[教科版]2021年九年级物理上册教学ppt课件(全册)同课异构

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,教科版,2021,年九年级,物理上册,教学课件（,全册,）同课异构,PPT,（,225,张）,精选,全国,大赛,一等奖,课件,如果您暂不需要，请收藏我哦！,一次下载，终生使用,教科版2021年九年级物理上册教学课件（全册）同课异构P,教科版2021年九年级物理上册教学ppt课件(全册)同课异构,2,第九章 家庭用电,一、家用电器,第九章 家庭用电一、家用电器,3,教科版2021年九年级物理上册教学ppt课件(全册)同课异构,4,家庭中的常用电器,电的应用促进了人类文明的快速发展，现代家庭生活的自动化、智能化更离不开电。,家庭中的常用电器 电的应用促进了人类文明的快速,5,一、认识用电器,活动：你家都有哪些家用电器,表,9-1-1,中列出的是小明家的家用电器及其额定功率。,请你仿照表,9-1-1,，将你家的家用电器和额定功率填入自制的表中。,一、认识用电器活动：你家都有哪些家用电器 表9,6,家用电器的用途和分类,家用电器的用途：,将电能转变成其他形式的能,进行某种信息处理、服务于家庭生活,家用电器的分类：,电热类,电动类,照明类,信息类,你能将表,9-1-1,中的家用电器进行分类吗？,家用电器的用途和分类家用电器的用途：将电能转变成其他形式的能,7,电热类家用电器,工作原理：,靠电流通过电阻产生热量进行工作。,电热水器,电饭锅,电熨斗,电热类家用电器工作原理：靠电流通过电阻产生热量进行工作。电热,8,二、家用电器与电源的连接,插座、电源线和电水壶,二、家用电器与电源的连接插座、电源线和电水壶,9,观察：插座,家庭电路预留的电源接口,插座,两孔插座,三孔插座,两孔插座：,没有金属外壳,的用电器使用,两孔插座,，如,台灯,等。,三孔插座：,一般有金属外壳,的用电器使用,三孔插座,，如,电水壶,等。,观察：插座家庭电路预留的电源接口插座两孔插座三孔插座两孔,10,相线、中性线、保护接地线,相线,，俗称,火线,，符号为,L,，相线是,带电,的。,中性线,，俗称,零线,，符号为,N,，中性线通常是,不带电,的。,保护接地线,，俗称,接地线,，符号为,PE,，保护接地线通常是也,不带电,的。,相线、中性线、保护接地线相线，俗称火线，符号为L，相线是带电,11,插座接法,中性线,（零线）,相线,（火线）,保护接地线,两孔插座,的接法是,左边,的插孔接,零线,，,右边,的插孔接,火线,；,三孔插座,的接法应该是,左边,的插孔接,零线,，,右边,的插孔接,火线,，,中间,的插孔接,地线,，即“左,零右火中间地,”。,中性线,（零线）,相线,（火线）,插座接法中性线（零线）相线（火线）保护接地线,12,教科版2021年九年级物理上册教学ppt课件(全册)同课异构,13,观察：插头,家用电器连接电源的接头,插头：,安装在家用电器电源线的一端，将其插入插座即可使家用电器与电源连通。,插头,两脚插头,三脚插头,结合插座和相线、中性线、保护接地线的知识，,分析插头的内部结构,。,观察：插头家用电器连接电源的接头插头：安装在家用电器电源,14,三、家用电工工具,家用电工工具包,验电笔,是这个包中,必备的工具,，用于检查,低压导体,或,电气设备外壳,是否带电。,三、家用电工工具家用电工工具包 验电笔是这个包,15,1,、验电笔的结构,验电笔由,金属笔尾,、,金属笔尖,、,电阻,和,氖管,组成。,动手做：学会使用验电笔,2,、测试原理,氖管中充有稀薄的氖气，两端是两个金属电极。当电极间的电压达到一定值时，氖气会到点。当电流从一个电极流到另一个电极时，氖气会发出红光。,1、验电笔的结构 验电笔由金属笔尾、金属笔尖、,16,3,、试电笔分类及使用方法,验电笔,螺丝刀验电笔,3、试电笔分类及使用方法验电笔螺丝刀验电笔,17,使用方法：,1,、验电笔：,手指要按住金属笔尾，用笔尖接触被测的导线。,2,、螺丝刀验电笔：,用指尖抵住上端的金属帽。,使用方法：,18,4,、实验结果,如果试电笔的氖管发光，则被测导线是,火线,；,如果试电笔的氖管不发光，则被测导线是,零线,。,注意：,试电笔中的电阻的作用十分重要，因为氖管发光只需很小的电流，所以试电笔的电路中串联一个很大的电阻。,4、实验结果如果试电笔的氖管发光，则被测导线是火线；注意：,19,小结,你学到了什么？,小结你学到了什么？,20,第九章 家庭用电,二、家庭电路,第九章 家庭用电二、家庭电路,21,思考,输送：,你知道家里用的电是怎样输送进来，又是怎样分配的吗？,通过变电站、输电线以及各种输配电器送入我们的家庭住宅。,分配：？,思考输送： 你知道家里用的电是怎样输送进来，又,22,一、认识家庭电路,家庭电路,家庭电路由,进户线,、,量电装置,、,配电装置,、,用电器,和,导线,组成。,一、认识家庭电路家庭电路 家庭电路由进户线、量电,23,1,、进户线,连接户外的供电电路的电线通常有两根：,中性线,N,（零线）,和,相线,L,（火线）,。,注意：中性线与大地间没有电压；,相线与中性线间的电压是,220 V,。,2,、量电装置和配电装置的作用,对,家庭用电,进行,计量,、,控制,和,保护,。,1、进户线 连接户外的供电电路的电线通常有两根,24,二、量电装置和配电装置,观察：量电装置和配电装置,家庭配电箱中都有哪些电器？这些电器是按什么次序安装的？它们有哪些功能？,二、量电装置和配电装置观察：量电装置和配电装置,25,1,、配电箱的组成,电能表、电源总开关、漏电保护器等,2,、各组成的功能,（,1,）电能表：,量度电能消耗状况的仪器。,（,2,）电源总开关：,安装在电能表后，用以控制整个家庭电路。