2016_2017学年高中物理第6章传感器3实验：传感器的应用课件.ppt

3．实验：传感器的应用 □ 实验目的 1．了解光控开关和温度报警器的工作原理． 2．练习用传感器制作自动控制设备． 2．光控开关的实验探究 (1)探究过程：按图连接电路，改变RG的光照，观察发光二极管LED的发光情况．探究要想在天更暗时路灯才会点亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些． (2)分析论证：要想在天更暗时路灯才会点亮，应该把R1的阻值调大些，这样要使输入端A的电压上升到某个值(如1.6 V)，就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗． 4．温度报警器工作原理 (1)组件：斯密特触发器，热敏电阻，蜂鸣器，变阻器，定值电阻． (2)工作原理 常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值(高电平)，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，R1的阻值不同，则报警温度不同． 要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高． □ 实验器材 1．光控开关实验 斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V，0.3 A)、可变电阻R1(最大阻值51 kΩ)、电阻R2(330 Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸． 2．温度报警器实验 斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1 kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、烧杯(盛有热水)． □ 实验步骤 1．光控开关实验步骤 (1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上． (2)检查各元件的连接，确保无误． (3)接通电源，调节电阻R1，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮． (4)用黑纸逐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或灯泡的状态． (5)逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态． 2．温度报警器实验步骤 (1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上． (2)检查各元件的连接，确保无误． (3)接通电源，调节电阻R1，使蜂鸣器常温下不发声． (4)用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否发声． (5)将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声． □ 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，否则继电器不能正常工作． (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． 解析：　由题图可知，发光二极管导通发亮时，说明输出端Y为低电平，输入端A为高电平，由于晚上RG的光照条件差，RG电阻较大，要想A端为高电平，R1必须调的很大，等到了白天，RG的光照强度变大，其阻值变小，A端电势进一步升高，Y端仍为低电平，所以发光二极管不会熄灭．把RG与R1调换，问题就会得到解决． 答案：　见解析 解析：　阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M磁化，将衔铁N吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M，右侧电路接通，灯L亮． 答案：　阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M磁化，将衔铁N吸住． 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，高于另一某温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程． 思路点拨：　 解析：　电路图如图所示，闭合开关S1当温度低于设计值时热敏电阻阻值大，通过电磁断电器电流不能使它工作，S2接通电炉丝加热．当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，S2断开，电炉丝断电，停止加热．当温度低于设计值，又重复前述过程． 解析：　当RT温度升高时，电阻减小，A点电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，蜂鸣器导通发出警报，A错B对．当增大R1时，A端电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，电流通过蜂鸣器，发出报警声，C对D错． 答案：　BC 1．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是(　　) A．生物传感器　　　　 B．红外传感器 C．温度传感器 D．压力传感器 解析：　空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，C正确． 答案：　C 2．关于发光二极管，下列说法正确的是(　　) A．发光二极管能发光，不具有单向导电性 B．发光二极管能直接把电能转化成光能 C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光 D．