高中物理人教版2第六章傳感器 第6章第3節(jié)實驗

第3節(jié)實驗：傳感器的應用1．斯密特觸發(fā)器的特點：當輸入端電壓逐漸上升到某一個值V)時，輸出端會突然從________跳到____________，當輸入端電壓下降到另一個值V)時，輸出端會從________跳到__________．2．下列說法中正確的是()A．電飯鍋中的敏感元件是光敏電阻B．測溫儀中測溫元件可以是熱敏電阻C．機械式鼠標中的傳感器接收到連續(xù)的紅外線，輸出不連續(xù)的電脈沖D．火災報警器中的光傳感器在沒有煙霧時呈現(xiàn)低電阻狀態(tài)，有煙霧時呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)3．某市為了節(jié)約能源，合理適時地使用路燈，要求夜晚亮、白天熄，利用半導體的某種特性制成自動點亮、熄滅的裝置，實現(xiàn)了自動控制．這是利用半導體的()A．壓敏性B．光敏性C．熱敏性D．三種特性都利用了【概念規(guī)律練】知識點傳感器的應用實驗1．如圖1所示的光控電路用發(fā)光二極管LED模擬路燈，RG為光敏電阻．A為斯密特觸發(fā)器輸入端，在天黑時路燈(發(fā)光二極管)會點亮．下列說法正確的是()圖1A．天黑時，Y處于高電平B．天黑時，Y處于低電平C．當R1調(diào)大時，天更暗時，燈(發(fā)光二極管)點亮D．當R1調(diào)大時，天較亮時，燈(發(fā)光二極管)就能點亮2．如圖2是溫度報警器電路示意圖，下列關于此電路的分析正確的是()圖2A．當RT的溫度升高時，RT減小，A端電勢降低，Y端電勢升高，蜂鳴器會發(fā)出報警聲B．當RT的溫度升高時，RT減小，A端電勢升高，Y端電勢降低，蜂鳴器會發(fā)出報警聲C．當增大R1時，A端電勢升高，Y端電勢降低，蜂鳴器會發(fā)出報警聲D．當增大R1時，A端電勢降低，Y端電勢升高，蜂鳴器會發(fā)出報警聲【方法技巧練】自動控制電路的分析及設計技巧3．自己設計一個以熱敏電阻為傳感器的簡易自動報警器，當溫度過高時，小燈泡亮或響鈴報警．所用的實驗器材可能有電磁繼電器、電鈴、小燈泡、熱敏電阻、干電池、滑動變阻器、開關．4．已知光敏電阻隨入射光的增強，其電阻值減小，請利用圖3所示器材設計一個路燈自動控制電路．圖31．如圖4所示為一個邏輯電平檢測電路，A與被測點相接，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)光圖42．如圖5所示，將一光敏電阻連入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關置于歐姆擋，用光照射光敏電阻時表針的偏角為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取?，則可判斷()圖5A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能確定θ和θ′的關系3．某小型電磁繼電器，其中L為含鐵芯的線圈．P為可繞O點轉(zhuǎn)動的鐵片，K為彈簧，S為一對觸頭，A、B、C、D為四個接線柱．電磁繼電器與傳感器配合，可完成自動控制的要求如圖6所示．其工作方式是()圖6A．A與B接信號電壓，C與D跟被控電路串聯(lián)B．A與B接信號電壓，C與D跟被控電路并聯(lián)C．C與D接信號電壓，A與B跟被控電路串聯(lián)D．C與D接信號電壓，A與B跟被控電路并聯(lián)4.演示位移傳感器的工作原理如圖7所示，物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑桿P，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體位移的大小x.假設電壓表是理想電壓表，則下列說法正確的是()圖7A．物體M運動時，電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B．物體M運動時，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C．物體M不動時，電路中沒有電流D．物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)題號1234答案5．如圖8所示是電阻式溫度計，一般是利用金屬鉑制作的，已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以知道其溫度．這實際上是一個傳感器，它是將________轉(zhuǎn)化為__________來進行測量的．圖86．