人教版初中信息技术八年级全一册第2课 传感之古今未来课件

2024年10月12日，清华大学张灏老师“后退原来是向前！无论在什么时候，都不要丧失对自己的信心。”插秧偈（jì）唐・布袋和尚手把青秧插满田，低头便见水中天。六根清净方为道，退步原来是向前。六根：指眼、耳、鼻、舌、身、意六种感觉器官六识：指视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉及思维感知功能六根，构成人与外界交互的基础。 人在感知外界信息时，需要用到视觉、味觉、嗅觉、触觉、听觉等感官系统，通过感官获取外界信息后，由大脑进行分析判断和处理。物联网也能感知世界，那么物联网的感官是什么呢？问题情境第2课 传感之古今未来第一单元 从感知到物联第2课 学习目标第2课 学习内容我好像迷路了……我要去一个从来没去过的地方……第2课 学习内容不同时期的定位工具日晷指南针（勺式） 人类文明进步的重要标志是制造和使用工具。传感器其实由来已久，我国古代的伟大发明指南针、日晷、沙漏等都可以视为最古老的传感器，因为它们具有一定的感知能力。第2课 学习内容 上网查找材料，说一说古代还有哪些传感器。它们分别实现了什么感知功能？它们的输入和输出分别是什么？第2课 学习内容1.方位感知类(1)指南车.·功能:通过齿轮传动系统实现方向指示，战国时期应用于军事导航。·输入:车辆行驶方向的改变(机械运动)·输出:木人手臂始终指向南方(机械指向)。(2)司南。·功能:利用天然磁石磁性识别地球磁场方向，东汉时期广泛应用于航海定向。·输入:地球磁场方向变化。·输出:磁勺勺柄自动指向南方(物理指向)。 上网查找材料，说一说古代还有哪些传感器。它们分别实现了什么感知功能？它们的输入和输出分别是什么？第2课 学习内容2.时间感知类(1)日号。·功能:通过太阳投影测定时刻，商周时期应用于宫廷和寺院计时，输入:太阳方位角变化输出:暑针影子位置对应刻度时间(光投影信号)。(2)漏刻·功能:通过水流速度计量时间，汉代发展为四级漏壶提升精度。·输入:水流时间累积。·输出:受水壶水位对应标尺时间刻度(液位信号) 上网查找材料，说一说古代还有哪些传感器。它们分别实现了什么感知功能？它们的输入和输出分别是什么？第2课 学习内容3.环境感知类(1)相风铜乌.·功能:东汉张衡发明的风向检测装置，通过铜鸟转动指示风向。输入:风力方向变化。·输出:铜鸟头部指向来风方向(机械转动信号)。(2)五两綄.功能:西汉时期标准化测风装置，通过羽毛摆动幅度判断风力。·输入:风速变化。·输出:布帛/羽毛飘动幅度对应的风力等级(力学信号)，陶寺遗址古观象台　　古代传感器通常基于简单的物理原理，依赖人们对周围环境的长期观察和经验积累而设计，感知方位、时间等自然信息，并进行非电信号转换，精度相对较低。第2课 学习内容第2课 学习内容传感器的工作原理 传感器是一种能将感应到的数据按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。满足数据的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。第2课 学习内容传感器的工作原理第2课 学习内容传感器的感知作用人的听觉仅能感知频率在20 Hz~20 KHz之间的声波。第2课 学习内容人的听觉与传感器的听觉人的视觉仅能感知可见光部分，指频率范围在3.9×1014~7.5×1014 Hz之间。第2课 学习内容人的视觉与传感器的视觉利用光敏传感器，可以“见”到红外线和紫外线；利用超声波传感器，可以“听”到超声波；利用磁力传感器，可以感受到磁场的强度和方向；利用加速度传感器，可以测量物体的运动状态变化情况；利用位置传感器，可以知道当前所在的准确定位；……第2课 学习内容第2课 学习内容温度传感器土壤湿度传感器超声波传感器温湿度传感器称重传感器紫外线传感器红外热释电传感器由于用途不同，传感器的外形也会不同，即使同一类传感器，也会形态各异。