高中物理 第6章 传感器 3 实验：传感器的应用课件 新人教版选修32.pptVIP

3 实验 传感器的应用 实验目的1 了解光控开关和温度报警器的工作原理 2 练习用传感器制作自动控制设备 2 光控开关的实验探究 1 探究过程 按图连接电路 改变rg的光照 观察发光二极管led的发光情况 探究要想在天更暗时路灯才会点亮 应该把r1的阻值调大些还是调小些 2 分析论证 要想在天更暗时路灯才会点亮 应该把r1的阻值调大些 这样要使输入端a的电压上升到某个值 如1 6v 就需要rg的阻值达到更大 即天色更暗 4 温度报警器工作原理 1 组件 斯密特触发器 热敏电阻 蜂鸣器 变阻器 定值电阻 2 工作原理常温下 调整r1的阻值使斯密特触发器的输入端a处于低电平 则输出端y处于高电平 无电流通过蜂鸣器 蜂鸣器不发声 当温度升高时 热敏电阻rt阻值减小 斯密特触发器输入端a电势升高 当达到某一值 高电平 其输出端由高电平跳到低电平 蜂鸣器通电 从而发出报警声 r1的阻值不同 则报警温度不同 要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警 应减小r1的阻值 r1阻值越小 要使斯密特触发器输入端达到高电平 则热敏电阻阻值要求越小 即温度越高 实验器材1 光控开关实验斯密特触发器 发光二极管 二极管 继电器 灯泡 6v 0 3a 可变电阻r1 最大阻值51k 电阻r2 330 光敏电阻 集成电路实验板 直流电源 5v 导线若干 黑纸 2 温度报警器实验斯密特触发器 蜂鸣器 热敏电阻 可变电阻r1 最大阻值1k 集成电路实验板 直流电源 5v 导线若干 烧杯 盛有热水 实验步骤1 光控开关实验步骤 1 按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上 2 检查各元件的连接 确保无误 3 接通电源 调节电阻r1 使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮 4 用黑纸逐渐遮住光敏电阻 观察发光二极管或灯泡的状态 5 逐渐撤掉黑纸 观察发光二极管或灯泡的状态 2 温度报警器实验步骤 1 按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上 2 检查各元件的连接 确保无误 3 接通电源 调节电阻r1 使蜂鸣器常温下不发声 4 用热水使热敏电阻的温度升高 注意蜂鸣器是否发声 5 将热敏电阻从热水中取出 注意蜂鸣器是否发声 注意事项 1 安装前 对器材进行测试 确保各元件性能良好后 再进行安装 2 光控开关实验中 二极管连入电路的极性不能反接 否则继电器不能正常工作 3 光控开关实验中要想天更暗时 路灯 才会亮 应该把r1的阻值调大些 4 温度报警器实验中 要使蜂鸣器在更低的温度时报警 应该把r1的阻值调大些 典例精析 自动控制电路的分析 解析 由题图可知 发光二极管导通发亮时 说明输出端y为低电平 输入端a为高电平 由于晚上rg的光照条件差 rg电阻较大 要想a端为高电平 r1必须调的很大 等到了白天 rg的光照强度变大 其阻值变小 a端电势进一步升高 y端仍为低电平 所以发光二极管不会熄灭 把rg与r1调换 问题就会得到解决 答案 见解析 解析 阴极k发射电子 电路中产生电流 经放大器放大后的电流使电磁铁m磁化 将衔铁n吸住 无光照射光电管时 电路中无电流 n自动离开m 右侧电路接通 灯l亮 答案 阴极k发射电子 电路中产生电流 经放大器放大后的电流使电磁铁m磁化 将衔铁n吸住 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 高于另一某温度时 又可以自动断电 画出电路图并说明工作过程 自动控制电路的设计 思路点拨 解析 电路图如图所示 闭合开关s1当温度低于设计值时热敏电阻阻值大 通过电磁断电器电流不能使它工作 s2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 s2断开 电炉丝断电 停止加热 当温度低于设计值 又重复前述过程 解析 当rt温度升高时 电阻减小 a点电势升高到某一数值 y端电势突然降低 蜂鸣器导通发出警报 a错b对 当增大r1时 a端电势升高到某一数值 y端电势突然降低 电流通过蜂鸣器 发出报警声 c对d错 答案 bc 随堂演练 1 传感器的种类多种多样 其性能也各不相同 空调机在室内温度达到设定的温度后 会自动停止工作 空调机内使用的传感器是 a 生物传感器b 红外传感器c 温度传感器d 压力传感器解析 空调机根据温度调节工作状态 所以内部使用了温度传感器 c正确 答案 c 2 关于发光二极管 下列说法正确的是 a 发光二极管能发光 不具有单向导电性b 发光二极管能直接把电能转化成光能c 发光二极管只要在两端加有正向电压 就可以发光d 发光二极管只有加正向电压时 才有可能发光解析 发光二极管和普通二极管一样 都具有单向导电性 a错误 都是由半导体材料制成的 只有当两端加正向电压时 才可能处于导通状态 才可能发光 但不一定发光 要求达到一定的电压值 故c错误 d正确 它能直接把电能转化为光能 b正确 答案 bd 3 在制作光控电路实验中 某同学按电路图将元件安装完毕后 发现将装置置入黑暗环境中 接通电源 灯泡不发光 原因可能是 a 二极管两极接反b 电阻r与光敏电阻位置颠倒c 电阻r阻值太小d 灯泡被断路 解析 若二极管接反 正半周期 光敏电阻上电压几乎为零 负半周期 光敏电阻上为负向电压 都无法触发晶闸管导通 所以a正确 若电阻r与光敏电阻位置颠倒 则光线较强时 光敏电阻阻值小 电阻r上电压较高 晶闸管获正向电压导通 而夜晚时 光敏电阻阻值大 电阻r上电压较低 无法触发晶闸管导通 b正确 若电阻r阻值太小 光敏电阻会一直获较高的正向电压使晶闸管导通 灯泡一直处于发光状态 c错误 若灯泡断路时 则不会发光 d正确 所以a b d正确 答案 abd 4 在制作光控电路实验中 某同学按图所示电路将元件安装完毕后 发现将装置置入黑暗环境中接通电源时 灯泡不发光 原因可能是 a 二极管两极接反b r1与rg位置颠倒c r1阻值太小d 灯泡被断路 解析 电路分析及各元件的作用 答案 abd a 琴弦振动时 线圈中产生的感应电流是恒定的b 琴弦振动时 线圈中产生的感应电流大小变化 方向不变c 琴弦振动时 线圈中产生的感应电流大小不变 方向变化d 琴弦振动时 线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化解析 因为琴弦是来回振动的 由右手定则可以判定其感应电流的方向会变化 琴弦的振动速度大小也在不断改变 所以感应电流大小也是变化的 故d正确 a b c错误 答案 d 6 如图所示 是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图 它由电