高中物理 第六章 传感器 6.4 传感器的应用实验导学案(无答案)新人教版选修3-2.doc
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64 传感器的应用实例班级 姓名 , 1课时 使用时间 一、学习目标1了解两个实验的基本原理。2通过实验,加深对传感器作用的体会,培养自己的动手能力。重点1了解斯密特触发器的工作特点,能够分析光控电路的工作原理。2温度报警器的电路工作原理。难点光控电路和温度报警器电路的工作原理。二、自学检测1、光控开关:白天,光强度较大,光敏电阻RG电阻值较 ,加在斯密特触发器A端的电压较 ,则输出端Y输出 电平,发光二极管LED不导通;当天色暗到一定程度时,RG的阻值 到一定值,斯密特触发器的输入端 A的电压 到某个值(1.6V),输出端Y突然从高电平跳到 电平,则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了),这样就达到了使路灯天明熄灭,天暗自动开启的目的2温度报警器:常温下,调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于 电平,则输出端Y处于 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 ,斯密特触发器输入端A电势 ,当达到某一值(高电平),其输出端由 电平跳到 电平,蜂鸣器通电,从而发出报警声,Rl的阻值不同,则报警温度不同三、合作探究实验1、光控开关1实验原理及知识准备(投影)如图所示光控电路,用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻,R1的最大电阻为51 k,R2为 330 k,试分析其工作原理白天,光强度较大,光敏电阻RG电阻值较小,加在斯密特触发器A端的电压较低,则输出端Y输出高电平,发光二极管LED不导通;当天色暗到一定程度时,RG的阻值增大到一定值,斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值(1.6V),输出端Y突然从高电平跳到低电平,则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了),这样就达到了使路灯天明熄灭,天暗自动开启的目的(1)要想在天更暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大些还是调小些?为什么?应该把R1的阻值调大些,这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值(如1.6V,就需要RG的阻值达到更大,即天色更暗。(2)用白炽灯模仿路灯,为何要用到继电器?由于集成电路允许通过的电流较小,要用白炽灯泡模仿路灯,就要使用继电器来启闭工作电路(投影)如图所示电磁继电器工作电路,图中虚线框内即为电磁继电器,D为动触点,E为静触点试分析电磁继电器的工作原理当线圈 A中通电时,铁芯中产生磁场,吸引衔铁B向下运动,从而带动动触点D向下与E接触,将工作电路接通,当线圈A中电流为零时,电磁铁失去磁性,衔铁B在弹簧作用下拉起,带动触点D与E分离,自动切断工作电路试说明控制电路的工作原理。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,使路灯自动开启;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2温度报警器上一节我们学习了火灾报警器,它是利用烟雾对光的散射作用,使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化,从而达到报警的目的这种设计其敏感性是否值的怀疑,你想过吗?既然发生火灾时,环境温度要升高,我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢?(投影)温度报警器的工作电路,如图所示。试分析其工作原理。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,Rl的阻值不同,则报警温度不同怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警?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【例1】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,超过某一温度时,又可以自动断电,画出电路图说明工作过程四、学有所得- 配套讲稿:
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