湖北远安一中高中物理 6.3《实验：传感器的应用》导学案 新人教版选修3-2

第6.37节实验：传感器的应用导学案班级： 组名： 姓名： 【学习目标】1 识别晶体管、逻辑电路集成块、集成电路实验板，知道元件的性能和引脚的关系。（重点）2 理解电磁继电器的工作原理，了解光控开关、温度报警器的工作原理。（难点）3利用斯密特触发器光控开关和温度报警器，培养组装和调试电子电路的能力。（难点）【学法指导】实验法、理论联系实际的思想【知识链接】光敏电阻的特性，光照增强，电阻 ；热敏电阻的热性，温度升高，电阻 。 【学习过程】做实验前完成部分知识点一、发光二极管、三极管、继电器、集成电路块、集成电路实验板的特性及使用问题1 阅读教材P621-2段及P64-65，完成以下内容：（1）普通二极管具有 性，发光二极管除具有单向导电性外性，导电时还能 ，发光二极管的正向导通电压 ，实物元件中较长的电极为 极。请标出电路图中发光二极管的正、负极。整流二极管显白色的一端为 极。（2）三极管具有放大、开关的作用，右图为三极管的电路符号及元件实物图。三极管引脚的简单判断方法是：把显示文字平面朝向自己，三个引脚朝下放置，从左向右依次为发射极e、基极b、集电极c。（3）电磁继电器的基本结构如图甲所示，主要由磁铁（线圈绕在铁芯上）、弹簧、衔铁和触点构成。电路符号如图乙所示，图中J为继电器的线圈，Ja为它的常开触点。 甲 乙 丙丙图中，当A、B间的开关闭合后，灯泡能否工作？简要说明其控制原理。（4）集成电路块是由若干个三极管和电阻组成的，制作在很小的硅片上，封装后留出引脚，外形如图（1），型号为74LS14的集成块（斯密特触发器）内部有 个 门，引脚如图（2），使用时只使用其中的一个。其功能是：当输入端A的电压升高到一定值时（1.6V），输出端Y会突然从高电平（即某个点与接“地“端之间的电压） （0.25V），即输入高电平，输出 ；而当输入端A的电压降低到另一值时（0.8V），输出端Y会从低电平 ，即输入低电平，输出 。阅读教材P63虚线框内内容可以知道，集成块74LS14的电源正极引脚VCC应接 ，公共接地点的引脚GND应接 。（5）集成电路实验板（面包板）由塑料制成，上面有整齐排列的 ，下面由若干条形 按一定规律连接起来，如图。标有X的一行用铜片连通，通常用来接电源的 ， 标有Y的一行用铜片连通，通常用来接电源的 （接地端），其余每 个一组 向连通。使用实验板时，集成电路块要 凹槽之上，两侧引脚插入E、F等孔。知识点二、实验2温度报警器问题2 阅读教材P63“实验2 温度报警器”，完成以下内容：（1）该控制电路的敏感元件是 ，蜂鸣器发出鸣叫声的直流电压为 。（2）观察电路图，写出A点与接“地”端电压的表达式为= ，当温度升高时，RT变 ， ，Y输出 电平，发出报警声。（3）对照电路列举出本实验的器材，参考P66附图6（连好的温度报警器电路）体会如何在实验板上连接电路。知识点三、实验1光控开关方案一：用发光二极管模仿路灯问题3 阅读教材P62“实验1 光控开关”，电路原理图如右图所示，光控开关应用的敏感元件是 ，当天变暗时，RG变 ， ，Y输出 电平，发光二极管 。方案二：用白炽灯模仿路灯问题4电路原理图如右图所示，用白炽灯L（“6V、0.3A”）模仿路灯，J为电磁继电器的线圈，为他的常开触点。电磁继电器的线圈的工作电压为 ，只有它正常工作，触点才会 （闭合、断开），灯泡L才会发光。图中，线圈的上端接的是 ，其下端必须接 ，即触发器要输出 （高、低）电平，则输入必须为 （高、低）电平，即要比较 （填“大”、“小”），比较 （填“大”、“小”），所以光照要较 （强、弱）。问题5 该电路中二极管的作用是什么？如果要想在天更暗时路灯才会亮，应该把的阻值调大些还是调小些？想一想为什么？【当堂检测】1可以用型号为74LS14的非门集成电路，发光二极管和限流电阻来组成一个逻辑电平检测器，电路如图所示。使用时，将检测器的输入端接到被测点。试分析：当被测点为高电平时，LED是否发光？低电平时呢？说出道理。2如图是一个简单的磁控防盗门装置，门的上沿嵌入一个小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管H，并且将干簧管接入图示的电路。睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来。请说明它的工作原理。实验室做实验部分：（带教材、资料、导学案）实验一（必做）、用光控开关套件组装光控开关实验器材（见使用说明书P1）：74LS14斯密特触发器非门、电位器（50K）、电阻（330）、红色LED）、电磁继电器（5V）、小灯泡（6V，0.15A）、整流二极管、三极管8050实验电路：如下图，也可见使用说明书P4图3-4。实验步骤：1 根据电路图，按照从左向右的顺序在实验板上连接好电路；2 检查线路正确无误，接上电源，闭合开关K0（小灯泡是光敏电阻的光源），观察当光照达3 到一定强度时，发光二极管亮；断开K0