PPT。第二节 电机的发明对能源利用的作用 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??情景切入解答: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.一、能源及其利用方式
1.能源按基本形态分类,可分为______和
______.______是指自然界天然存在,不改变其形态就能直接利用的能源,如______、______、______、水力、风力、太阳能等.?
2.能源按再生性分类,可分为______和?______?.水力、风力、太阳能等属于______,煤炭、石油、天然气等则属于______.?
3.按能源应用的广泛程度,又可分为_______和新能源.目前普遍使用的煤、石油、天然气属于________,而______则属于新能源.?
4.人类利用能源的进步历程是:______→直接燃烧煤→利用石油和天然气→______→______.?自主学习二、电机与能源
1.电机包括______和______,______是把其他形式的能量转变成电能,______是把电能转变为机械能.?
2.电机的主要构造:______和______.?
3.______的应用,使人类真正进入了______时代,形成了新型的电力工业,促进了邮电、通信、电子信息等产业的发展.?
4.自行车发电机是______带动发电机发电,然后给电瓶充电,作为电灯的电源.电动自行车用?______?给电动机供电,带动自行车运动.?一、1.一次能源 二次能源 一次能源 煤炭 石油 天然气
2.再生能源 非再生能源 再生能源 非再生能源
3.常规能源 常规能源 太阳能、核能
4.直接燃烧柴禾 电能的利用 核能的利用
二、1.发电机 电动机 发电机 电动机 2.定子 转子
3.电能 电气化 4.后轮 蓄电池要点突破典例剖析【解析】 发电机是将其他形式的能(如机械能、热能等)转化为电能;而电动机是将电能转化为机械能.?
热机的工作原理:燃料燃烧,生成高温高压的水蒸气或燃气,使其推动活塞或叶轮而做功.将热能转化为机械能. ?【解析】 能是体现一个物体能否对外做功的量,一个具有能的物体不一定对外做功,具有能的物体做功后可能不再有能.?
【答案】?BD?【解析】 能是一个状态量,它是用来衡量某一物体所具有的做功本领;而功是一个过程量,是用来衡量能的变化多少的量,物体对外做多少功就说明有多少能量发生了变化.?
??
【答案】?ABD自我检测1.指出下列过程中的能量转化:
(1)擦燃火柴——________能转化为________能;
(2)水电站发电——______能转化为________能;
(3)水蒸气对活塞做功——______能转化为______能;
(4)电动机带动抽水机向上抽水____________能转化为________能.
2.异步电机主要分为:________、________、________三大类.
3.太阳光垂直照射到地面,在每平方米的面积上,平均每分钟能得到8.4×104 J的热量,如果我们能利用太阳光热的10%,那么在面积为50 m2的屋顶上可以利用的太阳热的功率为________kW.1.(1)机械 内 (2)水 电 (3)热 机械 (4)电 势
2.鼠笼式异步电动机 绕线式异步电动机 各种控制用电动机
3.7 4.噪声 一氧化碳、二氧化碳祝您学业有成课件11张PPT。第五节 科学、技术与社会的协调 炎热的夏季,人们坐在凉爽的空调办公室里办公,很是舒服.然而,室外超常的连续高温天气使人们无法外出.如今温室效应、地球紫外线危害已引起人们高度的重视.试问使用空调器与天气变化有什么关系?我们应如何利用科学技术??情景切入解答:空调器是现代技术产物,是电磁学和热学知识的应用.然而,空调器泄漏的氟里昂气体大大破坏了地球周围的臭氧层,如今在南极形成了一个直径上百千米的臭氧洞.不被臭氧保护的地球出现了高温,出现了酸雨,出现了各种紫外线伤害的皮肤病等.科学技术最终的目的应是为人类造福,可是利用不当,就会为人类带来意想不到的危害.如今人们已经开发研究出新的替代氟里昂的物质,但新的东西是不是就没有任何危害呢?这还要等科学发展到一定程度,人们才能够认识到.一、电磁辐射及污染?
1.人类不仅能探索认识其赖以生存的地球,而且能通过研究来自字宙的______信息等方式探索宇宙的奥秘.?