常见的传感器1. 光敏传感器 (机器的“眼睛”)它是什么： 一种能感受光线强弱的装置。 就像我们的瞳孔，在强光下会缩小，在暗处会放大。它在哪：手机/平板电脑： 你打电话时，屏幕会自动熄灭，就是因为屏幕上方有个小孔（光敏传感器）感觉到你的脸贴近了，防止误触。街道路灯： 天黑了自动亮，天亮了自动灭。小夜灯： 光线暗下来的时候会自动发光。第2课 学习内容找一找生活中的传感器2. 声敏传感器 (机器的“耳朵”) ，就像我们的耳膜，可以感受到声波的振动。它是什么： 能“听到”声音并做出反应的装置，最常见的是麦克风。它在哪：声控灯： 在楼道里拍一下手或者喊一声，灯就亮了。智能音箱： 你对它说“小X小X”，它就会被唤醒，就是在听这个特定的声音。手机打电话： 把你的声音转换成电信号。第2课 学习内容找一找生活中的传感器3. 热敏/温度传感器 (机器的“皮肤”)，就像我们的手，一摸就知道杯子里的水是凉是热。它是什么： 能感知温度变化的装置。它在哪：空调/暖气： 实时检测房间温度，决定是继续制冷/制热还是停止工作。电子体温计： 快速测量你的体温。电饭煲： 感觉到米饭温度达到100℃后，就自动切换到保温模式。第2课 学习内容找一找生活中的传感器4. 力敏/压力传感器 (机器的“触觉”)它是什么： 能感觉到“力”和“压力”的装置。它在哪：电子秤： 你站上去，它通过感受压力来计算出你的体重。智能手机屏幕： 现在的触摸屏不仅能感知你的手指位置，有些还能感知你按压力度的大小（3D Touch）。电梯按钮： 你按下按钮，其实就是给了它一个压力信号。第2课 学习内容找一找生活中的传感器5. 磁敏/霍尔传感器 (机器的“磁铁探测器”)它是什么： 能探测附近有没有磁铁的装置。它在哪：智能手机： 翻盖手机盖上皮套自动锁屏，就是因为皮套上有块磁铁，合上时被手机里的传感器检测到了。防盗门： 门和门框上各有一个装置，当门关上时它们靠在一起（磁力吸附），系统认为“安全”；门一打开，磁力消失，触发警报。第2课 学习内容找一找生活中的传感器6. 红外传感器 (机器的“夜视仪”或“体温探测器”)它是什么： 能探测红外线（一种人眼看不见的热辐射）的装置。它在哪：电视/空调遥控器： 你按下按钮，遥控器前端发出的就是红外信号，被电视接收。体温枪/热成像仪： 在不接触的情况下测量体温，就是通过接收人体发出的红外线。自动感应水龙头/厕所冲水装置： 探测到你的手或身体（热源）靠近，就自动出水。第2课 学习内容找一找生活中的传感器7. 运动传感器 (机器的“运动侦探”)它是什么： 通常指加速度传感器和陀螺仪，能感知物体的移动、倾斜、振动和速度变化。它在哪：手机/游戏手柄： 玩赛车游戏时，倾斜手机就能控制方向，靠的就是它们！计步器： 你走路时手机的晃动被记录下来，换算成步数。无人机： 保持平衡和稳定飞行全靠它。第2课 学习内容找一找生活中的传感器8. 距离传感器它是什么： 通常利用红外线，测量物体与传感器之间的距离。它在哪：智能手机： 接电话时脸靠近屏幕，屏幕自动熄灭，除了光敏，也经常用到距离传感器，它更精确。扫地机器人： 用来判断前面有没有墙壁、家具，防止撞上。第2课 学习内容找一找生活中的传感器第2课 学习内容开动脑筋，发散思维，小组讨论并记录结果，准备分享展示。找一找生活中的传感器从计步器的发展，你能发现什么？第2课 学习内容 现在，传感器已经从简单的电子零件逐步变成具有感知、计算、存储、传输等功能的集成化装置。第2课 学习内容声控灯自动门与古代传感器相比，现代传感器有什么特点？温度监测器第2课 学习内容现代传感器与古代传感器第2课 课堂总结第2课 拓展与提升　　“祝融号”火星探测车可能安装了哪些传感器？分别有什么作用？第2课 拓展与提升 智能手机集成了哪些传感器？这些传感器有什么作用？手机中的哪些应用中使用了这些传感器？