高中物理第六章传感器6.3实验：传感器的应用课件新人教选修 (1)3-2
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高中物理 第六章 2 传感器的应用课件 新人教版选修3-2
(1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够开始工作,而当达到设定的低温 后又自动停止工作? (2)为什么凸轮可以改变设定的温度?
思维导图 冰箱内温度变化盒体的体积变化→两个触点接触或断开压缩机自动工 作或停止
解析:(1)冰箱内温度较高时,密封系统中的压强增大,盒体膨胀,膜盒3通 过小柱体带动弹簧片4使动触点5与静触点6接触,控制压缩机自动开始 工作,而当达到设定的低温时弹簧7带动弹簧片4将触点5,6断开,使压缩 机停止工作. (2)凸轮逆时针旋转会加大连杆9对弹簧7的拉力,该拉力与膜盒3共同控 制弹簧片4的运动,故凸轮可以改变设定的温度. 答案:见解析
2.工作原理:平时光电三极管收不到LED发出的光,呈现高电阻状态,烟雾
进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻 变小 .与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报.
科学思维
1.思考判断
(1)电子秤中的应变片的电阻随形变大小而变化.( √ ) (2)应变式力传感器可以用来测量重力,也可用来测牵引力.( √ )
学霸笔记 传感器应用问题的分析方法
(1)分清主电路和控制电路. (2)联系主电路和控制电路的关键点就是传感器中的敏感元件. (3)敏感元件感知主电路所处的状态,作出相应的反应,促使控制电路 工作,保证主电路能工作在相应的设定状态之中.
(教师备用) 例2-1:电熨斗能自动控制温度,在熨烫不同的织物时,设定的温度可以 不同,如图所示为电熨斗的结构图,电熨斗内部装有双金属片,双金属片 上层金属的膨胀系数大于下层金属,若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物, 则如何调节调温旋钮( ) B
(1)若传感器a的示数为14 N,b的示数为6 N,求此时汽车的加速度大小和方 向. (2)当传感器a的示数为零时,求此时汽车的加速度大小和方向.
高中物理第六章传感器6.2-6.3传感器的应用实验：传感器的应用学案新人教版选修3-2(2021年
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2 传感器的应用3 实验：传感器的应用［学习目标] 1.了解传感器在日常生活和生产中的应用。
2。
了解传感器应用的一般模式。
3.能设计简单的应用传感器的控制电路．一、力传感器的作用及原理1．应变式力传感器可以用来测重力、压力、拉力等各种力．2．应变片能够把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．二、温度传感器的工作原理1．双金属片温度传感器的工作原理:温度变化时，因双金属片上层金属与下层金属的热膨胀系数不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断．2．（1）电饭锅中温度传感器为感温铁氧体．感温铁氧体常温下具有铁磁性,温度上升到约103 ℃时，失去铁磁性，这一温度称为该材料的“居里温度”或“居里点”．(2)用手按下开关按钮通电加热,开始煮饭，当锅内温度达到103_℃时,感温铁氧体失去磁性,与永久磁铁失去吸引力，被弹簧弹开，从而推动杠杆使触点开关断开．三、光传感器的原理及应用1．光传感器能把光信号转化为电信号．2．最常见的光传感器有光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等．3．典型的应用,如鼠标、火灾报警器、光敏自动计数器等．［即学即用]1．判断下列说法的正误．（1)电子秤中的应变片的电阻随形变大小而变化．( √）（2）电熨斗和电饭锅都是利用双金属片控制电路通断的．( ×)（3)火灾报警器中的光电三极管的电阻随光照的增强而变小．( √）(4)利用红外线敏感元件可以实现无接触测温．( √)2．电子打火机的点火原理是压电效应，压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比．现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图1所示．压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压．若发现电压表示数增大，则电梯加速度一定________（填“向上”或“向下”),电梯可能________（填“加速”或“减速”）下降．图1答案向上减速一、力传感器的应用—-电子秤［导学探究］如图2所示是一个应变式力传感器，弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片．结合力传感器的特点,叙述它的工作原理．图2答案在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲，上表面拉伸，下表面压缩,上表面应变片的电阻变大，下表面应变片的电阻变小．力F越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大．如果让应变片中通过的电流保持恒定,那么上表面应变片两端的电压变大，下表面应变片两端的电压变小．传感器把这两个电压的差值输出．力F越大，输出的电压差值也就越大．例1（多选）为了锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图3所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计）,弹簧劲度系数为100 N/cm。
人教版高二物理选修3-2教学课件 6.3 传感器的应用实验 (共11张PPT)
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．
逻辑集成电路
实用的逻辑电路是由若干个三极管和电阻组成， 它们常常制作在很小的硅片上，分装后留出引 脚，这就是集成电路块，外形如图所示。逻辑 电路体管、 逻辑集成电路、集成电路实验板
6.5-9在实验板上连接电路的实例（前述温度报警电路 )