2.电磁辐射是指__________这些电磁波构成了对其他仪器设备正常工作产生干扰或对人、动物、植物等有机体产生损害,这就是______.?
3.常见的电磁污染源有广播电视系统的______,通信设备,工业、科学研究、医学等领域使用______,高压输变电系统及家用电器等.?
二、可持续发展?
1.可持续发展的定义是_______其本质是指______和环境保护的协调发展,既要达到______的目的,又要保护自主学习好人类赖以生存的______等自然资源和环境,不影响子孙后代的生存和发展.?
2.全球可持续发展五大要点:______,发展援助,清洁水源,______,能源开发.?一、1.电磁辐射 2.电力、电子设备都会向外辐射电磁波 电磁污染 3.发射设备 高频设备
二、1.既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展 经济、社会、资源 发展 大气、淡水、海洋、土地和森林
2.环境保护 绿色贸易1.科学技术推动社会发展
〖JP2〗科学技术成就改变了人类的生产、生活方式,极大地提高了人们的生活质量,推动着社会向前飞速发展.?
2.科学技术是一把“双刃剑”?科学技术带来的工业文明在创造巨大物质财富的同时,对人类和自然也产生了种种负面影响.如:电磁污染、环境污染等.?
3.科学技术与社会的相互作用?
科学技术既可以对社会发展产生积极作用,也可能产生消极作用.?现代科学技术与社会已互联为一个系统,彼此既相互促进,又相互制约.在这个系统中科学技术是第一生产力,是促进经济增长、社会发展的重要因素.社会是科学技术发展的外部环境,先进的社会制度是科学技术发展的重要点突破要保证.同时,社会也是科学技术发展的落脚点,科学技术发展是为社会服务的.?只有妥善处理科学技术与社会的相互关系,科学技术与社会才能协调地向前发展.?典例剖析【答案】①煤矸石占地、自燃、破坏生态环境;?
②燃煤电厂的烟尘污染;
③二氧化硫是煤炭燃烧中产生的最主要的有害气体;④氮氧化物的排放;?
⑤燃煤电厂的废水排放量最大的是冲灰水.?自我检测1.传统电脑的各个配件都能产生电磁辐射,并对人体造成伤害.废弃的电脑设备变成“电脑垃圾”时,将对环境造成新的污染,因此生产厂商推出“绿色电脑”.这里的“绿色电脑”是指(  )
A.绿颜色的电脑
B.价格低的电脑
C.木壳的电脑
D.低辐射、低噪声、健康环保的电脑
2.要实现科学技术与社会的协调发展,关键是什么?D 技术 祝您学业有成课件18张PPT。第四节 电磁波的技术应用 我们行驶在高速公路上经常见到雷达测速警示牌.它是如何测量汽车、飞机等高速行驶的交通工具的速度的呢?某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站飞来的飞机,设某一时刻从雷达站发出电磁波后,再接收到反射波历时200μs,经4s后,雷达站从发出电磁波再接收到反射波历时86 μs,则该飞机的飞行速度是多大?? 情景切入=5.25×102 m/s.一、无线电广播?
1.变化的电场和______总是交替产生,并且由发生区域向周围空间传播,这种由近及远的电磁场的传播就是______.其速度与______相同,为______.
2.1895年,______的马可尼利用______成功地实现了无线电通信.收音机上的调谐旋钮起______,即选择特定频率的电台的信号.?
3.为了使人们能清楚地收听某一电台的信号,各个电台所发射的电磁波的频率必须______.无线电频道是一种有限的自然资源,如果两个电磁波信号以同样或极相近的频率发出,便会______.自主学习4.无线电波中的______在技术上是最容易实现的,它们载送声音的方式也是比较简单的______方式,所以最初的无线电广播是中波和短波调幅广播两种方式.中波可沿着______传播(地波),如果功率较大,能够覆盖半径为100多千米的地区,也可依靠地球外层空间的______(天波),有可能到达几百以至上千千米以外的远方.短波主要依靠电离层的反射,功率较大的短波能够传播到几千千米以外.?
