2020版高中物理 第六章 3 实验传感器的应用课件 新人教版选修3-2

3实验:传感器的应用解读实验掌握基础科学探究突破创新一、实验操作1.光控开关(1)按照图连好电路.(2)用光对RG进行照射,且光照强度逐渐减弱,观察发光二极管LED的发光情况.(3)改变滑动变阻器的滑片位置,重复第(2)步.要想在天更黑一些路灯才会点亮,需要将滑动变阻器的阻值调大一些还是调小一些?通过做实验验证你的结论.2.温度报警器(1)按图连好电路.(2)接通电源,调节电阻R1,使蜂鸣器常温下不发声.(3)用热水使热敏电阻的温度升高,注意蜂鸣器是否发声.(4)将热敏电阻从热水中取出,注意蜂鸣器是否发声.(5)改变滑动变阻器的滑片位置,分析变阻器的阻值大小和报警的关系.二、结果与分析1.减小照射RG的亮度→RG阻值增大→URG增大→输入端A电势升高,输入高电平→Y输出低电平→LED导通发光2.升高RT周围的温度→RT的阻值减小→R1两端电压U增大→输入端A电势升高,输入高电平→Y输出低电平→蜂鸣器导通报警三、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.类型一光控电路分析[例1]如图是用斯密特触发器控制某宿舍楼道内灯的示意图,试说明其工作原理.典例研析拓展创新核心点拨:(1)光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小.(2)Y输出高电平时,二极管正向导通,线圈被短路.(3)线圈有电流时触点D与E接通.解析:天较亮时,光敏电阻RG阻值较小,斯密特触发器输入端A电势较低,则输出端Y输出高电平,线圈中无电流,工作电路不通;天较暗时,光敏电阻RG电阻增大,斯密特触发器输入端A电势升高,当升高到一定值,输出端Y由高电平突然跳到低电平,有电流通过线圈A,电磁继电器工作,接通工作电路,使灯自动开启;天明后,RG阻值减小,斯密特触发器输入端A电势逐渐降低,降到一定值,输出端Y突然由低电平跳到高电平,则线圈A不再有电流,则电磁继电器自动切断工作电路的电源,路灯熄灭.答案:见解析学霸笔记斯密特触发器的作用斯密特触发器是具有特殊功能的非门,它可以将连续变化的输入信号变成突变的输出信号.光控开关的敏感元件是光敏电阻,光照越强,其电阻阻值越小.类型二温控电路的分析[例2]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,超过某一温度又可以自动断电,画出电路图并说明工作过程.核心点拨:(1)热敏电阻的阻值随温度的升高而非线性减小.(2)线圈电流较大时触点K断开.(3)触点K控制电炉丝自动接通与断开.解析:热敏电阻RT与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路.电路图如图所示当温度低于某一值时,热敏电阻的阻值很大,流过电磁继电器的电流很小,继电器无法吸引衔铁P,K处接通,电炉丝处于加热状态;当温度高于某一值时,热敏电阻的阻值变得很小,通过电磁继电器的电流较大,继电器吸引衔铁P,K处断开,电炉丝停止加热.答案:见解析学霸笔记温控电路分析技巧传感器通过敏感元件来感受温度变化,再通过转换元件把敏感元件的输出转换成电学量信号,最后借助于转换电路把电学量信号转换为便于处理、显示、记录或控制的量,输送给控制电路,完成电路的自动控制.