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． 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。
电磁继电器
电磁继电器工作电路
（3）分析电磁继电器的工作原理
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．
实验2
温度报警电路
2018版高中物理第六章传感器6.2传感器的应用课件新人教版选修3_2
例 2(多选)如图所示是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是 ( ) A．常温时上下触点是接触的 B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向 下弯曲 C．原来温度控制在 80℃断开电源，现要求 60℃断开电源，应 使调温旋钮下调一些 D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨 烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)工作原理：
(3)作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学 量．
2．温度传感器的应用实例 应用实例 敏感元件 工作原理 温度变化时， 双金属片上层金属与下层金 电熨斗 双金属片 属的膨胀系数不同， 双金属片发生弯曲从 而控制电路的通断 铁氧体在温度达到“居里温度”103℃ 电饭锅 感温铁氧体 时，失去磁性，使触点开关断开
方法技巧 解决此类问题的方法 (1)明确传感器的类别及输入、输出信号． (2)明确所给器材的用途． (3)根据题目要求，设计与传感器连接的电路．
知识点二
传感器的应用实例
1．与温度控制相关的家用电器：电饭煲、电冰箱、微波炉、 空调、消毒碗柜等，都用到温度传感器． 2．红外传感器：自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触 红外测温仪以及防盗、防火报警器等． 3．照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器等． 4．农业生产中的传感器 (1)湿度传感器：判断农田的水分蒸发情况，自动供水或停水． (2)温度传感器和湿度传感器， 可对上百个点进行温度和湿度监 测．由于有了十分先进可靠的测试技术，有效地减少了霉变现象．
例 1(济南高二检测)传感器在日常生活中的应用越来越广泛， 温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种．某一食品消毒柜就是 利用温度传感器来自动控制电路的．常温下，该温度传感器是闭合 的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电 路．下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中 S 为电源开关)，连接 正确的是( )
人教新课标高中物理选修3-2 6.3实验：传感器的应用课件(41张ppt)
• 电磁继电器与自动控制 • 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．
• 思路点拨：(1)光照射光敏电阻时，光敏电阻阻 值减小，电路电流增大，要求路灯停止工作． • (2)无光照时，光敏电阻阻值增大，电路电流减 小，要求路灯开始工作．
• 二、实验原理 • 1．斯密特触发器 • 当输入端电压逐渐上升到某一个值(1.6 V)时， 输出端会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，当 输入端电压下降到另一个值(0.8 V)时，输出端 低电平 高电平 会从 跳到 (3.4 V)． • 2．普通二极管 • 具有单向导电性． 单向导电 • 3．发光二极管 • 具有 性，同时还能发光．
则其充放电电流为 ΔQ CΔU CRE Δx IC＝ t ＝ t ＝ · ， R＋rL t Δx 又 v＝ t ， IcR＋rL 综合上述各式得 v＝ CRE . 代入数据得 v＝10 cm/s. 又因 Ic 由 b 流向 a，电容器放电，P 右移，物体移动方向向右．
答案：10 cm/s
向右
• 三、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)．
RV R (2)该元件约几十欧，R ＞ ， 电压表的分流作用可以忽略， RA 所以采用电流表外接法；实验数据的采集要求从零开始，所以 滑动变阻器采用分压式接法． (3)从图象的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点， 突出都是“非线性”，图象上某点与原点连线的斜率是电阻的 倒数．
高中物理第6章传感器2传感器的应用课件新人教版选修3-
B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发 出警报
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极 管上，电阻变小，发出警报
D．以上说法均不正确
C [由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使 光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，与传感器相 连的电路检测出这种变化，发出警报，选项C正确．]
4．飞向太空的传感器 在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多， 在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系 统使用．这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集 太空数据等都有重要作用．在载人飞船中还使用一类测量航天员各 种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等．
灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏．F不
变时，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度．故选A.]
