(人教版)高中物理選修3-2課件：第6章-傳感器3-

3．實(shí)驗(yàn)：傳感器的應(yīng)用第一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分?！?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解光控開關(guān)和溫度報(bào)警器的工作原理．2．練習(xí)用傳感器制作自動(dòng)控制設(shè)備．第二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。第三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。2．光控開關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究(1)探究過程：按圖連接電路，改變RG的光照，觀察發(fā)光二極管LED的發(fā)光情況．探究要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)點(diǎn)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些．(2)分析論證：要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)點(diǎn)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些，這樣要使輸入端A的電壓上升到某個(gè)值(如1.6V)，就需要RG的阻值達(dá)到更大，即天色更暗．第四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。第五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。4．溫度報(bào)警器工作原理(1)組件：斯密特觸發(fā)器，熱敏電阻，蜂鳴器，變阻器，定值電阻．第六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。(2)工作原理常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻RT阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當(dāng)達(dá)到某一值(高電平)，其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報(bào)警聲，R1的阻值不同，則報(bào)警溫度不同．要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時(shí)才報(bào)警，應(yīng)減小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入端達(dá)到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高．第七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。□

實(shí)驗(yàn)器材1．光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)斯密特觸發(fā)器、發(fā)光二極管、二極管、繼電器、燈泡(6V，0.3A)、可變電阻R1(最大阻值51kΩ)、電阻R2(330Ω)、光敏電阻、集成電路實(shí)驗(yàn)板、直流電源(5V)、導(dǎo)線若干、黑紙．2．溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn)斯密特觸發(fā)器、蜂鳴器、熱敏電阻、可變電阻R1(最大阻值1kΩ)、集成電路實(shí)驗(yàn)板、直流電源(5V)、導(dǎo)線若干、燒杯(盛有熱水)．第八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分?！?/p>

實(shí)驗(yàn)步驟1．光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟(1)按照電路圖將各元件組裝到集成電路實(shí)驗(yàn)板上．(2)檢查各元件的連接，確保無誤．(3)接通電源，調(diào)節(jié)電阻R1，使發(fā)光二極管或燈泡在普通光照條件下不亮．(4)用黑紙逐漸遮住光敏電阻，觀察發(fā)光二極管或燈泡的狀態(tài)．(5)逐漸撤掉黑紙，觀察發(fā)光二極管或燈泡的狀態(tài)．第九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。2．溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn)步驟(1)按照電路圖將各元件組裝到集成電路實(shí)驗(yàn)板上．(2)檢查各元件的連接，確保無誤．(3)接通電源，調(diào)節(jié)電阻R1，使蜂鳴器常溫下不發(fā)聲．(4)用熱水使熱敏電阻的溫度升高，注意蜂鳴器是否發(fā)聲．(5)將熱敏電阻從熱水中取出，注意蜂鳴器是否發(fā)聲．第十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分?！?/p>

注意事項(xiàng)(1)安裝前，對(duì)器材進(jìn)行測試，確保各元件性能良好后，再進(jìn)行安裝．(2)光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)中，二極管連入電路的極性不能反接，否則繼電器不能正常工作．(3)光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)中要想天更暗時(shí)“路燈”才會(huì)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些．(4)溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn)中，要使蜂鳴器在更低的溫度時(shí)報(bào)警，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些．第十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。典例精析第十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。自動(dòng)控制電路的分析第十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。解析：由題圖可知，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)亮?xí)r，說明輸出端Y為低電平，輸入端A為高電平，由于晚上RG的光照條件差，RG電阻較大，要想A端為高電平，R1必須調(diào)的很大，等到了白天，RG的光照強(qiáng)度變大，其阻值變小，A端電勢進(jìn)一步升高，Y端仍為低電平，所以發(fā)光二極管不會(huì)熄滅．把RG與R1調(diào)換，問題就會(huì)得到解決．答案：見解析第十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。第十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。解析：陰極K發(fā)射電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大后的電流使電磁鐵M磁化，將銜鐵N吸住；無光照射光電管時(shí)，電路中無電流，N自動(dòng)離開M，右側(cè)電路接通，燈L亮．答案：陰極K發(fā)射電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大后的電流使電磁鐵M磁化，將銜鐵N吸住．第十六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。