,家用闸刀开关,空气开关,1、配电箱的组成电能表、电源总开关、漏电保护器等2、各组成的,26,（,3,）漏电保护器：,管式熔断器,家用小型塑壳断路器,作用：,可以对,人身触电,、,导线漏电,、,插座接错线,、,用电器短路,等故障起,保护作用,。,（3）漏电保护器：管式熔断器家用小型塑壳断路器作用：可以对人,27,动手做：练习使用家庭配电箱,请阅读,P9“,动手做”内容，找出使用家庭配电箱的方法。并对漏电保护器进行例行试验。,许多家庭电路的配电箱中都有,空气开关,和,漏电保护器,。,请在家长或技术人员的指导与帮助下，进行操作！,动手做：练习使用家庭配电箱 请阅读P9“动手做,28,三、现代家庭电路,1,、单回路配电线路,特点：,（,1,）各灯具以及插座相互并联，工作时互不影响；,（,2,）控制各灯具的开关都装在相线上，确保断开开关时灯具上不带电；,三、现代家庭电路1、单回路配电线路特点：（1）各灯具以及插座,29,螺丝口灯座,我们常用的白炽灯，螺丝口灯座中心的金属片接相线，螺丝套接中性线，以防止人身触电。,螺丝口灯座 我们常用的白炽灯，螺丝口灯座中心,30,动手做：安装模拟家庭电路,请按图安装模拟家庭电路。,动手做：安装模拟家庭电路请按图安装模拟家庭电路。,31,安装时注意：,（,1,）按照进户线,电能表,总开关,熔断器,用电器顺序安装；,（,2,）控制各灯具的开关都应装在相线上；,（,3,）所有家用电器和插座都是并联的，而用电器要与它的开关串联；,（,4,）三孔插座需要接地；,安装时注意：（1）按照进户线电能表总开关熔断器,32,2,、多回路配电线路,使用原因：,常用电器较多，负载功率较大,请同学们阅读,P10,最后一段，找出上图的工作原理。,2、多回路配电线路使用原因：常用电器较多，负载功率较大,33,小结,通过本节课，你学习到了什么？,小结通过本节课，你学习到了什么？,34,第九章 家庭用电,三、安全用电,第九章 家庭用电三、安全用电,35,一、触电和安全电压,1,、触电,是电流从人体中通过造成的,思考：是否只要有电流通过，就会对人体造成伤害？,相反：,在医学上经常用若电流治疗疾病,一、触电和安全电压1、触电是电流从人体中通过造成的思考：是否,36,（,1,）电流的大小,（,2,）通电时间的长短,电流对人体造成伤害的关键因素有哪些？,思考,（1）电流的大小（2）通电时间的长短电流对人体造成伤害的关键,37,人体对电流的反映,810mA,手摆脱电极已感到困难,有剧痛感,(,手指关节,).,2025mA,手迅速麻痹,不能自动摆脱电极,呼吸困难,5080mA,呼吸困难,心房开始震颤,90100mA,呼吸麻痹,三秒钟后心脏开始麻痹,停止跳动,.,说明：,脱毛衣时发出的火花电压达几万伏，但没有形成持续电流，所以不会电死人,100-200,微安,对人体无害反而能治病,电死人的关键是,电流的大小,。,人体对电流的反映810mA 手摆脱电极已感到困难,有剧痛感,38,触电电流的大小跟什么因素有关？,思考,（,1,）接触电压,（,2,）人体电阻,人体电阻又跟哪些因素有关？,（,1,）清洁与否,（,2,）干湿程度,干燥时,2000,潮湿时,1500,浸水时,500,触电电流的大小跟什么因素有关？思考（1）接触电压（2）人体电,39,鸟儿落在电线上为什么不会触电？,思考,站在高压线上的小鸟，鸟儿站在一根电线上，没有形成火线、地线同时加在鸟儿的两个部位上，而且站在同一根电线上的小鸟的两只脚之间不会有电压存在，也就不会有电流从它身上通过，所以鸟儿不会触电,.,A,B,R,AB,=0,U,AB,=0,鸟儿落在电线上为什么不会触电？思考 站在高压,40,2,、安全电压,对人体不会造成严重的伤害事故的电压,安全电压：,通常情况下，不高于,36V,的电压对人是安全的，称为安全电压。,根据不同的使用环境，将安全电压分为五个等级：,42 V,36 V,24 V,12 V,6 V,2、安全电压对人体不会造成严重的伤害事故的电压安全电压：,41,二、低压触电和高压触电,低压线路：,家庭电路的电压是,220,V,，工农业生产的动力电路电压是,380,V,，它们都属于,低压线路,。,高压线路：,大型发电机的输出端以及远距离输电线的电压高达,几千伏,至,几十万,伏，属于,高压线路,。,低压触电,高压触电,二、低压触电和高压触电低压线路： 家庭电路的电,42,火线,零线,1,、低压触电,单线触电,双线触电,火线1、低压触电单线触电双线触电,43,火线,零线,想救我，,给我穿上绝缘鞋,或给我一张干燥的木凳吧,火线,零线,我来,帮你！,啊！,电死我啦,！,一只手接触火线，身体的其它部位接触大地，电流从人体流过，造成触电。,（,1,）单线触电,火线零线想救我，火线零线我来啊！ 一只手接触,44,人自以为与大地绝缘却实际与地连通：,a,人站在绝缘物体上，却用手扶墙或其它接地导体或站在地上的人扶他。,b,人站在木桌、木椅上，而木桌、木椅却因潮湿等原因转化成为导体。,人自以为与大地绝缘却实际与地连通：,45,火线,零线,想救我，,快去断开电源！,一只手接触火线，另一只手接触零线，电流从人体通过，造成触电。,（,2,）双线触电,火线零线想救我， 一只手接触火线，另一只手接触,46,1,、首先，切断电源，或用干燥的木棍将电线挑开，迅速使被触电的人脱离电源,(,千万不能直接去接触被触电的人,),。,2,、如果触电人严重时需要进行人工呼吸。,3,、送医院。,4,、发生火灾时也要先切断电源，绝不要带电泼水救火,触电急救措施,1、首先，切断电源，或用干燥的木棍将电线挑开，迅速使被触电的,47,U,2,、高压触电,高压电弧触电,高压跨步触电,U2、高压触电高压电弧触电高压跨步触电,48,雷击,雷电是自然界中发生的放电现象，发生雷电时，在云层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过，会给人们带来危害,.,雷电的路径往往经过地面上凸起的部分，如树木、高大建筑物、室外天线等，所以室外天线要装设避雷装置，特别是室外天线架设得比周围建筑物高的情况下，一定要装设避雷装置,.,雷击 雷电是自然界中发生的放电现象，发生雷电时,49,用电原则：,不要接触低压带电体,不要靠近高压带电体,（低压勿摸，高压勿近）,如何避免触电伤害,用电原则：不要接触低压带电体（低压勿摸，高压勿近）如何避免触,50,三、火灾、爆炸及其他,1,、火灾形成的原因？