电容式传感器是一多功能传感器，可把压力、转角、位移、压 强、声音等非电学量转换为电容这一电学量，分析原理时，关键要 搞清是哪个非电学量转换为电容，然后结合电容的决定式来分析.
[跟进训练] 3．传感器是将能感受的物理量(如力、热、光、声等)转换成便 于测量的量(一般是电学量)的一类元件，在自动控制中有相当广泛 的应用，如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器．金 属芯线与导电液体构成一个电容器，从电容C大小的变化情况就能 反映出液面高度h的高低情况，则两者的关系是( )
[解析] 设称重物G时弹簧的压缩量为x，由题意得
G＝kx
①
此时，滑动头P距B端距离为l－x，滑动变阻器有效电阻为R0－xl R0，
由欧姆定律有I＝R0＋RE0－xl R0
②
由①②式解得G＝2kl－EIRk0l.
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极 管上，电阻变小，发出警报
D．以上说法均不正确
C [由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使 光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，与传感器相 连的电路检测出这种变化，发出警报，选项C正确．]
4．飞向太空的传感器 在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多， 在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系 统使用．这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集 太空数据等都有重要作用．在载人飞船中还使用一类测量航天员各 种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等．
灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏．F不
变时，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度．故选A.]
电容式传感器是一多功能传感器，可把压力、转角、位移、压 强、声音等非电学量转换为电容这一电学量，分析原理时，关键要 搞清是哪个非电学量转换为电容，然后结合电容的决定式来分析.
[跟进训练] 3．传感器是将能感受的物理量(如力、热、光、声等)转换成便 于测量的量(一般是电学量)的一类元件，在自动控制中有相当广泛 的应用，如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器．金 属芯线与导电液体构成一个电容器，从电容C大小的变化情况就能 反映出液面高度h的高低情况，则两者的关系是( )
[解析] 设称重物G时弹簧的压缩量为x，由题意得
G＝kx
①
此时，滑动头P距B端距离为l－x，滑动变阻器有效电阻为R0－xl R0，
由欧姆定律有I＝R0＋RE0－xl R0
②
由①②式解得G＝2kl－EIRk0l.
高中物理 第6章 传感器 6.2 传感器的应用(一)课件2高二选修32物理课件
12/9/2021
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当物体具有图示方向的加速度a时，滑块2将向左 移，带动变阻器的滑片4移向中点左方，变阻器右端 电阻大，故电流流过滑动变阻器时电势降落( 大， jiàngluò) Q点电势高于P点，则指针应向零点左侧偏转。
3.解答：
（1）应将加热器接在A、B端 （2）100
能够把什么力学量转化为什么电学量。电容式话筒的工作原理：利用电容器充放电形成的充 放电电流。故旋转凸轮可以改变设定的温度
Image
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实验(shíyàn)：
传感器
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温度(wēndù)———控制电路通断
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原因(yuányīn)：双金属
片
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铜的膨胀系数(péng zhàng xìshù)大于 铁
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电烫 斗的 (diàntàng) 构造
R2 所在处出现火情(huǒ qínɡ)时，显示器的电流I、
报警器两端的电压U 的变化情况是（ ）
A.
B.
