利用传感器制作简单的自动控制装置 PPT
2025高考物理 传感器 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置
2025高考物理传感器实验：利用传感器制作简单的自动控制装置一、多选题1．传感器担负着信息采集的任务，它可以（）A．将力学量（如形变量）转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量2．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（）A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器B．电饭锅能够自动控制温度的原因是它装有温度传感器C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．电脑所用的光电鼠标主要采用声波传感器3．计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息。
光敏电阻自动计数器的示意图如右下图所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（）A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次4．传感器在生活中有很多应用．电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备方面应用广泛，其原理如图所示，质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质里块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，但不能上下移动．下列关于该传感器的说法正确的是A ．当电路中没有电流时，电容器所带电荷量一定都相等B ．当电路没有电流时，传感器一定处于平衡状态C ．当电路中有顺时针方向的电流时，电容器电容一定增大D ．当电路中有顺时针方向的电流时，传感器可能向左也可能向右运动二、单选题5．某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I 的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场1B I k =，通有待测电流I '的直导线ab 垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场2B k I ''=。
实验 利用传感器设计并制作简单的自动控制装置(可编辑ppt)
考点突破 栏目索引
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解析 本题考查替代法测电阻、绘图能力及电阻箱的读数等。 (1)滑动变阻器是限流式接法,S1闭合前,滑片应置于使滑动变阻器连入 电路的阻值最大的位置,即b端。 (2)由题给数据描完点后,观察这些点的分布规律,应画一条平滑曲线,让 尽可能多的点落在线上,不在线上的点要均匀分布在线的两侧。 (3)由R2-t图线知,当t=44.0 ℃时,RT=450 Ω。 (4)电阻箱的读数为(6×100+2×10+0×1+0×0.1)Ω=620.0 Ω,由R2-t图像知, 当R2=620.0 Ω时,t=33.0 ℃。
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
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(2)电路中应选用滑动变阻器
(填“R1”或“R2”)。
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(3)按照下列步骤调节此报警系统:
①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值
为
Ω;滑动变阻器的滑片应置于
(填“a”或“b”)端
附近,不能置于另一端的原因是
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解析 (1)见答案。
(2)由R= UIc = 1011803 Ω=1 800 Ω可知,滑动变阻器应选R2。
(3)①电阻箱的电阻值应调为热敏电阻在60 ℃时的阻值,即650.0 Ω。滑 动变阻器的滑片应置于b端,使开关接通后回路中电流最小,以保护报警 器,即防止因过载而损坏报警器。 ②应将开关向c端闭合,然后对系统进行调节。
基础过关 栏目索引
次数待测量
1
2
3
4
5
6
温度/℃
电阻/Ω
②在如图所示的坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。
《第五章3利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过第一课时的学习与实践，使学生掌握传感器的基本概念与工作原理，熟悉自动控制系统的组成，能够简单设计并初步制作基于传感器的自动控制装置。
培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的实践能力和创新意识。
二、作业内容（一）了解传感器种类及其应用领域学生需收集至少三种不同类型的传感器（如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等）的相关信息，了解它们的工作原理及在日常生活中的应用场景。
并在此基础上分析传感器的优缺点及其在自动控制中的重要性。
（二）理解自动控制系统的基本原理学生需理解自动控制系统中的关键元素（如传感器、执行器、控制器等）以及系统的工作原理和调节方式。
理解传感器的输出信号如何被控制器接收并转化为执行器的动作。
（三）设计并制作简单的自动控制装置学生需根据所学知识，设计一个简单的基于传感器的自动控制装置，如温度自动调节系统。
具体内容包括装置的设计图、部件清单以及简单的功能描述。
在课程开始时提供示例装置和理论支持，随后要求学生按照实际情境完成设计和制作。
（四）撰写作业报告学生需将上述信息续写如下：学生需将收集的传感器信息、对自动控制系统的理解以及自己的设计思路和制作过程整理成一份详细的作业报告。
报告中应包含传感器种类及其工作原理的详细描述、自动控制系统的原理图、设计装置的详细图纸和制作步骤，以及设计装置的功能描述和预期效果。
三、作业要求（一）理论学习与实际动手相结合学生应结合课本知识，同时积极动手实践，通过实践加深对理论知识的理解。
（二）注重安全在制作过程中，学生应注重安全，避免因不当操作导致设备损坏或人员受伤。
（三）注重创新在完成基本任务的基础上，鼓励学生进行创新设计，尝试使用不同的传感器或改进装置的功能。
四、作业评价本作业的评阅将结合学生的报告内容、设计的创意、制作的装置的实用性和安全性以及学生在制作过程中的态度等多方面进行评价。
实验：利用传感器制作简单的自动控制装置-高考物理复习
某次工作中，该加热器从室温升高至稳定温
度的过程中，下列温度变化过程用时最短的
是__B__(填选项前的字母序号).
