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1、服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 自主学习基础知识3 实验：传感器的应用合作探究重难疑点课时作业服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 一、实验原理1光控开关(1)电电路如图图631 所示图631服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 (2)斯密特触发发器的工作原理：斯密特触发发器是一个性能特殊的非门电门电 路，当加在它的输输入端A的电压电压 逐渐渐上升到某个值值(1.6 V)时时，输输出端Y会突然从高电电平跳到低电电平(0.25 V)，而当输输入端A的电压电压 下降到另一个值值(0.8 V)的时时候，Y会从低电电平跳到高电电平
2、(3.4 V)(3)光控开关的原理：白天，光照强度较较大，光敏电电阻RG阻值较值较 小，加在斯密特触发发器输输入端A的电压较电压较 低，则则输输出端Y输输出高电电平，发发光二极管LED不导导通； 服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 当天暗到一定程度时时，RG阻值值增大到一定值值，斯密特触发发器的输输入端A的电压电压 上升到1.6 V，输输出端Y突然从高电电平跳到低电电平，则发则发 光二极管LED导导通发发光(相当于路灯)，这样这样 就达到了使路灯天明时时自动动熄灭灭，天暗时时自动动开启的目的服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 2温度报警器(1)电
3、电路如图图632 所示图632服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 (2)工作原理：常温下，调节调节 R1的阻值值使斯密特触发发器输输入端A处处于低电电平，则输则输 出端Y处处于高电电平，无电电流通过过蜂鸣鸣器，蜂鸣鸣器不发发声；当温度升高时时，热热敏电电阻RT阻值值减小，斯密特触发发器输输入端A的电压电压 升高，当达到某一值值(高电电平)时时，其输输出端Y由高电电平跳到低电电平，蜂鸣鸣器通电电，从而发发出报报警声R1的阻值值不同，则报则报 警温度不同，可以通过调节过调节 R1来调节调节 蜂鸣鸣器的灵敏度服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 二、实验
4、器材1光控开关实验斯密特触发发器、发发光二极管、二极管、继电继电 器、灯泡(6 V 0.3 A)、可变电变电 阻R1(最大阻值值51 k)、电电阻R2(330 )、光敏电电阻、集成电电路实验实验 板、直流电电源(5 V)、导线导线若干、黑纸纸2温度报警器实验斯密特触发发器、蜂鸣鸣器、热热敏电电阻、可变电变电 阻R1(最大阻值值1 k)、集成电电路实验实验 板、直流电电源(5 V)、导线导线 若干、烧烧杯(盛有热热水)服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 一、光控开关实验步骤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
5、光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 4用黑纸纸逐渐渐遮住光敏电电阻，观观察发发光二极管或灯泡的状态态5逐渐渐撤掉黑纸纸，观观察发发光二极管或灯泡的状态态服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 二、温度报警器实验步骤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，使蜂鸣器常温下不发声4用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否发声5将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 三、注意事项1安装前，对器材进行测试，确
6、保各元件性能良好后，再进行安装2光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接，否则继电器不能正常工作3光控开关实验中要想天更暗时“路灯”才会亮，应该把R1的阻值调大些4温度报警器实验中，要使蜂鸣器在更低的温度时报警，应该把R1的阻值调大些服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 实验实验 探究一 光控电路的分析如图图6 33 是用斯密特触发发器控制某宿舍楼道内灯的示意图图，试说试说 明其工作原理图633服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 【解析】 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
7、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，路灯熄灭服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 【答案】 见解析服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 分析有关电磁继电器的问题时，弄清电路结构，知道哪一部分是控制电路，哪一部分是被控制电路是关键服/务/教/师 免/费/馈/