I
I
变变大小，，BUU
变大 变小
C. I 变小，U 变大
D. I 变大，U 变小
a E r
b
A
R1
R3
R2
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教材习题答案
1.解答：（1）电冰箱内温度较高时，密封系统 中的压强增大(zēnɡ dà)，盒体膨胀，膜盒3通过小柱 体推动弹簧片4，使动触点5与静触点6接触，控制 压缩机自动开始工作，而在达到设定的低温时拉簧7 带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作。
高中物理 第6章 传感器 第2节 传感器的应用课件 新人教版选修3-2
B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化 发出警报
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三 极管上，电阻变小，发出警报
D．以上说法均不正确
解析：选C 由火灾报警器的工作原理可知，发生火灾时烟 雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电 阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，选 项C对．
的弹力变为F2′＝20 N．规定汽车运动的方向为正，由牛顿第
二定律得F＝F2′＝ma2，得a2＝
F2′ m
＝－10
m/s2，负号表示方
向向后(向左)．
答案：(1)4 m/s2 方向向右(即A指向B) (2)10 m/s2，方向向左(即B指向A)
要点二 传感器的应用实例 1．力传感器的应用——电子秤 (1)组成及敏感元件：由金属梁和 1 __应__变__片____组成，敏感 元件是 2 ____应__变__片__．
簧作用在传感器上的力为压力时，示数为正；当弹簧作用在传 感器上的力为拉力时，示数为负．现将装置沿运动方向固定在 汽车上．汽车静止时，A、B的示数均为10 N．(g取10 m/s2)
(1)若传感器A的示数为14.0 N，B的示数为6.0 N，求此时汽 车的加速度大小和方向；
(2)当汽车以什么样的加速度运动时，传感器A的示数为零？
(3)电路结构分析：认真分析传感器所在的电路结构，在熟 悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入 信号间的规律．
(4)执行机构分析：传感器的应用，不仅包含非电学量如何 向电学量转换的过程，还包含根据所获得的信息控制执行机构 进行工作的过程．
①以力传感器为例：传感器感受力的信息(如大小、方向是 否变化等)后转换为电压、电流、电阻等电学量，然后经过放 大，传输到执行机构进行某种操作(如借助继电器控制电路通 断，借助仪表进行显示等)．
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三 极管上，电阻变小，发出警报
D．以上说法均不正确
解析：选C 由火灾报警器的工作原理可知，发生火灾时烟 雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电 阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，选 项C对．
的弹力变为F2′＝20 N．规定汽车运动的方向为正，由牛顿第
二定律得F＝F2′＝ma2，得a2＝
F2′ m
＝－10
m/s2，负号表示方
向向后(向左)．
答案：(1)4 m/s2 方向向右(即A指向B) (2)10 m/s2，方向向左(即B指向A)
要点二 传感器的应用实例 1．力传感器的应用——电子秤 (1)组成及敏感元件：由金属梁和 1 __应__变__片____组成，敏感 元件是 2 ____应__变__片__．
簧作用在传感器上的力为压力时，示数为正；当弹簧作用在传 感器上的力为拉力时，示数为负．现将装置沿运动方向固定在 汽车上．汽车静止时，A、B的示数均为10 N．(g取10 m/s2)
(1)若传感器A的示数为14.0 N，B的示数为6.0 N，求此时汽 车的加速度大小和方向；
(2)当汽车以什么样的加速度运动时，传感器A的示数为零？
(3)电路结构分析：认真分析传感器所在的电路结构，在熟 悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入 信号间的规律．
(4)执行机构分析：传感器的应用，不仅包含非电学量如何 向电学量转换的过程，还包含根据所获得的信息控制执行机构 进行工作的过程．
①以力传感器为例：传感器感受力的信息(如大小、方向是 否变化等)后转换为电压、电流、电阻等电学量，然后经过放 大，传输到执行机构进行某种操作(如借助继电器控制电路通 断，借助仪表进行显示等)．
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课时 6.3 实验:传感器的应用
1.让学生练习电子电路的组装,获得对自动控制电路设计的感 性认识。 2.识别各种晶体管、逻辑集成电路块、集成电路实验板,知道各 种元器件的性能和引脚关系。 3.了解光控开关电路及控制原理,会组装光控开关。 4.了解温度报警器及控制原理,会组装温度报警器。
重点难点:了解电子电路原理,练习电子电路的组装。 教学建议:教材对于传感器的工作原理只是作为简单电路中的 一个器件来进行讲述,并没有涉及传感器的内部结构和复杂的逻辑 电路等。所以,在给学生讲解时,需要注意难度的把握。在教学中要 讲清楚一些常用电子元器件的原理和使用要点,掌握二极管、 门电路 等电子器件的特性。 要自己动手,连接光控开关电路和温度报警电路, 了解斯密特触发器在电路中的作用。 导入新课:随着人们生活水平的不断提高,家用电器也在走向智 能化和遥控化。遥控技术越来越多地应用于家用电器。遥控开关不 仅能用来控制电源开关,也能用来控制电视机频道的选择、 音量的大 小、电风扇的风速、空调的温度等。你想探究一下它的工作原理吗?