金属梁自由端受力F ⇒ 金属梁发生弯曲 ⇒ 应变片的电阻变化 ⇒
两应变片上电压的差值变化
判断 正误
1.传感器是把非电学量转换为电学量的元件.( √ ) 2.传感器只能感受温度和光两个物理量.( × ) 3.随着光照的增强，光敏电阻的电阻值逐渐增大.( × )
4.电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转换为电压
改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，B垂直工作面分量的大小发生
变化，UH将发生变化，选项D正确.
实验：利用传感器制作简单 的自动控制装置
一、门窗防盗报警装置 1.实验目的：了解门窗防盗报警装置，会组装门窗防盗报警装置. 2.电路如图所示.
3.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.当门窗开启时，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.
由题知恒压直流电源E的电动势不变，而用加热 器调节RT的温度后，导致整个回路的总电阻改 变.而要确保电流表的示数仍为50.0 μA，则需控 制整个回路的总电阻不变，故须调节可变电阻R1. 连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT并联后R总 减小，则根据并联电阻的关系有R总＝RRT＋TRRVV＝RRVTR＋T 1 ，则要保证R总 不变，须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表.
2025届高考物理一轮复习课后习题第4讲实验利用传感器制作简单的自动控制装置
第4讲实验:利用传感器制作简单的自动控制装置1.(2023浙江杭州模拟)在“利用传感器制作简单的自动控制”实验中,简单的门窗磁控防盗报警装置示意图如图甲所示。
门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA,并将干簧管接入报警电路。
(1)如图乙所示,干簧管SA作为传感器,用于感知磁体磁场是否存在,继电器(虚线方框部分)作为执行装置,发光二极管LED作为电路正常工作提示,蜂鸣器H作为报警提醒。
电路中P点应接直流电源的(选填“正极”或“负极”)。
(2)连接好电路,闭合开关S,接通电源,将磁体M靠近和离开干簧管,分别观察并记录实验现象。
2.(2024四川模拟)(1)一光敏电阻(图乙中R L)的阻值随照度变化的图像如图甲所示,由图像可知,该光敏电阻的阻值随照度的增加做(选填“线性”或“非线性”)变化。
(2)某同学利用该光敏电阻设计了图乙所示光控电路控制三盏路灯,图中交流电源电压为220 V,三盏路灯规格相同,均为“110 V110 W”。
他进行了如下操作:①闭合干路开关,将双掷开关置于b处,将R2调至1 200 Ω。
②滑动R1的滑片,使三盏路灯正常发光。
③将双掷开关置于a处。
则当照度低到1.0 lx(lx为照度的单位)时,路灯会正常发光。
若有“50 Ω 5 A”及“5 kΩ 1 A”两个滑动变阻器可供选择,则图中R1应选择规格。
安装该电路时,光敏电阻R L应(选填“远离”或“靠近”)路灯。
(3)图乙所示光控电路的缺点较多,从节能和实际操作的角度分析均有不足,通过你的观察,请指出一种不足:(写出一条即可)。
3.某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计,其内部电路装置如图甲所示,使用的器材有:直流电源(E=4.5 V,内阻不计)、毫安表(量程未知)、电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)、热敏电阻一个、开关S1和S2、导线若干。
(1)为了确定毫安表的量程和内阻,先把电阻箱的阻值调到最大,然后将开关S2接至a端,闭合开关S1,逐渐调节电阻箱的阻值,发现当毫安表指针刚好偏转至满偏刻度的1处,电阻箱的示数如图乙所示,此2时电阻箱的阻值R=Ω。
【课件】利用传感器制作简单的自动控制装置(课件)
PART 04
误差分析及讨论
问题讨论及误差分析
问题：根据光控开关工作原理,请查阅资料，粗略总结光控开关的优 缺点。
光控开关优点是精度高、响应速度快、抗电磁干扰能力强。光控开 关广泛使用在速度检测、孔洞识别、自动门传感、冲床和剪切机安全防 护等诸多领域。光控开关的缺点:因为光控开关是通过光信号来检测的， 所以在灰尘较多或水、油、化学品直接飞溅的场合,有强光干扰的等环境 不建议使用。
实验二：光控开关 实验结论：_光__比__较_强__时__，__继__电_器__处__于__常__开_状__态__，__小__灯_泡__L_不__亮__;_反___ _之__，__继_电__器__处__于__闭_合__状__态__，__小_灯__泡__L_亮_________________________.