,（,1,）带电体空气放电，产生电火花或电弧，引起火灾。,（,2,）电弧熔化的金属掉落在易燃物上引起火灾。,（,3,）电流过大，导线发热会使绝缘外皮着火。,（,4,）电线接头接触不良，散热不畅，局部过热。,三、火灾、爆炸及其他1、火灾形成的原因？（1）带电体空气放电,51,2,、爆炸,电火花和电弧可能引起爆炸,实例：,为什么电冰箱不宜放在使用煤气的厨房中？,如果遇到煤气泄漏，控制电冰箱通断的继电器产生的火花，就可能点燃煤气，引起爆炸。,2、爆炸电火花和电弧可能引起爆炸实例：为什么电冰箱不宜放在使,52,讨论交流：预防电火灾,调查在我们家庭和学校生活中，由于用电不当可能发生的火灾事故及其发生原因，并提出你的预防建议。,讨论交流：预防电火灾 调查在我们家庭和学校生活,53,思考,如果因为电线短路而失火，能否立即用水去灭火？为什么？,答案：,不能，因不纯净的水可导电，,会加重灾情必须迅速切断电源，,用砂土、灭火器扑灭火焰,思考答案：不能，因不纯净的水可导电，,54,四、用电保护,保护电器：,熔断器,漏电保护器,保护措施：？,保护接地,四、用电保护保护电器：熔断器漏电保护器保护措施：？保护接,55,保护接地的作用,无保护接地：,发生相线与用电器金属外壳连通故障时，有触电的危险。,有保护接地：,发生相线与用电器金属外壳连通故障时，故障电流会使熔断器熔断或使断路器、漏电保护器自动切断电源。,保护接地的作用无保护接地：发生相线与用电器金属外壳连通故障时,56,注意,由于接地有严格的技术要求，对于早年修建的没有保护接地设施的住宅，居民不可自行埋设地线，也不可能把自来水管或煤气管道当作接地线使用，否则，可能带来严重后果，如大范围自来水管、煤气管道带电，甚至由此会引起煤气爆炸或火灾。,注意 由于接地有严格的技术要求，对于早年修建的,57,小结：,2,、安全电压值,3,、触电的四种形式,4,、火灾、爆炸的原因,5,、保护接地,1,、触电事故发生的原因,小结：2、安全电压值3、触电的四种形式4、火灾、爆炸的原因5,58,第九章 家庭用电,四、家庭生活自动化、智能化,第九章 家庭用电四、家庭生活自动化、智能化,59,一、住宅楼道灯的自动控制,a,、 用声光共同控制开关，并配有延时装置,光控传感元件：光敏电阻或光电二极管,声控传感元件：驻极体,声光控开关灯座,声光控开关电路,一、住宅楼道灯的自动控制 a、 用声光共同控制开关，并配有,60,b,、手动触摸控制开关,触摸延时开关,如果采用的是触摸开关，当用手触摸按钮后触发电路，灯亮，,3,5 min,后灯熄灭。,b、手动触摸控制开关触摸延时开关 如果采用的,61,c,、红外感应控制开关,红外感应式开关,红外感应式开关则是通过感应人体发出的红外线进行控制，只要有人在一定范围内，即可触发开关，直到人离开此范围,30 s,以后灯熄灭。,c、红外感应控制开关红外感应式开关 红外感应式,62,动手做：观察声光控开关,拆开声光控开关，观察里边都有什么。你能分辨出哪个是光控传感元件，哪个是声控传感元件吗？你看到电子线路了吗？,动手做：观察声光控开关 拆开声光控开关，观察里,63,二、家庭生活智能化,随着网络技术的发展与普及，家庭生活已逐步走向具有高度智能特点的自动化。家庭智能自动化系统主要由一个,中央微处理机（,CPU,）,来做“大管家”，它接收来自各方面的信息，再按程序传递给其他电子电器执行操作。你可以通过电话、计算机、遥控器等发送信息给中央微处理机，也可以接收来自中央微处理机的信息。家用电器都成了网络终端，如冰箱、洗衣机、电视机、音响设备等都能实现网上操作。,二、家庭生活智能化 随着网络技术的发展与普及，,64,由机械控制和电脑编程两种控制方式,1,、洗衣机、微波炉自动控制,由机械控制和电脑编程两种控制方式1、洗衣机、微波炉自动控制,65,由温控磁钢进行控制，当温度达到约,103,度时能自动失磁，使电路转换工作状态。,2,、电饭锅的自动控制,由温控磁钢进行控制，当温度达到约103度时,66,利用红外线进行遥控控制,3,、电视机、空调的自动控制,利用红外线进行遥控控制3、电视机、空调的自动控制,67,4,、饮水机自动控制：热敏电阻自动控制，当水达到一定温度时自动切换为保温电路。,4、饮水机自动控制：热敏电阻自动控制，当水达到一定温度时自动,68,教科版2021年九年级物理上册教学ppt课件(全册)同课异构,69,70,教科版2021年九年级物理上册教学ppt课件(全册)同课异构,71,小结,1,、住宅楼道灯的自动控制,2,、家庭生活智能化,小结1、住宅楼道灯的自动控制,72,10.2,电磁波的应用,10.2电磁波的应用,73,电磁波在通信、遥感、空间探测、工农业生产、国防、科学研究及日常生活中都得到了广泛的应用。,进入,20,世纪，无线电通信事业得到了迅猛发展，相继出现了无线电广播、雷达、无线电传真机、电视、无线电寻呼机（,BP,机）、移动电话（手机）。,1957,年，第一颗人造卫星发身成功，人类开始步入卫星通信时代。,前言,电磁波在通信、遥感、空间探测、工农业生产、国防、科学,74,一、无线电广播与电视,从,赫兹,用实验证实电磁波的存在后，电磁波很快就应用在远距离无线电通信上。,1906,年，,美国,做了一次试验性的,广播,。以后无线电广播就开始进入千家万户。,1932,年，,英国,广播公司播出世界上第一个规范的,电视节目,，从此，人类开始步入电视时代。,电视系统的原理与广播系统的原理基本相同，它们主要由,发射系统,和,接收系统,组成，电视系统有,图像,和,声音,两部分，而广播系统则只有,声音,部分。