)。
【答案】B
3.公交车上安装了温度传感器,当发动机温度高于规定温度时,传感 器就会自动报警,提醒驾驶员注意。 图示为一种温度自动报警器的原 理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是 ( )。
A.温度升高至 74 B.温度升高至 74 C.温度升高至 78 D.温度升高至 78
知识链接:要想天更暗时‚路灯‛才会亮,应该把 R1 的阻值调大 些。
主题 4:温度报警器 阅读教材中‚实验 2 温度报警器‛的内容,温度报警器的电路 如图所示。试分析该电路是如何做到常温下蜂鸣器不发出报警声, 而在较高的温度时蜂鸣器会发出报警声。
解答: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,负温度系数热敏电阻 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)时,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。
Байду номын сангаас
【答案】AD
主题 1:三种逻辑关系 《选修 3-1》中我们学习了门电路知识,图示的三种逻辑电路分 别是什么逻辑关系?
解答:甲是‚与‛门;乙是‚或‛门;丙是‚非‛门。
知识链接:门电路可以有一个或多个输入端,但只有一个输出端。
主题 2:继电器(重点探究) 继电器是实现当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电 气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种元件。图示是一 个通过电磁继电器控制电动机工作的电路图,请你简要说说电磁继 电器的控制原理。
)。
A.A 为低电平,LED 发光 B.A 为高电平,LED 发光 C.A 为低电平,LED 不发光 D.A 为高电平,LED 不发光
【答案】BC
2.图示是一个基本逻辑电路。声控开关、光敏电 阻、小灯泡等元件构成一个自动控制电路。该电 路的功能是在白天无论声音多么响,小灯泡都不 会亮,在晚上,只要有一定的声音,小灯泡就亮。 这种电路现广泛使用于公共楼梯间,该电路虚线 框 N 中使用的是门电路。则下列说法正确的是( A.R2 为光敏电阻,N 为‚或‛门电路 B.R2 为光敏电阻,N 为‚与‛门电路 C.R2 为热敏电阻,N 为‚或‛门电路 D.R2 为热敏电阻,N 为‚非‛门电路
① ‚非‛ 门 ②连续变化 ③突变 ④发光二极管 ⑤光敏电阻 ⑥ 高 ⑦热敏电阻 ⑧发出鸣叫声
1.生活中你有没有接触到光控开关或声控开关?
解答:楼道或办公大楼内通常装有光控或声控的路灯。
2.生活中有没有看到报警器?