实验原理
实验二：光控开关 ➢ 实验电路如图所示。 ➢ 为了能够驱动更大功率的负载，如采用小灯泡 模仿路灯，就要使用继电器来启、闭另外的供电 电路，如图所示中K为继电器的线圈，S为它的常 开触点。为了防止继电器释放衔铁时线圈中的自 感电动势损坏三极管，必须给线圈并联一只二极 管D，以提供自感电流释放的通路。实验中具体选取的元件参数可 参考表。
实验原理
实验一：门窗防盗报警装置 ➢ 报警电路的一种设计如图所示。采用干簧
管作为传感器，继电器（虚线方框部分） 作为执行装置。发光二极管LED作为电路正 常工作提示。R为发光二极管的限流电阻， 起保护作用。蜂鸣器H作为报警提醒。实验 中具体选取的元件参数可参考表。
实验原理
实验一：门窗防盗报警装置
高中物理实验专辑
利用传感器制作 简单的自动控制装置
01
目录
02 03
04 C O N T E N T S
《传感器与传感网技术应用》教学课件 使用声音传感器控制楼道灯亮
1
2
3
声控楼道灯控 制系统结构分
析
声控楼道灯 光系统硬件
连接
声控楼道灯 光系统代码 设计与分析
声控楼道灯光系统代码设计与分析
声控楼道灯光系统程序流程如 图2- 1-20所示。
图2- 1-20 声控楼道灯光系统代码设计
声音传感模块的工作原理
任务一使使用声音传感器控制楼道灯亮
项目综合运用了CC2530单片机中断控制、延时、I/O端 口输入输出、数据采集、AD转换等知识。
项目二 楼道开灯
知识目标：
了解开关量、数字量、模拟量传感器的分类和选型； 了解声音传感器、光电传感器的结构和工作原理； 了解声音传感器、光电传感器的关键参数； 了解声音传感器、光电传感器技术手册的查阅方法。
2
声音传感模块的工作原理来自NEWlab套件的声音传感模块可以采集声音变化情况，转换输 出为对应电压，并可通过放大、比较电路输出结果电平。
模块各接口的名称及功能如下： ①麦克风输入头MP9767P；②麦克风信号接口J4，测试麦克风输出的音频信号③信号放大电路；④信 号放大接口J6，测量音频信号经过放大后叠加在直流电平上的信号，即比较器1的负端输入电压；⑤灵 敏度调节电位器；⑥灵敏度测试接口J10，测试可调电阻可调端输出电压，即比较器1的正端输入电压； ⑦比较器电路；⑧比较信号测试接口J7，即比较器1的输出电压；⑨比较输出测试接口J3，即比较器2的 输出电压；⑩接地GND接口J2。
图2- 1-12 驻极体式电容传声器接法简图 图2- 1-13 驻极体式电容传声器的应用电路图
声音传感器广泛应用于噪声监测、电声、水声、超声与医疗等领域。
①日常生活 ②工业领域 ③军事领域 ④医疗领域
利用传感器制作简单的自动控制装置_课件
三极管
三极管具有电流放大作用
晶体三极管能够将微弱的信号放大，晶体三极管的三个极分 别是发射机e，基极b和集电极c 传感器输出的电流和电压很小，用一个三极管可以放大几十 倍或几百倍，三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电 极c的电流起了控制作用
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的，它们常常 制作在很小的硅片上，封装后留出引脚，这就是集成电路块 。
光控设备
控制电路的工作原理
光控开关的反思
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？
光控开关的反思 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。
温度报警器的工作原理
温度报警器的工作原理 怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？
精品 课件
高中物理选择性必修2 第五章 传感器
利用传感器制作简单的自动控制装置
新人教版
特级教师优秀课件精选
教学目标 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
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 了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关
了解温度报警器及控制原理，会组装温度报警器
教学重点 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 温度报警器的电路工作原理
教学难点
光控电路和温度报警器电路的工作原理
本节课我们通过实验来进一步深刻体会传感器的作用
二极管 二极管具有单向导电性 发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通 发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接 将电能转化成光能，该类发光二极管的正向导通电压大于 1.8V
高考物理总复习利用传感器制作简单的自动控制装置
滑片滑动到b端.②温度为T时，R01＝R02＋RT，显然R01
大于R02，此时热敏电阻阻值RT＝R01－R02.
