人教版高中物理选择性必修第二册第5章　3.pptxVIP

第五章传感器;3．利用传感器制作简单的自动控制装置;课前预习反馈;目标体系构建;

1．了解门窗防盗报警装置的原理。

2．了解光控开关的原理。

3．通过练习电子电路的组装，获得对自动控制电路的感性认识。;

1．物理观念：知道干簧管、光敏电阻、三极管、二极管、电磁继电器的功能；了解门窗防盗报警装置及其工作原理；了解光控开关电路及其控制原理。

2．科学思维：会利用传感器制作简单的自动控制装置。

3．科学态度与责任：在实验中体验从原理到应用的过程，增强理论联系实际的意识，培养学生科学严谨的学习态度。;课前预习反馈;一、实验目的

1．了解门窗防盗报警装置和光控开关的工作原理。

2．练习用传感器制作自动控制设备。

二、实验器材

干簧管SA、继电器、发光二极管LED、电阻R(330Ω)、蜂鸣器H(有源型)、干电池(6V)、小磁体M、开关。;三、实验电路图

门窗防盗报警装置电路图如图所示。;四、工作原理

闭合电路开关S，系统处于防盗状态。当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作。继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。若门窗被盗贼开启，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电。继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关。;五、实验操作

(1)连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。

(2)确定各元件可以正常工作后，按照电路图连接电路。

(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。;1．把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关(干簧管和绕在干簧管外的线圈组成如图乙所示)、电源连成电路如图甲所示，制成光电报警装置，设计要求：当有光照时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声，电路已经连接一部分，请将电路连接完整。;思路引导：解本题需理解以下两个问题：

(1)光敏电阻的特性是什么？

(2)干簧管继电器开关的工作原理是什???？

答案：见解析

解析：电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关的外面线圈两个接线构成一个回路；而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关里面的两个接线构成又一个回路。当有光照时，光

敏电阻变小，使得干簧管继电器开关存在磁

场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发声；

若没有磁场时，开关自动断开。连接如图所

示。;(2024·山东东营高二期末)小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示(虚线框内的连接没有画出)。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源E1＝5V，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0＝30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。;(1)由图乙可知，当环境温度为80℃时，热敏电阻阻值为________Ω；

(2)由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将_________(填“增大”“减小”或“不变”)，继电器的磁性将_________(填“增强”“减弱”或“不变”)；;(3)图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱_________(均填“A”或“B”)相连；

(4)当环境温度大于等于_________℃时，警铃报警。

答案：(1)30(2)减小增强(3)A(4)40

解析：(1)由图乙可知，当环境温度为80℃时，热敏电阻阻值为30Ω。

(2)由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小；热敏电阻阻值减小，则流过继电器的电流增大，磁性增强。

(3)由于继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮。所以图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。;(4)当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律E1＝I(R0＋R)，得R＝70Ω，此时温度为40℃，则环境温度大于等于40℃时，警铃报警。;实验;三、电路图

实验电路图如图所示。;四、工作原理

当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。

当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。;五、实验操作

1．按照电路图连接电路，检查无误后，接通电源。

2．让光敏电阻RG受到白天较强