說明下列各種場合分別選用的傳感器(1)普通電冰箱中的自動溫度控制電路是________．(2)馬路兩側(cè)的路燈控制電路是________．(3)氣墊導軌上用的光電門是________．(4)樓梯燈控制電路是________．(5)賓館的自動門是________．(6)話筒是________．(7)非接觸式體溫計是________．(8)遙控電視機的接收器是________．7．一路燈控制裝置如圖9所示，RG為光敏電阻，光照射RG時，RG變?。滋鞎r，繼電器J兩端電壓是較大還是較??？要使路燈比平時早一些時間亮起來，應如何調(diào)節(jié)R1?圖9第3節(jié)實驗：傳感器的應用答案課前預習練1．高電平低電平V)低電平高電平V)2．B[電飯鍋中的敏感元件是感溫鐵氧體，A錯誤；機械式鼠標中的傳感器接收斷續(xù)的紅外線脈沖，輸出相應的電脈沖信號，C錯誤；火災報警器中的光傳感器在沒有煙霧時呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，有煙霧時呈現(xiàn)低電阻狀態(tài)，D錯誤．]3．B[題目中半導體應能感知光照強度變化，并輸出電信號，控制電路通斷，所以利用了半導體的光敏性，故B正確．]課堂探究練1．BC[天黑時，RG阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓上升到某個值，輸出端Y突然由高電平跳到低電平；R1調(diào)大時，A端電壓降低，只有天更暗時，RG電阻更大時，路燈才點亮，故B、C正確．]2．BC[當RT溫度升高時，電阻減小，A點電勢升高到某一數(shù)值，Y端電勢突然降低，蜂鳴器導通發(fā)出警報，A錯，B對．當增大R1時，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)生報警聲，C對，D錯．]點評斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門，用符號表示．當輸入端電壓上升到某一個值V)時，輸出端會突然從高電平跳到低電平V)，當輸入端電壓下降到另一個值V)時，輸出端會從低電平跳到高電平V)．3．實驗電路如下圖所示當溫度升高時，熱敏電阻的阻值減小，通過電磁繼電器螺線管的電流增大，磁性增強，吸下金屬片，觸點接通，燈泡亮或電鈴響，起到報警作用．通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，可以達到調(diào)節(jié)報警溫度的目的．4．見解析解析電路如圖所示控制過程是：當有光照射時，光電流經(jīng)過放大器輸出一個較大的電流，驅(qū)動電磁繼電器吸合，使兩個觸點斷開，當無光照時，光電流減小，放大器輸出電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，使兩個觸點閉合，控制路燈電路接通，路燈開始工作．方法總結(jié)在分析和設計自動控制電路時，要透徹理解各個元件的特性，如光敏電阻、熱敏電阻、電磁繼電器、斯密特觸發(fā)器等；在涉及門電路的電路圖時，電流的通路并不能完整地呈現(xiàn)出來，所以不能用原來的電路知識來理解，而是要正確理清電路中的邏輯關系．課后鞏固練1．BC[A為低電平時，Y為高電平，LED的電壓小，不發(fā)光；A為高電平時，Y為低電平，LED的電壓大，發(fā)光，故B、C正確．]2．B[光敏電阻的阻值隨光照強度的增強而減小，開始時有光照射，光敏電阻的阻值較小，當手掌擋住部分光線時，光敏電阻的阻值增大，因為歐姆表的零刻度在表盤的右側(cè)，所以歐姆表測電阻時，阻值越大，指針張角越小，所以選項B正確．]3．A[A、B接電磁繼電器線圈，所以A、B應接信號電壓，線圈隨信號電壓變化使電磁繼電器相吸或釋放，從而使C、D接通或斷開，進而起到控制作用．故正確答案為A.]4．B[電壓表為理想電表，則電壓表不分流，故觸頭移動不會改變電路的總電阻，也就不會改變電路中的電流，故A項錯誤；電壓表測的是觸頭P左側(cè)電阻分得的電壓，故示數(shù)隨物體M的移動，亦即隨觸頭的運動而變化，故B正確，C、D錯誤．]5．溫度這個熱學量電阻這個電學量6．(1)溫度傳感器(2)光傳感器(3)光傳感器(4)光傳感器和聲傳感器(5)紅外線(光)傳感器(6)聲傳感器(7)紅外線(光)傳感器(8)紅外線(光)傳感器7．較小調(diào)節(jié)R1使其變小解析由題可知，按照邏輯分析法，引起電路狀態(tài)變化的原因是照射光敏電阻RG的光的強弱．白天光照強，RG的阻值較小，R1兩端的電壓U1＝eq\f(ER1,RG＋R1)較大，即A點電勢較高，則Y端為低電平，繼電器兩端電壓較小，不工作，路燈不