【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高中物理 第6章 第3講 實(shí)驗(yàn) 傳感器的應(yīng)用 選修32

第六章傳感器第三講實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用目標(biāo)定位實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用2理解光控開關(guān)，溫度報(bào)警器的靈敏度調(diào)節(jié)原理1理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向.1理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向.1理解光控開關(guān)，溫度報(bào)警器的工作原理3會(huì)用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制設(shè)備預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)2．單向?qū)щ娦?．單向?qū)щ娦园l(fā)光4．較小高熄滅開啟較小高電平實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用課堂講義一、光控開關(guān)電路分析2．電路分析

(1)電磁繼電器工作原理集成電路允許通過的電流較小，要使用繼電器來啟閉另外的供電電路．虛線框內(nèi)即為電磁繼電器J，D為動(dòng)觸點(diǎn)，E為靜觸點(diǎn)．線圈A中通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，吸引銜鐵B，D向下與E接觸，工作電路接通，當(dāng)線圈A中電流為零時(shí)，B被彈簧拉起，D與E分離，工作電路切斷．1．斯密特觸發(fā)器實(shí)質(zhì)是一個(gè)具有特殊功能的非門，當(dāng)A端電勢(shì)高于1.6V時(shí)，Y端會(huì)輸出0.25V的低電勢(shì)，當(dāng)A端電勢(shì)低于0.8V時(shí)，Y端會(huì)輸出3.4V的高電勢(shì)．實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用課堂講義一、光控開關(guān)電路分析2．電路分析(2)控制電路原理天較亮?xí)r，RG阻值較小，輸出端Y輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通；天較暗時(shí)，RG電阻增大，輸入端A電勢(shì)升高到一定值，輸出端Y跳到低電平，有電流通過A，路燈開啟；天明后，RG阻值減小，輸入端A電勢(shì)降低到一定值，輸出端Y跳到高電平，路燈熄滅．1．斯密特觸發(fā)器實(shí)質(zhì)是一個(gè)具有特殊功能的非門，當(dāng)A端電勢(shì)高于1.6V時(shí)，Y端會(huì)輸出0.25V的低電勢(shì)，當(dāng)A端電勢(shì)低于0.8V時(shí)，Y端會(huì)輸出3.4V的高電勢(shì)．實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用課堂講義例1如圖所示為一個(gè)邏輯電平檢測(cè)電路，A與被測(cè)點(diǎn)相接，則(

)A．A為低電平，LED發(fā)光B．A為高電平，LED發(fā)光C．A為低電平，LED不發(fā)光D．A為高電平，LED不發(fā)光Y為高電平LED的電壓小不發(fā)光Y為低電平LED的電壓大發(fā)光實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用課堂講義針對(duì)訓(xùn)練1如圖所示的光控電路，用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻，R1的最大電阻為51kΩ，R2為330Ω.白天，光的強(qiáng)度較大，光敏電阻RG的電阻值較________，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較________，則輸出端Y輸出高電平，發(fā)光二極管LED________；當(dāng)天色暗到一定程度時(shí)，RG的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓上升到某個(gè)值(1.6V)，輸出端Y突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管LED________發(fā)光(相當(dāng)于路燈亮了)，這樣就達(dá)到了使路燈白天熄滅，天暗自動(dòng)開啟的目的．小低不導(dǎo)通導(dǎo)通實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用課堂講義二、溫度報(bào)警器電路分析1．電路組成斯密特觸發(fā)器，熱敏電阻，蜂鳴器，滑動(dòng)變阻器，連接如圖所示．2．工作原理常溫下，調(diào)整R1阻值使輸入端A處于低電平，輸出端Y處于高電平，蜂鳴器無電流不發(fā)聲；溫度升高時(shí)，熱敏電阻RT阻值減小，輸入端A電勢(shì)升高到某一值，其輸出端跳到低電平，蜂鳴器通電發(fā)出報(bào)警聲，R1的阻值不同，則報(bào)警溫度不同．3．報(bào)警溫度調(diào)節(jié)要使熱敏電阻在感測(cè)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．實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用課堂講義例2溫度報(bào)警器電路如圖所示，常溫下，調(diào)整________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________，斯密特觸發(fā)器的輸入端A電勢(shì)________，當(dāng)達(dá)到某一值(高電平)時(shí)，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．R1減小升高實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用

