2016-2017学年高中物理 第3章 传感器 第4节 用传感器制作自控装置课件 粤教版选修3-2

第四 节 用 传 感器制作自控装置 1 发 生地震灾害 时 ，救援 队 借助 “生命探 测仪 ”可以 发现 深 埋在 废 墟中的 伤员 根据所学知 识 ，你 认为 “生命探 测仪 ”可 能用到了 ( ) A 红 外 线传 感器 B 压 力 传 感器 C振 动传 感器 D 电 容 传 感器 【 答案 】 A 课 前 自主学 习 2 “嫦娥一号 ”卫 星上装有 8种 24件探 测仪 器，其中可能有 ( ) A味 觉传 感器 B气体 传 感器 C听 觉传 感器 D 视觉传 感器 【 答案 】 D 一、实验目的 了解与 传 感器技 术 相关的物理知 识 ， 练习 用 传 感器制作自 动 控制装置 二、实验原理 1二极管：在正向 电压 作用下 电 阻很小， 处 于 导 通状 态 ；在 反向 电压 作用下 电 阻很大， 处 于截止状 态 2晶 闸 管：有三个极，阳极 A、阴极 K、控制极 G.工作 时 ， 它的阳极 A和阴极 K与 电 源和 负载连 接 组 成晶 闸 管的主 电 路， 晶 闸 管的控制极 G和阴极 K与控制装置相 连 ， 组 成控制 电 路 当晶 闸 管承受反向阳极 电压时 ，不管控制极承受何种 电压 ， 晶 闸 管都 处 于关断状 态 ；当晶 闸 管承受正向阳极 电压时 ， 仅 在控制极承受正向 电压 的情况下晶 闸 管才 导 通 3 电 路及工作原理 由晶 闸 管 VS与 电 灯 L构成主回路，控制回路由 R与 RG组 成的分 压 器及二极管 VD构成，如下 图 所示 (1)白天自然光 较 强 时 ，光敏 电 阻呈低 电 阻与 R分 压 后使晶 闸 管 VS门电 极 处 于低 电 平， VS关断 (2)当夜幕降 临时 ，照在 RG上的自然光减弱， RG呈高阻，使 VS 的 门电 极 处 于高 电 平 VS获 正向触 发电压 而 导 通，灯 L亮 (3)改 变 R的阻 值 ，即改 变 其与 RG的分 压 比，可 调 整 电 路的起 控点 三、实验器材 二极管 VD，晶 闸 管 VS，光敏 电 阻 RG， 电 阻 R(7.5 M)，灯泡 L 、多用 电 表、 导线 、 焊 接用具等 【 实验 透 视 】 一、实验过程 1将多用 电 表旋 钮拨 至 “1 k”挡 ， 调 零后， 测 量 电 阻 R的阻 值 ， 检查 R是否符合要求 2将多用 电 表旋 钮拨 至 “1 k”挡 ， 调 零后，用两表笔分 别 接 二极管两极，然后将两表笔位置 对调 若两次 测 量 结 果一次 较 小，一次很大， 则 二极管性能良好 课 堂 优 化整合 3将多用 电 表旋 钮拨 至 “1 k”挡 ， 红 表笔接晶 闸 管 K极，黑 表笔同 时 接通 G、 A极，在保持黑表笔不脱离 A极状 态 下断开 G 极，指 针 指示几十欧至一百欧，然后瞬 时 断开 A极再接通，若 指 针 指示 位置， 则 表明晶 闸 管良好 4按照 电 路 图 ，将各元件 焊 接，安装好 5 检查 各元件的 连 接，确保无 误 6接通 电 源， 观 察 强 光照射光敏 电 阻 时 和用黑 纸 包裹光敏 电 阻 时 灯泡 L的状 态 二、注意事项 1安装前，对所有器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装 2焊接时，管脚必须在离管壳 5 mm以上处焊接，焊接时间不宜过长 3注意二极管晶闸管各极正确接入电路，不可错接、反接 现 有 热 敏 电 阻、 电 炉 丝 、 电 源、 电 磁 继电 器、 滑 动变 阻器、开关和 导线 若干如下 图 所示， 试设计 一个温 控 电 路要求温度低于某一温度 时 ， 电 炉 丝 自 动 通 电 供 热 ， 超 过 某一温度 时 ，又可以自 动 断 电 ，画出 电 路 图说 明工作 过 程 例 1 解析： 热 敏 电 阻 R1与滑 动变 阻器及 电 磁 继电 器构成低 压 控制 电 路 答案： 电 路 图 如下 图 所示 工作 过 程： 闭 合 S，当温度低于 设计值时热 敏 电 阻阻 值 大， 通 过电 磁 继电 器的 电 流不能使它工作， K接通 电 炉 丝 加 热 当温度达到 设计值时 ， 热 敏 电 阻减小到某 值 ，通 过电 磁 继电 器的 电 流达到工作 电 流， K断开， 电 炉 丝 断 电 ，停止供 热 当温度低于 设计值 ，又重复前述 过 程 题后反思 该电 路可以用于恒温箱、自 动 孵化器等， 电 路 设计 是高中 电 学 应 了解的内容， 对 于培养能力、理 论联 系 实际 将起到推 动 作用，也是高考的 趋 向 1 请设计 一个用光敏 电 阻来模 拟 路灯的自 动 夜开昼关的 电 路提供的 仪 器：光敏 电 阻、小灯泡、 电 源、 继电 器、滑 动 变 阻器、开关、 导线 若干 【 答案 】 电 路 设计 如下 图 所示原理 简 述：据光敏 电 阻的阻 值 随 入射光 强 度的增 强 而减小，当白天 时 ，照射光敏 电 阻的光 强 度 大， R1阻 值 减小， 电 流增大， 电 磁 铁 把 衔铁 P吸下使 B脱离 A ，切断 电 灯 电 路，夜晚 时 相反 如下 图 所示， A是浮子， B是金属触 头 ， C为 住 宅楼房 顶 上的蓄水池， M是 带 水 泵 的 电动 机， D是 弹 簧， E是 衔铁 ， F是 电 磁 铁 ， S1、 S2分 别为 触 头 开关， S为 开关， J为 电 池， 请 利用上述器材， 设计 一个住宅楼房 顶 上的自 动 注水 装置 例 2 (1)连 接 电 路 图 (2)简 述其工作原理 (涉及的元件可用字母代替 ) 答案： (1)如下 图 所示 (2)按 图 接好 电 路，合上开关 S，水 泵 工作，水位升高，当浮子 上升使 B接触到 S1时 ，左 侧电 路 (控制 电 路 )工作， 电 磁 铁 F有 磁力，拉下 衔铁 E，使 S2断开， 电动 机停止工作，当水位下降 ，使 B与 S1脱离接触，控制 电 路停止工作， 电 磁 铁 F无磁性， D拉 动 E，使 S2接通， M工作 题后反思 电 路 设计 是高中 电 学 应 了解的内容， 对 于培养能力、理 论联 系 实际 将起到推 动 作用，也是高考的 趋 向 2下 图 是光控路灯开关 电 路 图 ， 请 分析 讨论 后写出它的工作 原理 【 答案 】 无光照 时 ，光敏 电 阻 RL的阻 值 很大 (大于 1 M)，因此三 极管的基极 电 流 Ib很小，集 电 极 电