5.广播接收机通常称为______.初期接收广播的______和使用1~5支电子管的收音机.除?______?外1919年日本的安藤博和美国的哈尔研制出四极管,1937年英国的朗德研制出五极管.这些通称为真空管或______,其中,五极管应用最广泛.?6.第二次世界大战后,美国贝尔实验室的__________对______进行了深入研究.1948年6月30日,贝尔实验室正式宣布______研制成功.这三位美国科学家荣获1956年度的诺贝尔物理奖.?
7.电视信号为______,它通常由______传送.微波的特点是______,所以碰到高大建筑物或高山会被阻隔,因此必须每隔一定距离建立______.?
8.同步通信卫星当作电磁波的中继站,大大增加了信号的覆盖面积.理论计算表明,只要______颗通信卫星视频信号就几乎可以覆盖整个地球的表面.?二、雷达
1.雷达是_________________________.?
2.雷达一般由______、发射装置、______、输出装置(显示器)、电源、______和防干扰设备等构成.?
3.雷达使用的电磁波是_______的微波.?三、移动电话无绳电话、______、移动电话均是通过______?实现信号的发射与接收的.移动电话又称?______?.每个手机都是一个电磁波发射台同时它又相当于一个______,捕捉空中的电磁波.?一、1.变化的磁场 电磁波 光速 3×108 m/s
2.意大利 电磁波 调谐
3.特定的 干扰
4.中波和短波 调幅 地球表面 电离层反射
5.收音机 矿石收音机 二极、三极管 电子管
6.肖克莱、布拉坦、巴丁 半导体 晶体管
7.视频信号 微波 只能沿直线传播 中继站 8.三
二、1.利用电磁波进行测距和定位的无线电设备
2.天线系统 接收装置 用于控制雷达工作和处理信号的计算机
3.直线性好、反射性能强
三、无线对讲机 电磁波 手机 收音机 1.无线电广播?
无线电广播的过程,话筒把声音信号转变成音频信号,放大后搭载到高频电磁波上调制,然后由天线向周围空间发送出去.?接收机上的接收天线,接收来自广播电台的电磁波,经调谐器选取所需信号,放大后送给扬声器,再现声音.?
2.电视
电视传播原理同无线电广播相似.?电视信号的传播使用的电磁波是微波,微波波长小,只能沿直线传播,因此需建立中继站.?电磁波信号可由同步卫星进行传播,理论计算与实践证明,只要三颗通信卫星就几乎覆盖整个地球表面.?要点突破 3.雷达?
雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备.雷达的工作原理:雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的特性工作的.雷达有广泛的实际应用.
4.移动电话
移动电话又称为手机.每个手机都是一个小型电磁波发射台,它将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中;同时它又相当于一个收音机,捕捉空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信息.移动通信的过程如下图所示.?典例剖析 是交替产生周期性变化的电磁场由发生区域向远处的传播,在真空的传播速度为3.0×108 m/s电磁波在传播过程中频率f不变,由公式v=λf,电磁波在介质中传播速度越小,波长越短.电磁波具有波动性,能产生干涉衍射现象.?【答案】?AC 要有效地向外发射电磁波,必须要有足够高的振荡频率.理论证明.振荡电路单位时间内向外界辐射出去的能量与频率的四次方成正比.因此,要想有效地把电磁波的能量传播出去,必须用开放电路发射电磁波.?【解析】 首先通过话筒把声音信号转变成音频信号,音频信号频率很低,不能用来直接发射电磁波.此时需要把音频信号加到高频电磁波上,这个过程叫做调制.经过调制的音频信号通过开放电路向四周辐射出去.接收机上的天线,接收来自广播电台的电磁波,经调制器选取所需信号,这个过程叫电谐振调谐.然后,从接收到的高频电磁波中分〖JP3〗离出所携带的音频信号.这个过程叫检波,也叫解调.最后,检波出来的音频信号经过放大器放大,送到扬声器再现声音. 自我检测A A AC 祝您学业有成