現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干．如圖所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路，要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，高于另一某溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫出電路圖并說明工作過程．自動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)第十七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。思路點(diǎn)撥：

第十八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。解析：電路圖如圖所示，閉合開關(guān)S1當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱敏電阻阻值大，通過電磁斷電器電流不能使它工作，S2接通電爐絲加熱．當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，S2斷開，電爐絲斷電，停止加熱．當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值，又重復(fù)前述過程．第十九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。第二十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。解析：當(dāng)RT溫度升高時(shí)，電阻減小，A點(diǎn)電勢升高到某一數(shù)值，Y端電勢突然降低，蜂鳴器導(dǎo)通發(fā)出警報(bào)，A錯(cuò)B對(duì)．當(dāng)增大R1時(shí)，A端電勢升高到某一數(shù)值，Y端電勢突然降低，電流通過蜂鳴器，發(fā)出報(bào)警聲，C對(duì)D錯(cuò)．答案：BC第二十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。隨堂演練第二十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。1．傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是(

)A．生物傳感器 B．紅外傳感器C．溫度傳感器 D．壓力傳感器解析：空調(diào)機(jī)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，所以內(nèi)部使用了溫度傳感器，C正確．答案：C第二十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。2．關(guān)于發(fā)光二極管，下列說法正確的是(

)A．發(fā)光二極管能發(fā)光，不具有單向?qū)щ娦訠．發(fā)光二極管能直接把電能轉(zhuǎn)化成光能C．發(fā)光二極管只要在兩端加有正向電壓，就可以發(fā)光D．發(fā)光二極管只有加正向電壓時(shí)，才有可能發(fā)光解析：發(fā)光二極管和普通二極管一樣，都具有單向?qū)щ娦?，A錯(cuò)誤；都是由半導(dǎo)體材料制成的，只有當(dāng)兩端加正向電壓時(shí)，才可能處于導(dǎo)通狀態(tài)，才可能發(fā)光，但不一定發(fā)光，要求達(dá)到一定的電壓值，故C錯(cuò)誤，D正確；它能直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，B正確．答案：BD第二十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。3．在制作光控電路實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按電路圖將元件安裝完畢后，發(fā)現(xiàn)將裝置置入黑暗環(huán)境中，接通電源，燈泡不發(fā)光，原因可能是(

)A．二極管兩極接反B．電阻R與光敏電阻位置顛倒C．電阻R阻值太小D．燈泡被斷路第二十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。解析：若二極管接反，正半周期，光敏電阻上電壓幾乎為零．負(fù)半周期，光敏電阻上為負(fù)向電壓，都無法觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，所以A正確．若電阻R與光敏電阻位置顛倒，則光線較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值小，電阻R上電壓較高，晶閘管獲正向電壓導(dǎo)通；而夜晚時(shí)，光敏電阻阻值大，電阻R上電壓較低，無法觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，B正確．若電阻R阻值太小，光敏電阻會(huì)一直獲較高的正向電壓使晶閘管導(dǎo)通，燈泡一直處于發(fā)光狀態(tài)，C錯(cuò)誤．若燈泡斷路時(shí)，則不會(huì)發(fā)光，D正確，所以A、B、D正確．答案：ABD第二十六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。4．在制作光控電路實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按圖所示電路將元件安裝完畢后，發(fā)現(xiàn)將裝置置入黑暗環(huán)境中接通電源時(shí)，燈泡不發(fā)光，原因可能是(

)A．二極管兩極接反 B．R1與RG位置顛倒C．R1阻值太小 D．燈泡被斷路第二十七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。解析：電路分析及各元件的作用．答案：ABD第二十八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。第二十九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。A．琴弦振動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是恒定的B．琴弦振動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小變化、方向不變C．琴弦振動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變、方向變化D．琴弦振動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小和方向都會(huì)發(fā)生變化解析：因?yàn)榍傧沂莵砘卣駝?dòng)的，由右手定則可以判定其感應(yīng)電流的方向會(huì)變化，琴弦的振動(dòng)速度大小也在不斷改變，所以感應(yīng)電流大小也是變化的．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．答案：D第三十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)一分。6．如圖所示，是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成．(1)示意圖中，a端就是電源________極