(3)改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随
温度的变化规律.
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实验十六
利用传感器制作简单的自动控制装置
命题点2 创新设计实验
2. [压敏电阻]材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种
实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为0.4×102～0.8×102
N，不考虑压力对电路其他部分的影响)，要求误差较小，提供的器材如下：
A. 压敏电阻，无压力时阻值R0＝6 000 Ω
B. 滑动变阻器R，最大阻值为200 Ω
C. 电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 Ω
D. 电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩ
1
置于最左端；根据并联分流规律可得Rt＝ R0＝2
2
kΩ.
图乙
1
2
3
4
5
6
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实验十六
利用传感器制作简单的自动控制装置
(3)该实验小组经过多次测量，绘出了Rt－t图像如图丙所示，图丁是他们根据此热敏
电阻设计的汽车低油位报警器.其中电源的电动势E＝6.6 V，定值电阻R＝1.5 kΩ，长
为l＝60 cm的热敏电阻下端紧靠油箱底部，不计报警器和电源内阻.已知流过报警器
a.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.
b.确定各元件可以正常工作后，按照电路图连接电路.
c.接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象.
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《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教
《利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：本节课旨在使学生掌握传感器的基本概念与工作原理，能够识别并应用不同种类的传感器。
教学目标还包括：1. 使学生理解自动控制系统的基本原理及传感器的关键作用。
2. 培养学生对传感器安装与调试的基本技能，并能通过实际操作感受传感器的实际应用。
3. 增强学生分析问题、解决问题的综合能力，并培养其创新意识和团队合作精神。
二、教学重难点：本节课的教学重点在于：1. 传感器的工作原理及其在自动控制系统中的作用。
2. 不同类型传感器的识别与选择。
教学难点在于：传感器与控制电路的连接与调试，以及解决实际制作过程中可能遇到的技术问题。
三、教学准备：课前准备包括：1. 准备各类传感器（如光敏、温度、湿度等）及其配套的电路板。
2. 准备相关实验器材及工具，如电烙铁、螺丝刀等。
3. 安排学生预习传感器的基本知识与自动控制系统的概念。
4. 准备多媒体教学设备，用于展示传感器的工作原理及实验操作步骤。
通过这些多媒体设备，将采用图像、视频和文本的混合形式，使得教学更具互动性和吸引力。
在内容设计上，会包含以下几个方面：1. 传感器简介：对传感器进行简要介绍，如传感器的种类、用途及重要功能。
2. 工作原理演示：使用图形动画等方式展示传感器的工作原理，让学生能够直观地理解传感器的工作过程。
3. 实验操作步骤：详细列出实验操作步骤，包括实验前的准备、实验过程中的注意事项以及实验后的清理工作等。
4. 实验结果展示：通过展示实验结果，让学生直观地看到传感器工作的实际效果。
此外，多媒体教学设备还可以用于展示动控制系统的概念。
通过视频、图表等形式，详细解释动控制系统的基本原理、组成要素以及在实际应用中的作用。
同时，还可以通过模拟软件，展示动控制系统的实际运行过程，使学生能够更好地理解和掌握相关知识。
四、教学过程：1. 导入新课（1）创设情境，激发兴趣教师首先通过展示一些日常生活中常见的自动控制装置（如智能门锁、自动浇水系统等），让学生感受科技给生活带来的便利。
《传感器教程》课件
03
微型化和智能化传感器的结合 将为物联网、智能家居等领域 提供更加便捷和高效的数据采 集解决方案。
多功能与复合型传感器的研发
多功能传感器将集成多种传感元件，实现多参数、多维度的测量，提高测 量效率和精度。
复合型传感器将结合不同传感原理，实现优势互补，提高传感器的综合性 能。
多功能与复合型传感器的研发将推动传感器在智能制造、机器人等领域的 应用，促进产业升级和转型。
详细描述