,你能说出电视系统及接收流程图吗？,广播系统呢？,一、无线电广播与电视 从赫兹用实验证实电磁波的存在后，,75,9.,电视发送与接收简介,:,(1),摄像管,将光信号 转化为电信号（摄像机核心器件）,(2),显像管,将电信号转化为光信号（电视机核心器件）,9.电视发送与接收简介:(1)摄像管将光信号 转化为电信号,76,(3),电视台的发送与电视机的接收,(4),为在屏幕上获得整幅的图像,无论摄像管还是显象管都要进行“扫描”,.,(3)电视台的发送与电视机的接收 (4)为在屏幕上获得整,77,二、移动通信,移动通信是指通信双方至少有一方可以自由移动进行信息交换的通信方式。,移动通信以其特有的灵活、便捷的优点符合现代社会人们对通信技术的要求，成为,20,世纪,80,年代中期以来发展最为迅速的通信方式。,你能想象出移动通信的工作模式吗？,二、移动通信 移动通信是指通信双方至少有一方可以自由,78,移动通信系统是一个,有线,与,无线,相结合的综合通信系统。以甲市移动用户,A,与乙市移动用户,B,进行移动通信为例，其信号流程图如图：,移动用户,A,邻近基站,移动交换中心,甲 市话 局,乙 市话 局,移动交换中心,邻近基站,移动用户,B,移动通信系统是一个有线与无线相结合的综合通信系,79,10.,雷达,:,通过物体对无线电波反射来发现目标,测定目标,10.雷达:通过物体对无线电波反射来发现目标,测定目标,80,有关参考知识,1.,数字信号,:,有关参考知识1.数字信号:,81,教科版2021年九年级物理上册教学ppt课件(全册)同课异构,82,教科版2021年九年级物理上册教学ppt课件(全册)同课异构,83,2.,多普勒雷达,多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位，测速，测距等工作的雷达。所谓多普勒效应就是，当声音，光和无线电波等振动源与观测者以相对速度,V,相对运动时，观测者所收到的振动频率与振动源所发出的频率有所不同。因为这一现象是奥地利科学家多普勒最早发现的，所以称之为多普勒效应。由多普勒效应所形成的频率变化叫做多普勒频移，它与相对速度,V,成正比，与振动的频率成反比。,脉冲多普勒雷达的工作原理可表述如下：当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差，称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线,滤除干扰杂波的谱线，可使雷达从强杂波中分辨出目标信号,.,2.多普勒雷达 多普勒雷达就是利用多普勒效应,84,所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强，能探测出隐蔽在背景中的活动目标。,机载火控系统用的主要是脉冲多普勒雷达。如美国战机装备的,A P G,68,雷达，代表了机载脉冲多普勒火控雷达的先进水平。它有,18,种工作方式，可对空中、地面和海上目标边搜索边跟踪，抗干扰性能好，当飞机在低空飞行时，还可引导飞机跟踪地形起伏，以避免与地面相撞。这种雷达体积小，重量轻,可靠性高,.,脉冲多普勒雷达于,20,世纪,60,年代研制成功并投入使用。,20,世纪,70,年代以来，美国首先在,F-14,、,F-15,、,F-16,飞机上装备，使战斗机具有,“,下视,”,雷达，目前脉冲多普勒雷达广泛用于,S-27,、,S-30,、歼,-10,等三代战斗机。,装有脉冲多普勒雷达的预警飞机，已成为对付低空轰炸机和巡航导弹的有效军事装备。此外，这种雷达还用于气象观测，对气象回波进行多普勒速度分辨，可获得不同高度大气层中各种空气湍流运动的分布情况。,所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强，能探测出隐蔽,85,3.,石英晶体振荡器的基本原理,(1),、石英晶体振荡器的结构 石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加,上封装外壳就构成了石英晶体谐,振器，简称为石英晶体或晶体、,晶振。其产品一般用金属外壳,封装，也有用玻璃壳、陶瓷或,塑料封装的。下图是一种金属,外壳封装的石英晶体结构示意图。,3.石英晶体振荡器的基本原理 (1)、石英晶体振荡器的结构,86,(2),、压电效应,若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与,LC,回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。,(3),、等效电路 当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容,C,，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个,PF,到几十,PF,。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感,L,来等效。一般,L,的值为几十,mH,到几百,mH,。晶片的弹性可用电容,C,来等效，,C,的值,(2)、压电效应,87,一般只有,0.0002,0.1pF,。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用,R,来等效，它的数值约为,100,。由于晶片的等效电感很大，而,C,很小，,R,也小，因此回路的品质因数,Q,很大，可达,1000,10000,。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。,(4),、石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号 。