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1、高中物理新人教版 选修-系列课件 第六章传感器 第四节 传感器的应用实例 教学目标 v（一）知识与技能 v1了解两个实验的基本原理。 v2通过实验，加深对传感器作用的体会，培养自 己的动手能力。 v（二）过程与方法 v通过实验培养动手能力，体会传感器在实际中的应 用。 v（三）情感、态度与价值观 v在实验中通过动手组装和调试，增强理论联系实际 的意识，激发学习兴趣，培养良好的科学态度。 v教学重点 v1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。 v2温度报警器的电路工作原理。 v教学难点 v光控电路和温度报警器电路的工作原理。 v教学方法 v实验法、观察法、讨论法。 v教学工具
2、 v实验过程中用到的有关器材、元器件等，由实验 室统一准备 随着人们生活水平的提高，传感器在工农 业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、 光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、 路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用 到了传感器传感器的工作离不开电子电路， 传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学 量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路 来完成的。 这节课我们就来动手组装光控开关或温度 报警器。 实验一 : 光控开关 实验原理及知识准备 （1）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。 （2）要想
3、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？ 图乙中，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。 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 实验： 试说明控制电路的工作原理。 实验二: 温度报警器 上一节
4、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？ 如图所示为温度 报警器的工作电路， 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
5、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。 三: 课堂总结 光控开关 温度报警器 传感器的应用实例 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
6、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。 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。