电容式传感器利用电容器原理，通过检测电容量变化来检测物理量的变化，如压力、位 移、液位等。
电容式传感器
总结词
测量范围大
详细描述
电容式传感器的测量范围较大，能够 检测较大的位移和压力等物理量，同 时具有较好的线性度。
电容式传感器
总结词
温度稳定性好
VS
详细描述
电容式传感器通常采用陶瓷或聚四氟乙烯 等材料制作，具有良好的温度稳定性，能 够在较宽的温度范围内工作。
总结词
频率响应高
要点二
详细描述
压电式传感器的频率响应较高，能够在高频振动和冲击等 快速变化的物理量中实现实时检测和反馈控制。
压电式传感器
总结词
耐腐蚀性好
详细描述
压电式传感器通常采用特殊的材料制 作，具有较强的耐腐蚀性，能够在恶 劣的环境条件下工作。
03
传感器的特性参数
线性度
总结词
线性度是衡量传感器输出与输入之间线性关系的参数。
THANKS
监测控制
传感器可以监测设备的运行 状态和环境参数，及时发现 异常情况，实现远程控制和 智能调节。
决策支持
传感器采集的数据可以为决 策者提供科学依据，帮助决 策者做出更加科学、合理的 决策。
《第五章3利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在帮助学生巩固和加深对传感器的基本理解，掌握其在实际应用中的自动控制原理，通过实践操作提升学生利用传感器制作简单自动控制装置的能力，为后续课程的学习打下坚实基础。
二、作业内容作业内容主要包括以下几个方面：1. 理论学习：学生需仔细阅读教材中关于传感器的基本原理、分类及工作方式的介绍，并完成相关知识点的学习笔记。
2. 实验准备：学生需准备实验所需的传感器（如光敏传感器、温度传感器等）、控制电路板、电源等器材，并熟悉其基本性能和使用方法。
3. 设计构思：学生需根据所学的理论知识，结合生活中的实际需求，设计一个简单的自动控制装置的初步方案，包括装置的功能、传感器类型及安装位置等。
4. 实践操作：学生需按照设计方案，利用提供的器材进行实践操作，搭建自动控制装置的雏形。
三、作业要求作业要求如下：1. 学生需在规定时间内完成作业，并保证作业的完整性和准确性。
2. 设计构思要具有创新性和实用性，能够体现出学生对传感器自动控制原理的理解。
3. 实践操作过程中，学生需注意安全，遵守实验室规定，正确使用实验器材。
4. 作业成果需包括一份详细的设计说明和一份操作报告，设计说明要包括装置的功能、工作原理、传感器类型及安装位置等，操作报告要详细记录实践操作过程和结果。
四、作业评价作业评价将从以下几个方面进行：1. 设计构思的创新性和实用性。
2. 理论知识的掌握程度。
3. 实践操作的准确性和安全性。
4. 作业成果的完整性和规范性。
五、作业反馈教师将对学生的作业进行批改和评价，对于优秀的设计方案和实践操作，将在课堂上进行展示和分享；对于存在的问题和不足，将给予指导和建议，帮助学生改进和提升。
同时，教师还将根据学生的作业情况，对教学内容和方法进行反思和调整，以更好地满足学生的学习需求。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标本课时作业设计旨在通过实际操作，加深学生对传感器在自动控制装置中应用的理解，锻炼学生的动手实践能力，培养学生独立解决问题的能力及创新思维。
高中物理高考 实验十二 利用传感器制作简单的自动控制装置 课件
的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。
1．将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器等按如图所示电路连 接好，其中多用电表置于“欧姆”挡。
2．先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据。 3．打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察 表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。 4．用手掌(或黑纸)遮光，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。
4．将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记 录。
1．根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻
的特性。
待测量
次数 123456
温度(℃)
电阻(Ω)
2．在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化
的图线，如图所示。
3．根据实验数据和 R－t 图线，得出结论：热敏电阻
(3)将光敏电阻和定值电阻接入控制电路，用电器接入工作电路，连接 电路如图所示：
