高中物理 第3章 傳感器 第4節(jié) 用傳感器制作自控裝置課件 粵教版選修3-2

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1、第四節(jié)用傳感器制作自控裝置 1發(fā)生地震災(zāi)害時，救援隊借助“生命探測儀”可以發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員根據(jù)所學(xué)知識，你認(rèn)為“生命探測儀”可能用到了()A紅外線傳感器B壓力傳感器C振動傳感器 D電容傳感器【答案】A課前自主學(xué)習(xí) 2“嫦娥一號”衛(wèi)星上裝有8種24件探測儀器，其中可能有()A味覺傳感器 B氣體傳感器C聽覺傳感器 D視覺傳感器【答案】D 一、實驗?zāi)康牧私馀c傳感器技術(shù)相關(guān)的物理知識，練習(xí)用傳感器制作自動控制裝置二、實驗原理1二極管：在正向電壓作用下電阻很小，處于導(dǎo)通狀態(tài)；在反向電壓作用下電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)2晶閘管：有三個極，陽極A、陰極K、控制極G.工作時，它的陽極A和陰極K與電源和負(fù)載連

2、接組成晶閘管的主電路，晶閘管的控制極G和陰極K與控制裝置相連，組成控制電路 當(dāng)晶閘管承受反向陽極電壓時，不管控制極承受何種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)；當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在控制極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通 3電路及工作原理由晶閘管VS與電燈L構(gòu)成主回路，控制回路由R與RG組成的分壓器及二極管VD構(gòu)成，如下圖所示 (1)白天自然光較強時，光敏電阻呈低電阻與R分壓后使晶閘管VS門電極處于低電平，VS關(guān)斷(2)當(dāng)夜幕降臨時，照在RG上的自然光減弱，RG呈高阻，使VS的門電極處于高電平VS獲正向觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，燈L亮(3)改變R的阻值，即改變其與RG的分壓比，可調(diào)整電路的起控點 三、實

3、驗器材 二極管VD，晶閘管VS，光敏電阻RG，電阻R(7.5 M)，燈泡L、多用電表、導(dǎo)線、焊接用具等 【實驗透視】一、實驗過程1將多用電表旋鈕撥至“1 k”擋，調(diào)零后，測量電阻R的阻值，檢查R是否符合要求2將多用電表旋鈕撥至“1 k”擋，調(diào)零后，用兩表筆分別接二極管兩極，然后將兩表筆位置對調(diào)若兩次測量結(jié)果一次較小，一次很大，則二極管性能良好課堂優(yōu)化整合 3將多用電表旋鈕撥至“1 k”擋，紅表筆接晶閘管K極，黑表筆同時接通G、A極，在保持黑表筆不脫離A極狀態(tài)下斷開G極，指針指示幾十歐至一百歐，然后瞬時斷開A極再接通，若指針指示位置，則表明晶閘管良好4按照電路圖，將各元件焊接，安裝好5檢查各元件

4、的連接，確保無誤6接通電源，觀察強光照射光敏電阻時和用黑紙包裹光敏電阻時燈泡L的狀態(tài) 二、注意事項 1安裝前，對所有器材進(jìn)行測試，確保各元件性能良好后，再進(jìn)行安裝2焊接時，管腳必須在離管殼5 mm以上處焊接，焊接時間不宜過長3注意二極管晶閘管各極正確接入電路，不可錯接、反接 現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干如下圖所示，試設(shè)計一個溫控電路要求溫度低于某一溫度時，電爐絲自動通電供熱，超過某一溫度時，又可以自動斷電，畫出電路圖說明工作過程例 1 解析：熱 敏 電 阻 R1與 滑 動 變 阻 器 及 電 磁 繼 電 器 構(gòu) 成 低 壓 控制 電 路 答案：電路圖如下圖

5、所示 工作過程：閉合S，當(dāng)溫度低于設(shè)計值時熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器的電流不能使它工作，K接通電爐絲加熱當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計值時，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，K斷開，電爐絲斷電，停止供熱當(dāng)溫度低于設(shè)計值，又重復(fù)前述過程題后反思該電路可以用于恒溫箱、自動孵化器等，電路設(shè)計是高中電學(xué)應(yīng)了解的內(nèi)容，對于培養(yǎng)能力、理論聯(lián)系實際將起到推動作用，也是高考的趨向 1請設(shè)計一個用光敏電阻來模擬路燈的自動夜開晝關(guān)的電路提供的儀器：光敏電阻、小燈泡、電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干【答案】電路設(shè)計如下圖所示原理簡述：據(jù)光敏電阻的阻值隨入射光強度的增強而減小，當(dāng)白天時，照射光敏電阻的

6、光強度大，R1阻值減小，電流增大，電磁鐵把銜鐵P吸下使B脫離A，切斷電燈電路，夜晚時相反 如下圖所示，A是浮子，B是金屬觸頭，C為住宅樓房頂上的蓄水池，M是帶水泵的電動機，D是彈簧，E是銜鐵，F(xiàn)是電磁鐵，S1、S2分別為觸頭開關(guān)，S為開關(guān)，J為電池，請利用上述器材，設(shè)計一個住宅樓房頂上的自動注水裝置例 2 (1)連接電路圖(2)簡述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)答案：(1)如下圖所示 (2)按圖接好電路，合上開關(guān)S，水泵工作，水位升高，當(dāng)浮子上升使B接觸到S1時，左側(cè)電路(控制電路)工作，電磁鐵F有磁力，拉下銜鐵E，使S2斷開，電動機停止工作，當(dāng)水位下降，使B與S1脫離接觸，控制電路停止工作，電磁鐵F無磁性，D拉動E，使S2接通，M工作題后反思電路設(shè)計是高中電學(xué)應(yīng)了解的內(nèi)容，對于培養(yǎng)能力、理論聯(lián)系實際將起到推動作用，也是高考的趨向 2下圖是光控路燈開關(guān)電路圖，請分析討論后寫出它的工作原理 【答案】無光照時，光敏電阻RL的阻值很大(大于1 M)，因此三極管的基極電流Ib很小，集電極電流Ic也很小，繼電器J不會工作，此時可利用繼電器的常閉觸點作為路燈的開關(guān)，使路燈點亮；天亮了有光照射時，RL的阻值變得很小(小于3 k)，于是Ic也增大，從而使繼電器工作，吸動銜鐵，使常閉觸點斷開，路燈也就關(guān)閉了.