8、赠返回菜单 RJ物理 选修32 1如图图634 甲所示为为斯密特触发发器，当加在它的输输入端A的电压电压 逐渐渐上升到某个值值(1.6 V)时时，输输出端Y会突然从高电电平跳到低电电平(0.25 V )，而当输输入端A的电压电压 下降到另一个值值的时时候(0.8 V)，Y会从低电电平跳到高电电平(3.4 V)如图图634 乙所示为为一光控电电路，用发发光二极管LED模仿路灯，RG为为光敏电电阻关于斯密特触发发器和光控电电路的下列说说法中错误错误 的是( )服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 图634服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 A斯密特触发
9、发器的作用是将数字信号转换为转换为 模拟拟信号B斯密特触发发器是具有特殊功能的非门门C要想在天更暗时时路灯才会亮，应该应该 把R1的阻值调值调大些D当输输出端Y突然从高电电平跳到低电电平时时，二极管发发光服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 【解析】 斯密特触发器是一种特殊的非门，它把连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，A项说法错误，B项说法正确把R1的阻值调大些，只有RG的阻值达到更大，才能使斯密特触发器的A端电压达到某个值(1.6 V)，即天更暗时才能使路灯亮；当输出端Y突然跳到低电平时，发光二极管导通发光，C、D项说法正确【答案】 A服/务/教/师 免/费/馈/
10、赠返回菜单 RJ物理 选修32 2(多选选)如图图635 所示的光控电电路用发发光二极管LED模拟拟路灯，RG为为光敏电电阻，A为为斯密特触发发器输输入端，在天黑时时路灯(发发光二极管)会点亮下列说说法正确的是( )图635服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 A天黑时时，Y处处于高电电平B天黑时时，Y处处于低电电平C当R1调调大时时，天更暗时时，灯(发发光二极管)点亮D当R1调调大时时，天较较亮时时，灯(发发光二极管)就能点亮【解析】 天黑时，RG阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值，输出端Y突然由高电平跳到低电平；R1调大时，A端电压降低，只有天更
11、暗时，RG电阻更大时，路灯才点亮，故B、C正确【答案】 BC服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 实验实验 探究二 温控电路分析现现有热热敏电电阻、电电炉丝丝、电电源、电电磁继电继电 器、滑动变动变 阻器、开关和导线导线 若干，如图图636 所示，试设计试设计 一个温控电电路，要求温度低于某一温度时时，电电炉丝丝自动动通电电供热热，超过过某一温度又可以自动动断电电，画出电电路图图并说说明工作过过程图636服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 【解析】 热敏电阻RT与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路电路图如图所示当温度低于某一值时，热敏电阻的阻值
12、很大，流过电磁继电器的电流很小，继电器无法吸引衔铁P，K处接通，电服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 炉丝处于加热状态；当温度高于某一值时，热敏电阻的阻值变得很小，通过电磁继电器的电流较大，继电器吸引衔铁P，K处断开，电炉丝停止加热【答案】 见见解析服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 3(多选选)如图图637 是温度报报警器电电路示意图图，下列关于此电电路的分析正确的是( )图637服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 A当RT的温度升高时时，RT减小，A端电势电势 降低，Y端电势电势 升高，蜂鸣鸣器会发发出报报警声B当RT
13、的温度升高时时，RT减小，A端电势电势 升高，Y端电势电势 降低，蜂鸣鸣器会发发出报报警声C当增大R1时时，A端电势电势 升高，Y端电势电势 降低，蜂鸣鸣器会发发出报报警声D当增大R1时时，A端电势电势 降低，Y端电势电势 升高，蜂鸣鸣器会发发出报报警声服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 【解析】 由于温度升高时，RT变小，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器发声报警，则B项正确而A项错误；又由于RT与R1是串联关系，当R1增大时，A端电势升高而Y端电势降低，蜂鸣器会发声报警，故C项正确而D项错误【答案】 BC服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 4
14、如图图6 38 所示，1是弹弹簧，2是衔铁衔铁 ，3是触点，4是电电磁铁铁，5是热热敏电电阻，6是滑动变动变 阻器，7是电铃电铃 ，它们们组组成一种温度自动报动报 警电电路说说明这这种简单简单 温度自动报动报警电电路的工作原理图638服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 【解析】 当热敏电阻的温度升高时，电阻减小，电磁铁电路中电流增大，当电流达到一定值时，电磁铁吸引衔铁下降使电铃所在电路接通，电铃发声报警；当温度下降后，热敏电阻阻值增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，电铃所在电路断开，电铃不发声【答案】 见见解析服/务/教/师 免/费/馈/赠返回菜单 RJ物理 选修32 课时作业（十四） 点击图标进入