解析
(4)当外界光照强度达到 2 cd 时，由图 a 可知，光敏电阻的阻值 R1＝18.5 Ω，照明电路恰好接通开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流 I＝0.05 A，由 I ＝RE总得，控制电路总电阻：R 总＝UI ＝0.305VA＝60 Ω，根据串联电路电阻规 律可知，定值电阻的阻值为：R＝R 总－R0－R1＝60 Ω－20.0 Ω－18.5 Ω＝ 21.5 Ω。
(3)由以上分析可知，若使恒温箱内的温度保持在更高的数值，则 I＝20 mA 时 R 变小，R0 不变，故可变电阻 R′的值应增大，从而实现目标。
尝试解答
[变式1] (2021·八省联考湖北卷)由半导体材料制成的热敏电阻阻值是 温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求 热敏电阻温度升高至50 ℃时，系统开始自动报警。所用器材有：
《用传感器制作自动控制装置》 说课稿
《用传感器制作自动控制装置》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《用传感器制作自动控制装置》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课选自_____教材，是_____章节的重要内容。
通过本节课的学习，学生将对传感器的应用有更深入的了解，为后续学习更复杂的自动控制原理打下基础。
教材首先介绍了传感器的基本概念和常见类型，然后引导学生通过实验和实践，利用传感器制作简单的自动控制装置。
这种由浅入深、理论联系实际的编排方式，有助于学生逐步掌握相关知识和技能。
二、学情分析授课对象为_____年级的学生，他们已经具备了一定的物理知识和实验操作能力，但对于传感器和自动控制装置的认识还比较有限。
这个阶段的学生思维活跃，好奇心强，喜欢动手实践，但在分析问题和解决问题的能力上还有待提高。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）学生能够了解常见传感器的工作原理和特点，如光敏传感器、热敏传感器、压力传感器等。
（2）掌握利用传感器制作简单自动控制装置的方法和步骤。
（3）能够对制作的自动控制装置进行调试和改进，使其达到预期的控制效果。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究和实践操作，培养学生的动手能力和创新思维。
（2）让学生经历问题提出、方案设计、实验探究、结果分析等过程，提高学生解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对科学技术的兴趣，培养学生的科学态度和创新精神。
（2）增强学生的团队合作意识和交流表达能力。
四、教学重难点1、教学重点（1）常见传感器的工作原理和应用。
（2）利用传感器制作自动控制装置的设计思路和方法。
2、教学难点（1）如何根据实际需求选择合适的传感器和控制电路。
（2）对制作的自动控制装置进行调试和优化，解决出现的问题。
五、教学方法为了实现教学目标，突破教学重难点，我将采用以下教学方法：1、讲授法讲解传感器的基本概念、工作原理和应用实例，让学生对传感器有初步的认识。
各种自动化传感器的使用ppt课件
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传感器的分类
▪ 按原理分类：
优点是：对传感器的工作原理比较清楚，类 别少，有利于传感器专业工作者对传感器的 深入研究分析。
缺点：不便于使用者根据用途选用。
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四、传感器的命名法
▪ 由于结构上的特点，这种传感器还有较大的噪声。 电刷和电阻元件之间接触面的变动和磨损、尘埃 附着等，都会使电刷在滑动中的接触电阻发生不 规则的变化，从而产生噪声。
▪ 变阻器式传感器被用于线位移、角位移测量， 在测量仪器中用于伺服记录仪器或电子电位差计 等。
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3.2 电阻式传感器 变阻器式传感器产品
➢ 能量控制型传感器在信息变化过程中，其能 量需要外电源供给；(无源传感器)
➢ 能量转换型传感器主要由能量变换元件构成， 不需外加电源；(有源传感器)
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传感器的分类
▪ 按测量原理分：
➢ 电参量式传感器(电阻式、电感式、电容式) ➢ 磁电式传感器(磁电感应式、霍尔式、磁栅式)； ➢ 压电式传感器； ➢ 光电式传感器； ➢ 气电式传感器； ➢ 热电式传感器； ➢ 波式传感器； ➢ 射线式传感器； ➢ 半导体式传感器； ➢ 其他原理的传感器。