解答:很多房间(或宾馆)都安装了火警报警器或烟雾报警器。
1.(多选)图示为一个逻辑电平检测电路,A 与被测点相接,则(
1.斯密特触发器 斯密特触发器是一种特殊的① ‚非‛门 (选填‚‘与’门‛ ‚‘或’门‛或‚‘非’门‛)电路,如图所示。当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值时,输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平, 而当输入端 A 的电压下降到另一个值的时候,Y 会从低电平跳到高电 平。斯密特触发器可以将② 连续变化 的模拟信号转换为③ 突 变 的数字信号。
主题 3:光控开关
阅读教材中‚实验 1 光控开关‛的内容。在图示的光控开关 电路中,LED 是模仿现实中的路灯,试分析其工作原理。
解答:白天光强度较大,光敏电阻 RG 阻值较小,加在斯密特触发 器输入端 A 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 阻值增大到一定值,斯密特触发器 的输入端 A 的电压上升到某一值,输出端 Y 突然从高电平跳到低电平, 此时发光二极管 LED 导通发光(相当于路灯接通,处于发光状态)。 这 样就实现了使路灯天明自动熄灭,天暗自动开启的目的。
解答:控制电路开关接通时,电磁铁中线圈有电流,电磁铁有很 强的磁性,能克服弹簧的弹力把上方的衔铁吸引下来,使触点接触, 电动机的工作电路接通,电动机工作。控制电路开关断开时,电磁铁 中线圈没有电流,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的弹力作用下上升, 触点断开,电动机的工作电路断开,电动机停止工作。
知识链接:在控制电路中应该并联一只二极管,这是为了防止电 磁继电器释放衔铁时,线圈中的自感电动势损坏集成电路,而二极管 的存在可以提供自感电流的通路。
℃时,L1 亮灯报警 ℃时,L2 亮灯报警 ℃时,L1 亮灯报警 ℃时,L2 亮灯报警
【答案】D
4.(多选)图示为用光敏电阻 LDR 和灯泡制成的一种简易水污染指示 器,下列说法中正确的是( )。
A.严重污染时,LDR 是高电阻 B.轻度污染时,LDR 是高电阻 C.无论污染程度如何,LDR 的电阻不变,阻值大小由材料本身因 素决定 D.该仪器的使用会因为白天和晚上而受到影响
2.光控开关 图示的光控开关电路中的 LED 是④ 发光二极 管 (填电子元件的名称),RG 是⑤ 光敏电阻 (填 电子元件的名称),当有较强的光照射 RG 时,斯密特触 发器 Y 端输出⑥ 高 (选填‚高‛或‚低‛)电平。
3.温度报警器 如图所示的温度报警器电路中 RT 是⑦ 热敏电阻 (填电子元 件的名称),当环境温度较高时,蜂鸣器将⑧ 发出鸣叫声 。
1.让学生练习电子电路的组装,获得对自动控制电路设计的感 性认识。 2.识别各种晶体管、逻辑集成电路块、集成电路实验板,知道各 种元器件的性能和引脚关系。 3.了解光控开关电路及控制原理,会组装光控开关。 4.了解温度报警器及控制原理,会组装温度报警器。
重点难点:了解电子电路原理,练习电子电路的组装。 教学建议:教材对于传感器的工作原理只是作为简单电路中的 一个器件来进行讲述,并没有涉及传感器的内部结构和复杂的逻辑 电路等。所以,在给学生讲解时,需要注意难度的把握。在教学中要 讲清楚一些常用电子元器件的原理和使用要点,掌握二极管、 门电路 等电子器件的特性。 要自己动手,连接光控开关电路和温度报警电路, 了解斯密特触发器在电路中的作用。 导入新课:随着人们生活水平的不断提高,家用电器也在走向智 能化和遥控化。遥控技术越来越多地应用于家用电器。遥控开关不 仅能用来控制电源开关,也能用来控制电视机频道的选择、 音量的大 小、电风扇的风速、空调的温度等。你想探究一下它的工作原理吗?
)。
【答案】B
3.公交车上安装了温度传感器,当发动机温度高于规定温度时,传感 器就会自动报警,提醒驾驶员注意。 图示为一种温度自动报警器的原 理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是 ( )。
A.温度升高至 74 B.温度升高至 74 C.温度升高至 78 D.温度升高至 78
知识链接:要想天更暗时‚路灯‛才会亮,应该把 R1 的阻值调大 些。
主题 4:温度报警器 阅读教材中‚实验 2 温度报警器‛的内容,温度报警器的电路 如图所示。试分析该电路是如何做到常温下蜂鸣器不发出报警声, 而在较高的温度时蜂鸣器会发出报警声。
解答: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,负温度系数热敏电阻 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)时,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。
Байду номын сангаас
【答案】AD
主题 1:三种逻辑关系 《选修 3-1》中我们学习了门电路知识,图示的三种逻辑电路分 别是什么逻辑关系?