石英钟走时准、耗电省、经久耐用为其最大优点。石英钟都是以石英晶体振荡器为核心电路。 随着电视技术的发展，近来彩电多采用,500kHz,或,503 kHz,的晶体振荡器作为行、场电路的振荡源，经,1/3,的分频得到,15625Hz,的行频，其稳定性和可靠性大为提高。面且晶振价格便宜，更换容易。 在通信系统产品中，石英晶体振荡器的价值得到了更广泛的体现,.,一般只有0.00020.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损,88,第十章 电磁波与信息技术,二、电磁波的应用,第十章 电磁波与信息技术二、电磁波的应用,89,课堂引入,应用,电磁波在信息方面的应用,电磁波能量特性的应用,课堂引入应用电磁波在信息方面的应用电磁波能量特性的应用,90,一、电磁波在信息方面的应用,电磁波在信息方面的应用，源于三个方面：,1,、电磁波携带信息；,2,、电磁波可以帮助人们获得信息；,3,、电磁波能承载并传播信息；,一、电磁波在信息方面的应用电磁波在信息方面的应用，源于三个方,91,1,、利用电磁波携带的物质信息，人们可以,鉴别物质,，分析材料中包含的元素。,钠盐燃烧时发出波长为,589 nm,和,589.6 nm,的黄光，告诉人们这种盐中有纳元素。,分析化学实验中，用色谱仪根据各种电磁波谱线的位置和强度，检测某种物质中含有哪些元素。,天体研究中，根据遥远星体发出的射线谱，可以知道该天体的物质组成。,1、利用电磁波携带的物质信息，人们可以鉴别物质，分析材料中包,92,2,、利用电磁波的反射，可以,发现目标，测量距离,；利用电磁波的透射能力，可以,检查人体,；利用电磁波还可以,研究晶体结构,，它是,研究新材料,的重要手段。,雷达与“倒车雷达”的原理相似，但它利用的是电磁波。借助雷达，可以发现军事目标。,这是用,X,射线拍摄到的第一张照片，后来人们常用,X,射线来进行器官和骨骼检查。,利用,X,射线可以进行晶体的微观结构研究。在,DNA,双螺旋结构的发现中，,X,射线起到了重要作用,2、利用电磁波的反射，可以发现目标，测量距离；利用电磁波的透,93,3,、电磁波可以通过“,调制,”，把,文字、图像、声音,等各种信息加入其中，并传到遥远的地方。用户可以通过,收音机、电视机,等装置接收这些含有信息的电磁波，并进行“,解调,”，把信息还原，从而收到优美的音乐和精彩的电视节目。,（,1,）无线电广播的工作过程,3、电磁波可以通过“调制”，把文字、图像、声音等各种信息加入,94,（,2,）电磁波是信息的载体,通过卫星转播，世界各地观众都可以同时收看到奥林匹克运动会的精彩比赛,“,神舟”九号载人飞船在升空、轨道飞行和安全着陆过程中，地面控制中心主要通过电磁波与飞船联系，实现复杂的控制,利用移动电话发射和接收电磁波，你几乎可以在地球的任何角落和他人进行通话,（2）电磁波是信息的载体通过卫星转播，世界各地观众都可以同时,95,讨论交流：电磁波还有哪些应用,电磁波的信息特性，在生产、生活、工作和学习中的应用不胜枚举。请同学们说说，电磁波的信息特性还有哪些应用？,讨论交流：电磁波还有哪些应用 电磁波的信息特性,96,二、电磁波能量特性的应用,1,、太阳是地球上维持各种生命运动最基本的能量来源。,叶绿素以太阳光为能量把水、二氧化碳和矿物质加工成淀粉、蛋白质和纤维素等,太阳光为人们提供生活、工作最基本的温度环境,太阳能及因太阳能而形成的水能、风能是重要的可再生能源,二、电磁波能量特性的应用1、太阳是地球上维持各种生命运动最基,97,2,、高频电磁波具有巨大的能量，能对所照射到的物体产生很强的作用。,高频淬火,用高频电磁波快速加热齿轮齿表，然后快速冷却，使齿表耐磨,高频淬火,用高频电磁波快速加热齿轮齿表，然后快速冷却，使齿表耐磨,医生利用激光，对眼睛进行精巧的手术，来治疗近视眼,2、高频电磁波具有巨大的能量，能对所照射到的物体产生很强的作,98,三、减少电磁污染,生活中的电磁波辐射,1,、紫外线辐射,2,、手机辐射,3,、电脑辐射,4,、,x,射线辐射、,射线、宇宙射线（辐射强度较强）,三、减少电磁污染生活中的电磁波辐射1、紫外线辐射,99,辐射标志,人们在长期的实践和应用中发现，少量的辐射照射不会危及人类的健康，过量的放射性射线照射对人体会产生伤害，使人致病、致癌、致死。受照射时间越长，受到的辐射剂量就越大，危害也越大。如：,1,、造成胎儿畸形甚至死亡,2,、使人体细胞发生癌变,3,、使染色体发生变异，导致畸胎等。,电磁波的危害,辐射标志 人们在长期的实践和应用中发现，少量的,100,较少电磁污染的措施,（,1,）家用电器,分散摆放,，以免使家中某个位置的电磁辐射剂量过大，而使人体处于超量辐射的环境之中。,（,2,）各种家用电器都应尽量,避免长时间操作,，尽量,避免,多种电器,同时启用,。,（,3,）使用电器时，要,保持一定的安全距离,。离电器越远，受电磁波的侵害越小。,较少电磁污染的措施（1）家用电器分散摆放，以免使家中某个位置,101,小结,本节课你学到了什么？,小结本节课你学到了什么？,102,第十章 电磁波与信息技术,三、改变世界的信息技术,第十章 电磁波与信息技术三、改变世界的信息技术,103,借助电磁波以及其他一些技术，现代通信网络已经覆盖了地球的每个角落。,数以百计的通信卫星环绕着地球,高山之巅上数不清的通信发射塔,地下和海底密如蛛网的通信线缆,借助电磁波以及其他一些技术，现代通信网络已经,104,这个从空中、陆地到海底的立体通信网络，连接了亿万部电话、计算机和大型数据库，将整个世界从国家、地区到家庭、个人紧密地联系起来，形成了一个“地球村”,现代通信网络,卫星通信,光缆通信,移动通信,这个从空中、陆地到海底的立体通信网络，连接了,105,一、卫星通信,通信卫星的发射,通信卫星的作用是通信,思考：这是怎样的一个过程？