④输出、输入有对应关系，且应有一定的精 确程度。
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传感器的应用领域
▪ 1.传感器在工业检测和自动控制系统中的 应用
➢ 工业自动化、全自动、半自动生产线 （石油、化工、钢铁、铁路、机械、电力） ➢ 自动控制系统 （正确的信息检测 准确的控制）
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《科学制作：简单的自动控制装置》 讲义
《科学制作：简单的自动控制装置》讲义一、引言在现代科技的飞速发展中，自动控制技术扮演着至关重要的角色。
从智能家居中的温度调节系统，到工业生产线上的自动化设备，自动控制装置无处不在。
今天，我们将一起探索如何制作一些简单的自动控制装置，让您亲身体验科学的魅力。
二、自动控制装置的基本原理要理解自动控制装置，首先需要了解其基本原理。
简单来说，自动控制就是在没有人直接参与的情况下，通过一定的设备或系统，使被控制对象按照预定的规律运行。
自动控制系统通常由控制器、执行机构、被控对象和传感器这四个部分组成。
传感器用于检测被控对象的状态或参数，并将其转化为电信号反馈给控制器。
控制器根据接收到的信号与设定值进行比较，计算出控制量，并将其传递给执行机构。
执行机构则根据控制量对被控对象进行操作，使其达到预期的状态。
三、简单自动控制装置的实例1、温度自动控制装置材料准备：热敏电阻比较器芯片（如 LM393）继电器散热风扇电源制作步骤：首先，将热敏电阻与比较器芯片连接。
热敏电阻会根据环境温度的变化改变电阻值，比较器将热敏电阻的输出电压与设定的参考电压进行比较。
当环境温度超过设定值时，比较器输出高电平，驱动继电器闭合，从而接通散热风扇的电源，实现降温。
2、水位自动控制装置材料准备：水位传感器三极管水泵电源制作步骤：水位传感器检测水箱中的水位高度，并将水位信号转换为电信号。
当水位低于设定值时，三极管导通，驱动水泵工作，向水箱中注水，直到水位达到设定高度。
四、制作过程中的注意事项1、电路连接要牢固，避免虚焊和短路。
2、选择合适的元器件，确保其参数和性能满足设计要求。
3、在进行电路调试时，要小心操作，避免触电和损坏元器件。
五、拓展与应用通过制作这些简单的自动控制装置，我们可以进一步拓展思路，将其应用到更多的实际场景中。
例如，利用自动控制原理制作自动灌溉系统，根据土壤湿度自动浇水；或者制作智能灯光系统，根据环境光线自动调节灯光亮度。
第61讲利用传感器制作简单的自动控制装置(讲义)
第61讲利用传感器制作简单的自动控制装置目录复习目标网络构建考点实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析【夯基·必备基础知识梳理】知识点实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析【提升·必考题型归纳】考向1 实验原理与操作考向2 数据处理与误差分析真题感悟理解和掌握各类传感器的特点，并会处理有关传感器的电路问题，做出必要的误差分析。
知识点实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析1．实验目的(1)了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性。
(2)学会传感器的简单使用。
2．实验原理(1)传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。
(2)其工作过程如下图所示。
3．实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。
4．误差分析误差主要来源于温度计和欧姆表的读数。
5．注意事项(1)在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温。
(2)光敏实验中，如果效果不明显，可将光敏电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的多少。
(3)欧姆表每次换挡后都要重新进行电阻调零。
考向1 实验原理与操作1．传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电学量），例如热敏传感器。
某热敏电阻R T阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻R T作为传感器制作的简单自动报警器线路图。
问：（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在（选填“a”或“b”）处。
