人教版高中物理选择性必修第二册第五章传感器3利用传感器制作简单的自动控制装置课件（78页ppt）

(课件网) 第五章　传感器 3. 利用传感器制作简单的自动控制装置 第*页 研习任务一 实验原理与操作 教材　认知 1. 实验目的 （1）会利用干簧管制作简单的自动控制装置，如门窗防盗报警装置. （2）会利用光敏电阻制作简单的自动控制装置，如光控开关. （3）通过制作自动控制装置，初步养成针对学习和生活中的问题，设计方案、动手 实践的意识和习惯. 2. 实验器材 干簧管SA、继电器、发光二极管LED、电阻R、蜂鸣器 H、电源、小磁体、开关；滑 动变阻器、定值电阻、光敏电阻、三极管、发光二极管. 3. 实验原理与设计 实验1.利用干簧管在磁场中的特性制作控制开关.如图所示，在门的上沿嵌入一小块 永磁体M，门框内与相对的位置嵌入干簧管SA，并将干簧管接入报警电路.干簧管可 将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的通断. 实验2.利用光敏电阻将光线的明暗这个光学量变成电阻这个电学量，用三极管实现电 流放大，用发光二极管模拟路灯. 4. 实验步骤 实验1　门窗防盗报警装置 （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，按照如图所示连接电路. （3）接通电源后，将磁体靠近干簧管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，观察此时的实验现象. （4）将磁体离开干簧管，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，观察此时的实验现象. 实验2　光控开关 （1）连接电路 光敏电阻完成光信号向电信号的转变.晶体三极管将电流进行放大，同时具有完成断 路和接通的开关作用.发光二极管LED模仿路灯.电路设计如图甲. 为了能够驱动更大功率的负载，需用继电器来启、闭另外的供电电路，如图乙所示. （2）实验操作 ①让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡 L刚好不发光. ②遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光. ③让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭. 研习　经典 [典例1]　光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用.街道路灯自动控制就是其应用之 一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流信号 放大器，D为路灯.请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果. 答案：见解析图 解析：当有光照射时，光敏电阻阻值较小，电流经过放大器输出一个较大的电流，驱 动电磁继电器吸合，使两个触点断开；当无光照时，光敏电阻阻值增大，电流减小， 放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通， 路灯开始工作，电路如图所示. 名师点评 　　传感器类的题目往往会结合电路考查，传感器只是一个节点和解题入口，所以要 想搞清楚实验原理必须熟知传感器的特性，知道是由哪个非电学量转化成电学量，以 及非电学量和电学量之间的关系. 对应　训练 1. 现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过120 ℃时，系统报警.提供的器材有： 热敏电阻（该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在120 ℃时阻值为700.0 Ω）； 报警器（内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警，Ic约为10 mA；流过报警器的电流 超过20 mA时，报警器可能损坏）； 电阻箱（最大阻值为999.9 Ω）； 直流电源（输出电压U约为18 V，内阻不计）； 滑动变阻器R1（最大阻值为1 000 Ω）； 滑动变阻器R2（最大阻值为2 000 Ω）； 单刀双掷开关一个，导线若干. 在室温下对系统进行调节，调节的报警系统原理电路图如图所示. （1）电路中应选用滑动变阻器 　 　（填 ... ...