,一、卫星通信通信卫星的发射通信卫星的作用是通信思考：这是怎样,106,通信卫星的工作过程,通信卫星,卫星电话,地面站,地面站,卫星与地面站、卫星电话之间进行通信,在整个过程中，卫星只是“,二传手,”，但倘若没有它，信息传递将戛然而止。,通信卫星的工作过程通信卫星卫星电话地面站地面站卫星与地面站、,107,今日的地球已经被一张,电磁波的大网,严严实实地罩了起来，通过这个通信网络，几乎在地球上任意一个地方都可以将信息即时发往世界各地，在一瞬间传遍全球。,今日的地球已经被一张电磁波的大网严严实实地罩,108,二、光缆通信,光传播的两个特点：,（,1,）在同种均匀介质中，光总沿着直线传播；,（,2,）光源的发光是发散的，能量消损过快；,思考：用什么办法能把光限制在特定的“管道”中传播，使它几乎毫无损耗地到达远方目的地呢？,二、光缆通信光传播的两个特点：（1）在同种均匀介质中，光总沿,109,光在光纤中传播，光能损耗非常少,光纤灯,光导纤维,光在光纤中传播，光能损耗非常少光纤灯光导纤维,110,各种光导纤维,各种光导纤维,111,光缆通信的原理,如果我们让入射光携带上信息，那么信息就完成了从光纤一端到另一端的传递，这就是光缆通信的原理。,光缆特点：,（,1,）传输距离长,（,2,）高抗干扰,光缆通信的原理 如果我们让入射光携带上信息，那,112,三、移动通信,思考：手机是如何实现彼此间通信的？,数字蜂窝系统：,当前最为普遍的手机通信系统主要由,移动台,、,基站,和,移动交换中心,组成，它们形成了一个,数字蜂窝系统,。,三、移动通信思考：手机是如何实现彼此间通信的？数字蜂窝系统：,113,（,1,）移动台,：指,手机,或,车载电话,，它既能发射无线电波，也能接收无线电波。,（,2,）基站,：也称为,基地台,，它是,一种固定的无线电台,，可将接收到的手机信号传递到移动通信网，也可将信号从移动通信网传递到手机。,（,3,）移动交换中心,：整个移动通信网络的,核心,，所有移动台发来的信息都要经由它,分拣,、,处理,、,传递,。,（1）移动台：指手机或车载电话，它既能发射无线电波，也能接收,114,四、信息革命与人类文明,物质,、,能量,与,信息,，是人类社会生存和发展不可缺少的,三大支柱,。,四、信息革命与人类文明 物质、能量与信息，是人,115,信息的发展,烽火台,八百里快马,信鸽,有线电报机,无线电报机,有线电话,无线电话,电脑,平板电脑,信息的发展烽火台八百里快马信鸽有线电报机无线电报机有线电话无,116,小结,一、卫星通信,二、光缆通信,三、移动通信,四、信息革命与人类文明,小结一、卫星通信二、光缆通信三、移动通信四、信息革命与人类文,117,第十一章 物理学与能源技术,一、能量守恒定律,第二课时,第十一章 物理学与能源技术一、能量守恒定律,118,一、能量守恒定律,思考,为什么小球摆动过程中达到的最高点越来越低？,为什么机械中要定时上发条？,存在空气阻力,若将小球和空气分子的内能加上，总能力仍然不变。,一、能量守恒定律思考 为什么小球摆动过程中达到,119,能量守恒定律,大量事实表明,，,能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。,能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。,能量守恒定律大量事实表明，能量既不会凭空消灭，也不会凭空,120,能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式和谐美是科学的魅力所在,恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是,19,世纪自然科学的三大发现之一,(,另两个发现是细胞学说，达尔文的生物进化论,),通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示,?,思考,能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重,121,滑冰滑梯的过程中，能量是怎样转化的？遵守能量守恒定律吗？,讨论,滑冰滑梯的过程中，能量是怎样转化的？遵守,122,二、永动机是不可能实现的,永动机：,不消耗能量，就可以永远地运动下去，并连续不断地做功的机器。,二、永动机是不可能实现的永动机：不消耗能量，就可以永远地运动,123,这种机器有可能制成吗？,一种设想中的永动机,无法实现的“永动机”,讨论交流：分析一种永动机,原因：,违背了能量守恒定律,这种机器有可能制成吗？ 一种设想中的永动机无法实现的“永动,124,在各种形式的能量的相互转化的过程中，下列说法中正确的是 （ ）,A,、机械能一定守恒,B,、各种形式的能量都守恒,C,、各种形式的能的总量一定守恒,D,、只有机械能转化为内能,C,练一练,在各种形式的能量的相互转化的过程中，下列说法中正确的是 （,125,11.2,能量转化的方向性和效率,11.2能量转化的方向性和效率,126,导入新课,既然能量守恒，我们为什么还要节约能源呢？把消耗的能源再次利用不就可以了吗？,导入新课既然能量守恒，我们为什么还要节约能源呢？把消耗的能源,127,一、能量转化的方向性,想一想，下列情况能否出现？,一、能量转化的方向性想一想，下列情况能否出现？,128,不能，说明能量的转化和转移具有方向性。,研究表明，如果在能量的转化和转移的过程中涉及到热量，能量的转化和转移就会覆水难收，无法自发的沿反方向发生。,不能，说明能量的转化和转移具有方向性。,129,（,1,）白炽灯工作时的能量的转化情况,（1）白炽灯工作时的能量的转化情况,130,（,2,）小轿车工作时的能量的转化情况,（2）小轿车工作时的能量的转化情况,131,（,3,）白炽灯的效率,（3）白炽灯的效率,132,能量转化中的效率,机械效率,:,有用功与总功之比。