（2）若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向移动（选填“左”或“右”)。
（3）如果在调试报警器报警温度时，发现将报警器放在预定的报警温度的环境时，报警器一直报警，无论如何调节滑动变阻器的滑片P，报警器都一直报警，可能的原因和解决的办法是。
2020版高考物理复习课件：实验利用传感器制作简单的自动控制装置(共36张PPT)
对应演练
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这三种热敏材料的温度特性曲线如图所示,由图可知,PTC和CTC 型热敏电阻在一定温度范围内,阻值随温度而剧烈变化,因此常用 作开关元件,在温度测量中使用最多的是NTC型热敏电阻。 1.温度传感器的应用——电熨斗 (1)构造:如图所示。
对应演练
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(2)原理 常温下,上、下触点应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受 热膨胀系数不同,上部金属膨胀大,下部金属膨胀小,则双金属片向 下弯曲,使触点分离,从而断开电源,停止加热。温度降低后,该金属 片恢复原状,重新接通电路加热,这样循环进行,起到自动控制温度 的作用。
对应演练 命题点一 命题点二
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答案:(1)连线如图所示。
(2)R2 (3)①650.0 b 接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警 器可能损坏 ②c 报警器开始报警
对应演练 命题点一 命题点二
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解析:(1)先用电阻箱替代热敏电阻,连接成闭合回路进行调试。电 路图连接如答案所示。 ������ (2)当电路中电流Ic=10 mA时,根据闭合电路欧姆定律有Ic= ������总 ,解 得R总=1 800 Ω ,此时热敏电阻的阻值为650 Ω ,则滑动变阻器的阻 值为1 150 Ω ,所以滑动变阻器选R2。 (3)①当热敏电阻阻值小于650 Ω 时,报警器就会报警,用电阻箱替代 热敏电阻进行调节,应把电阻箱的阻值调到650 Ω 。若接通电源后 电路中的电流过大(超过20 mA),报警器就会损坏,电流越小越安全, 所以为了电路安全,闭合开关前滑片应置于b端。 ②用电阻箱替代热敏电阻进行调试,应将开关向c端闭合,开关闭合 后要减小电路中的电阻直至报警器报警。
甲
乙
对应演练
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用传感器制作自动控制装置课件2
自动照明路灯
手机中的 磁传感器
知识点一 光控开关和温度报警器 1.光控开关（如图）.
（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）用黑纸渐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或 灯泡的状态.
知识点二 装置原理 1.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.实验原理.
甲
乙
（1）斯密特触发器，当输入端 A 的电压逐渐上升到 某一值（1.6 V）时，输出端 Y 会突然从高电平跳到低电 平（0.25 V），甲图中 LED 发光，乙图中蜂鸣器发声，当 输入端 A 电压下降到某一值（0.8 V）时，输出端 Y 会从 低电平跳到高电平（3.4 V），甲图中 LED 熄灭，乙图中 蜂鸣器停止发声.（2）甲图中当光线较强，RG 变小，给 A 点提供低电平，光线暗时，RG 变大，A 点为高电平.
解析：（1）温度较低时 RT 的阻值很大，R 比 RT 小得 多，因此 P、X 之间电压较大.要求此时电铃不响，表明 输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚 线处元件应是“非”门.
（2）高温时 RT 的阻值减小，R、X 之间电压降低， 输入低电压时，从“非”门输出的是高电压，电铃响起.
（3）由前面分析可知，若 R 较大，由于它的分压作 用，RT 两端电压降低，则外界温度不太高时，就能使 P、 X 之间电压降到低电压输入，电铃就能发声，因此 R 较 大时，反应较灵敏.
知识点三 智能手机中的磁传感器研究磁现象 多数智能手机中都配有磁传感器，其测量范围一般 为－810～810 μT，并能够测量磁场 x、y、z 三个坐标轴 分量的磁感应强度，满足对常见磁场的测量.通过安装相 关应用软件，可以对各类磁现象进行探索与研究.