課堂講義要求不發(fā)聲針對(duì)訓(xùn)練2如圖所示，是一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖．RT是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)電阻值很大，高溫時(shí)電阻值很小，R是一個(gè)阻值較小的分壓電阻．(1)要做到低溫時(shí)電鈴不響，火警時(shí)產(chǎn)生高溫，電鈴響起，在圖中虛線處應(yīng)接入怎樣的元件？(2)為什么溫度高時(shí)電鈴會(huì)被接通？(3)為了提高該電路的靈敏度，即報(bào)警溫度調(diào)得稍低些，R的值應(yīng)大一些還是小一些？(3)若R較大，則RT兩端的電壓不太高，外界溫度不太高時(shí)，就能使P、X之間電壓降到低電壓輸入，電鈴就能發(fā)聲．因此R較大，反應(yīng)較靈敏．“非”門(1)RT的阻值很大P、X之間電壓較大P、X之間電壓降低“非”門輸出高電壓電鈴響起(2)RT阻值減小實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用課堂講義三、自動(dòng)控制電路的分析與設(shè)計(jì)例3如圖所示，某小型電磁繼電器，其中L為含鐵芯的線圈．P為可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵片，K為彈簧，S為一對(duì)觸頭，A、B、C、D為四個(gè)接線柱．電磁繼電器與傳感器配合，可完成自動(dòng)控制的要求，其工作方式是(

)A．A與B接信號(hào)電壓，C與D跟被控電路串聯(lián)B．A與B接信號(hào)電壓，C與D跟被控電路并聯(lián)C．C與D接信號(hào)電壓，A與B跟被控電路串聯(lián)D．C與D接信號(hào)電壓，A與B跟被控電路并聯(lián)C、D隨信號(hào)電壓變化而接通或斷開，進(jìn)而起到控制作用實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用電磁繼電器接信號(hào)電壓C與D跟被控電路串聯(lián)對(duì)點(diǎn)練習(xí)光控開關(guān)電路分析1．光敏電阻在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，其中就可用于街道路燈的自動(dòng)控制開關(guān)，如圖所示為模擬電路，其中A為光敏電阻，B為電磁繼電器，C為照明電路，D為路燈，請(qǐng)連成正確的電路，達(dá)到日出燈熄，日落燈亮的效果．當(dāng)天亮?xí)r，光敏電阻減小，控制回路電流增大，電磁繼電器B工作，觸點(diǎn)斷開，路燈熄滅夜晚降臨，光敏電阻增大．控制回路電流減小，觸點(diǎn)接通，路燈點(diǎn)亮．實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用對(duì)點(diǎn)練習(xí)設(shè)計(jì)的控制電路如圖所示．溫度報(bào)警器電路分析2．如圖甲所示，一熱敏電阻阻值隨溫度變化圖象，請(qǐng)應(yīng)用這一熱敏電阻自行設(shè)計(jì)一控制電路，當(dāng)溫度高于某一值后紅色指示燈亮，而溫度低于這一值時(shí)綠色指示燈亮．給你的器材有：如圖乙所示的繼電器一只(a、b為常閉觸點(diǎn)，c、d為常開觸點(diǎn))，熱敏電阻一只、滑動(dòng)變阻器一只、紅綠色指示燈各一個(gè)、兩個(gè)獨(dú)立的電池組、開關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干等，并且請(qǐng)說明滑動(dòng)變阻器的作用．實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用主要是通過調(diào)節(jié)滿足對(duì)熱敏電阻的要求對(duì)點(diǎn)練習(xí)自動(dòng)控制電路的分析與設(shè)計(jì)3.某儀器內(nèi)部電路如圖所示，其中M是一個(gè)質(zhì)量較大的金屬塊，左右兩端分別與金屬絲制作的彈簧相連，并套在光滑水平細(xì)桿上，a、b、c三塊金屬片間隙很小(b固定在金屬塊上)，當(dāng)金屬塊處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩根彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，若將該儀器固定在一輛汽車上，下列說法中正確的是(

)A．當(dāng)汽車加速前進(jìn)時(shí)，甲燈亮B．當(dāng)汽車加速前進(jìn)時(shí)，乙燈亮C．當(dāng)汽車剎車時(shí)，乙燈亮D．當(dāng)汽車剎車時(shí)，甲、乙兩燈均不亮M向左移動(dòng)，與a接觸，乙燈亮M向右移動(dòng)，與c接觸，甲燈亮．實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用對(duì)點(diǎn)練習(xí)4．如圖所示，A是浮子，B是金屬觸頭，C為住宅樓房頂上的蓄水池，M是帶水泵的電動(dòng)機(jī)，D是彈簧，E是銜鐵，F(xiàn)是電磁鐵，S1、S2分別為觸點(diǎn)開關(guān)，S為開關(guān)，J為電池．請(qǐng)利用上述材料，設(shè)計(jì)一個(gè)住宅樓房頂上的自動(dòng)注水裝置．(1)連接電路圖；(2)簡(jiǎn)述其工作原理(涉