,热机的效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比。,那么，能量在转化和转移的过程中，都不可避免的有能量损失，那能量转化中的效率如何来计算呢。,能量转化中的效率,133,提高能量利用中的转化效率，是节约能源的重要措施,提高能量利用中的转化效率，是节约能源的重要措施,134,100,=,10,100= 10,135,100,=,15,100= 15,136,家庭实验室,测量烧水过程中能量转化的效率。,请选择合适的器材，写出所要测量的物理量和实验步骤。,家庭实验室测量烧水过程中能量转化的效率。,137,小结,本节课你学到了什么内容？,小结本节课你学到了什么内容？,138,达标检测,能量的转移和转化具有,性。,节约能源的重要措施是,。,某电热壶的电阻为,40,（假定恒定不变），工作时电流为,5A,一标准大气压下，用该电热水壶将,0.5kg,的水从,20,加热至,100,，效率为,80%,，最少需要吸收热量,J,，电热水壶至少要工作,s,达标检测能量的转移和转化具有 性。,139,再见！,再见！,140,11.2,能量转化的方向性和效率,11.2 能量转化的方向性和效率,141,一、能量转化的方向性,如同水总是自发地从高处往低处流，能量的流向也并不是随意的。,一、能量转化的方向性如同水总是自发地从高处往低处流，能量的流,142,这些情形可能吗,一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行从另一部分水中吸取热量，沸腾成水蒸气,?,另一部分水则内能减少，凝结成冰,?,这些情形可能吗一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行从另一,143,这些情形可能吗,枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，重焕青春？,这些情形可能吗枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，重焕青,144,这些情形可能吗,坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶？,这些情形可能吗坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶？,145,这些情形可能吗,汽车从北京开到天津，掉转车头，可以不再消耗新的燃料，从空气、尾气中吸取能量，返回北京？,这些情形可能吗汽车从北京开到天津，掉转车头，可以不再消耗新的,146,一、能量转化的方向性,能量转化具有,；,如果某个过程涉及了热量，能量的转化（和转移）就将是“覆水难收”，无法自发地沿,发生，除非我们耗费额外的能量提供帮助；,方向性,反方向,一、能量转化的方向性能量转化具有 ；方,147,一、能量转化的方向性,为什么能量是守恒的，我们仍然要节约能源呢？,（1）我们对能量的利用，无法避免涉及热量的,与,；,（2）每一次能量的利用，都会减少这个世界上可利用、便于利用的能量的,。,生成,转移,总量,一、能量转化的方向性为什么能量是守恒的，我们仍然要节约能源呢,148,二、能量转化中的效率,在实际工作和生活中，人们把一种能量转化为另一种能量总是为了某种目的：,用燃气灶烧水，目的是为了把水烧热或烧开；,使用电梯是为了把人或物体提高到一定的高度；,二、能量转化中的效率在实际工作和生活中，人们把一种能量转化为,149,二、能量转化中的效率,这些愿望能实现吗：,烧水时将天然气燃烧产生的热量完全传递给水壶中的水？,使用电梯时每消耗,1,度的电能完全转化成人或物体的势能？,骑自行车时我们消耗的每一分体能全部转化自行车的人的动能？,不能,不能,不能,二、能量转化中的效率这些愿望能实现吗：不能不能不能,150,二、能量转化中的效率,所有能量利用的过程中，能量损耗不可避免，如烧水过程中，有一定比例的热量会散发到大气、壶体中；,二、能量转化中的效率所有能量利用的过程中，能量损耗不可避免，,151,二、能量转化中的效率,输入能量,：天然气完全燃烧释放出的化学能（电流通过用电器所做的功）；,输出有效能量,：水吸收的那部分能量（用来做有用功的能量）；,输出无效能量：散发到大气、壶体中的那部分能量（电器自身吸收的热量）；,输入能量,=,输出有效能量,+,输出无效能量,二、能量转化中的效率输入能量：天然气完全燃烧释放出的化学能（,152,二、能量转化中的效率,能量转化效率,=,输出有效能量,/,输入能量，即,=w,有,/w,总,；,任何情况下，,1!,二、能量转化中的效率能量转化效率=输出有效能量/输入能量，即,153,讨论交流：各种效率是一回事吗？,机械效率：有用功占总功的比例；,热机效率：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比；,讨论交流：各种效率是一回事吗？机械效率：有用功占总功的比例；,154,二、能量转化中的效率,节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率！,二、能量转化中的效率节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率,155,.,.,11.2,、能量转化,的方向性和效率,.11.2 、能量转化,156,能量转化的基本规律,能量可以转化也可以转移，我们就是在能量的转化和转移的过程中利用能量的。,能量的转化和转移是如何实现的？,能量转化的基本规律 能量可以转化也可以转移，我,157,内能,机械能,化学能,光能,电能,能量转化的基本规律,？,内能机械能化学能光能电能能量转化的基本规律？