高中物理-選擇性必修2-第五章-3-利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置

高中物理選擇性必修第二冊(cè)

人教版3利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置1.了解光控開(kāi)關(guān)的工作原理。2.了解二極管、三極管的特點(diǎn),知道常見(jiàn)的報(bào)警器。3.會(huì)利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置。1.功能門(mén)窗防盜報(bào)警裝置具有自動(dòng)提示報(bào)警的功能。在睡覺(jué)前連接好電路,啟動(dòng)防盜報(bào)

警裝置。當(dāng)門(mén)窗緊閉時(shí),蜂鳴器不響,指示燈亮;當(dāng)門(mén)窗被打開(kāi)時(shí),蜂鳴器發(fā)出聲音

警報(bào),指示燈滅。2.實(shí)驗(yàn)器材及電路圖干簧管SA、繼電器(虛線框內(nèi))、發(fā)光二極管LED、蜂鳴器H、限流電阻R、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、小磁體M。1|實(shí)驗(yàn):門(mén)窗防盜報(bào)警裝置3.實(shí)驗(yàn)原理閉合電路開(kāi)關(guān)S,系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。當(dāng)門(mén)窗緊閉時(shí),磁體M①

靠近

干簧管SA,

干簧管兩個(gè)簧片被磁化相吸而②

接通

繼電器線圈K,使繼電器工作。繼電器的

動(dòng)觸點(diǎn)c與常開(kāi)觸點(diǎn)③

a

接通,發(fā)光二極管LED發(fā)光,顯示電路處于正常工作狀

態(tài)。當(dāng)門(mén)窗開(kāi)啟時(shí),磁體④

離開(kāi)

干簧管,干簧管失磁斷開(kāi),繼電器被斷電。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)⑤

b

接通,蜂鳴器H發(fā)聲報(bào)警。4.實(shí)驗(yàn)操作(1)連接電路前,要先判斷一下⑥

干簧管

是否可以正常工作。用磁體直接靠近

干簧管,觀察簧片能否正常動(dòng)作。(2)確定各元件可以正常工作后,按照電路圖連接電路。(3)接通電源后,將磁體靠近和離開(kāi)干簧管,分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。導(dǎo)師點(diǎn)睛

(1)傳感器是構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。如果沒(méi)有傳感器對(duì)原始

信息進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠地捕捉和轉(zhuǎn)換,那么一切控制將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。(2)干簧管在電路中起傳感器和控制開(kāi)關(guān)的作用,繼電器則相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)的雙向

開(kāi)關(guān)。1.功能光控路燈可以根據(jù)光照的變化自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉。利用光敏電阻設(shè)計(jì)電路,在天色

暗到一定程度時(shí)讓路燈自動(dòng)開(kāi)啟,而在天明時(shí)自動(dòng)熄滅。2.實(shí)驗(yàn)器材及電路圖可調(diào)電阻R1、光敏電阻RG、三極管VT、發(fā)光二極管LED、限流電阻R2、繼電器、

二極管D、小燈泡L、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等。2|實(shí)驗(yàn):光控開(kāi)關(guān)圖乙3.實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)環(huán)境光比較強(qiáng)時(shí),光敏電阻RG的阻值⑦

很小

,三極管不導(dǎo)通,發(fā)光二極管或繼

電器所在的回路相當(dāng)于⑧

斷路

,即發(fā)光二極管不工作;繼電器處于常開(kāi)狀態(tài),小

燈泡L不亮。當(dāng)環(huán)境光比較弱時(shí),光敏電阻RG的阻值⑨

變大

,三極管導(dǎo)通,且獲得足夠的基極電流,產(chǎn)生較大的集電極電流,點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動(dòng)繼電器吸合而

點(diǎn)亮小燈泡L。4.實(shí)驗(yàn)操作(1)按照電路圖連接電路,檢查無(wú)誤后,接通電源。(2)讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)的自然光照射,調(diào)節(jié)電阻R1,使發(fā)光二極管LED或小

燈泡L剛好⑩

不發(fā)光

。(3)遮擋RG,當(dāng)光照減弱到某種程度時(shí),就會(huì)看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L

發(fā)光

。(4)讓光照加強(qiáng),當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時(shí),則發(fā)光二極管LED或小燈泡L

熄滅

。導(dǎo)師點(diǎn)睛

如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,可用手電筒加強(qiáng)光照,或遮蓋光敏電阻,再進(jìn)行觀察。1.電磁繼電器利用了電磁感應(yīng)原理。

(

?)2.我們常見(jiàn)的發(fā)光二極管是一種傳感器。

(

?)3.蜂鳴器是一種能發(fā)出類似蜂鳴聲的電磁器件,常用來(lái)代替電鈴或作為聲頻電流發(fā)

生器使用。