解答:甲是‚与‛门;乙是‚或‛门;丙是‚非‛门。
知识链接:门电路可以有一个或多个输入端,但只有一个输出端。
主题 2:继电器(重点探究) 继电器是实现当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电 气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种元件。图示是一 个通过电磁继电器控制电动机工作的电路图,请你简要说说电磁继 电器的控制原理。
)。
A.A 为低电平,LED 发光 B.A 为高电平,LED 发光 C.A 为低电平,LED 不发光 D.A 为高电平,LED 不发光
【答案】BC
2.图示是一个基本逻辑电路。声控开关、光敏电 阻、小灯泡等元件构成一个自动控制电路。该电 路的功能是在白天无论声音多么响,小灯泡都不 会亮,在晚上,只要有一定的声音,小灯泡就亮。 这种电路现广泛使用于公共楼梯间,该电路虚线 框 N 中使用的是门电路。则下列说法正确的是( A.R2 为光敏电阻,N 为‚或‛门电路 B.R2 为光敏电阻,N 为‚与‛门电路 C.R2 为热敏电阻,N 为‚或‛门电路 D.R2 为热敏电阻,N 为‚非‛门电路
① ‚非‛ 门 ②连续变化 ③突变 ④发光二极管 ⑤光敏电阻 ⑥ 高 ⑦热敏电阻 ⑧发出鸣叫声
1.生活中你有没有接触到光控开关或声控开关?
解答:楼道或办公大楼内通常装有光控或声控的路灯。
2.生活中有没有看到报警器?
解答:很多房间(或宾馆)都安装了火警报警器或烟雾报警器。
1.(多选)图示为一个逻辑电平检测电路,A 与被测点相接,则(
1.斯密特触发器 斯密特触发器是一种特殊的① ‚非‛门 (选填‚‘与’门‛ ‚‘或’门‛或‚‘非’门‛)电路,如图所示。当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值时,输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平, 而当输入端 A 的电压下降到另一个值的时候,Y 会从低电平跳到高电 平。斯密特触发器可以将② 连续变化 的模拟信号转换为③ 突 变 的数字信号。
主题 3:光控开关
阅读教材中‚实验 1 光控开关‛的内容。在图示的光控开关 电路中,LED 是模仿现实中的路灯,试分析其工作原理。
解答:白天光强度较大,光敏电阻 RG 阻值较小,加在斯密特触发 器输入端 A 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 阻值增大到一定值,斯密特触发器 的输入端 A 的电压上升到某一值,输出端 Y 突然从高电平跳到低电平, 此时发光二极管 LED 导通发光(相当于路灯接通,处于发光状态)。 这 样就实现了使路灯天明自动熄灭,天暗自动开启的目的。
解答:控制电路开关接通时,电磁铁中线圈有电流,电磁铁有很 强的磁性,能克服弹簧的弹力把上方的衔铁吸引下来,使触点接触, 电动机的工作电路接通,电动机工作。控制电路开关断开时,电磁铁 中线圈没有电流,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的弹力作用下上升, 触点断开,电动机的工作电路断开,电动机停止工作。
知识链接:在控制电路中应该并联一只二极管,这是为了防止电 磁继电器释放衔铁时,线圈中的自感电动势损坏集成电路,而二极管 的存在可以提供自感电流的通路。
℃时,L1 亮灯报警 ℃时,L2 亮灯报警 ℃时,L1 亮灯报警 ℃时,L2 亮灯报警
【答案】D
4.(多选)图示为用光敏电阻 LDR 和灯泡制成的一种简易水污染指示 器,下列说法中正确的是( )。
A.严重污染时,LDR 是高电阻 B.轻度污染时,LDR 是高电阻 C.无论污染程度如何,LDR 的电阻不变,阻值大小由材料本身因 素决定 D.该仪器的使用会因为白天和晚上而受到影响
2.光控开关 图示的光控开关电路中的 LED 是④ 发光二极 管 (填电子元件的名称),RG 是⑤ 光敏电阻 (填 电子元件的名称),当有较强的光照射 RG 时,斯密特触 发器 Y 端输出⑥ 高 (选填‚高‛或‚低‛)电平。
3.温度报警器 如图所示的温度报警器电路中 RT 是⑦ 热敏电阻 (填电子元 件的名称),当环境温度较高时,蜂鸣器将⑧ 发出鸣叫声 。