,158,内能,机械能,化学能,光能,电能,能量转化的基本规律,摩擦生热,热机,炽热发光,太阳能热水器,燃烧,电动机,发电机,太阳能电池,电池充电,电池放电,电热器,热电偶,光合作用,电灯,人做功,燃烧,制氧气,打火石,光能纳米马达,化学反应,内能机械能化学能光能电能能量转化的基本规律摩擦生热热机炽热发,159,能量的转化与守恒定律,能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能由一种形式,转化,为另一种形式，或者从一个物体,转移,到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。,能量转化的基本规律,能量的转化与守恒定律能量转化的基本规律,160,有人设想：由于海水中蕴含着取之不尽的内能，因此可以制造一艘无需任何燃料的巨轮，它可以吸入海水并吸收它的内能，并把它变成冰块投入大海。像这种并不违反能量的转化和守恒定律的机器又称为,“,第二类永动机,”,。,你认为这样的永动机可以制造成功吗？,能量转化的基本规律,能量转化的基本规律,161,.,.,总结：自然过程的方向性,大量的事实表明，自然界中的一切实际变化过程都具有,方向性,，朝某个方向的变化是可以,自发发生,的，相反方向的变化却是受到限制的。这时如果要使变化了的事物重新回复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是,自然过程的不可逆性。,单向性过程：,人死不能复生,破镜不能重圆,覆水难收,光阴似箭,单向性,不可逆性,自发的,.总结：自然过程的方向性单向性过程：单向性不可逆性自发的,162,自然过程的方向性,.,1,、热水变冷过程,热传递方向性,2,、单摆因摩擦而停,机械能向内能转化的单向性,3,、气体自由膨胀,A,B,A,B,自然过程的方向性.1、热水变冷过程热传递方向性2,163,热传递,高温物体,低温物体,自发的,做功,自然界中一切与,热现象,有关的实际宏观过程都是有,方向,的。,能量转化的基本规律,热传递高温物体低温物体自发的做功 自然界中一切,164,.,.,自然过程的方向性,.,自然界中的一切实际变化过程都具有方向性,朝某个方向的变化是可以自发发生的,相反方向的变化却是受到限制的,.,这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态,一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性。,. 自然过程的方向性. 自然界中的一切实际变,165,能量转化的基本规律,能量转化与转移的方向性规律,自然界中许多自发的过程都是有,方向,的，或者说能量的转化和转移也是有,方向,的。,第二类永动机也不可能制成！,能量转化的基本规律能量转化与转移的方向性规律第二类永动机,166,世界能源的资源状况及消耗种类比例,能源,已探明储量,可开采年限,石油,1.3610,12,t,3040,年,天然气,1.3810,15,m,3,5060,年,煤,210,13,t,约,300,年,人类面临严重的能源危机！,世界能源的资源状况及消耗种类比例能源已探明储量可开采年限石油,167,利用能源的过程带来的环境问题,.,温室效应,酸雨,光化学烟雾、浮尘,臭氧层受到破坏,土壤酸化,生态平衡破坏,海平面上升,.,利用能源的过程带来的环境问题.温室效应,168,虽然自然界中能量是守恒的，但是由于能量的转化和转移是有方向性的，因此还存在能源危机。这就需要我们提高能源使用的效率。,试举例说明在利用能量的过程中,“,效率,”,的涵义？,怎样提高能量转化的效率？,怎样提高能量转化的效率？,169,能量转化的效率,效率,=,输出,的有用能量,输入,的总能量,100,热机,电动机,发电机,电热器,热传递,？,能量转化的效率效率=输出的有用能量输入的总能量100热机,170,人类在消耗能源，尤其是使用化石能源的同时，也给环境带来了一些问题，如废气对大气污染，废渣对土壤污染，渗漏的石油造成水污染等。,我们是不是应该立即停止使用化石能源呢？说说你的看法。,大气污染,水污染,能源与可持续发展,人类在消耗能源，尤其是使用化石能源的同时，也给,171,小结,能量转化的方向性和效率,1,、能量转化与转移的方向性规律,2,、能量转化的效率,自然界中许多自发的过程都是有,方向,的，或者说能量的转化和转移也是有,方向,的。,效率,=,输出,的有用能量,输入,的总能量,100,永动机,不可能制成！,小结能量转化的方向性和效率1、能量转化与转移的方向性规律2、,172,第十一章 物理学与能源技术,三、能源,第十一章 物理学与能源技术三、能源,173,思考,我们时刻都在经历能量的转化和转移过程。那么，能量来自哪里？能量可以“取之不尽、用之不竭”吗？这就要考虑能源问题。,思考 我们时刻都在经历能量的转化和转移过程。那,174,一、能源的分类,能源：,就是能量的来源，是指能为人类提供某种形式能量的物质资源。,1,、按产生方式分类,一次能源：,二次能源：,指从自然界直接取得，而不改变其基本形态的能源。,指一次能源经过加工，转换成另一种形态的能源。,一、能源的分类能源：就是能量的来源，是指能为人类提供某种形式,175,一次能源,初级能源,煤,石油,天然气,一次能源初级能源煤石油天然气,176,二次能源,电力,蒸汽,焦炭,二次能源电力蒸汽焦炭,177,2,、按资源的再生性分类,可再生资源：,不可再生资源：,指能够不断得到补充以供使用的一次能源。,指须经地质年代（亿万年）才能形成而短期内无法再生的一次能源。,水力、太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能等。,煤、石油、核燃料等,2、按资源的再生性分类可再生资源：不可再生资源：,178,地球上不可再生能源情况,地球上不可再生能源情况,179,3,、按