高中物理人教版選修3-2練習(xí)課件：6.3 實驗：傳感器應(yīng)用

1、人教版人教版 選修選修3-2第第3節(jié)實驗：傳感器的應(yīng)用節(jié)實驗：傳感器的應(yīng)用課前預(yù)習(xí)作業(yè)非非高電平高電平低電平低電平低電平低電平高電平高電平模擬信號模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號 3如圖所示的光控電路，用二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻，R1的最大阻值為51 k，R2阻值為330 。 (1)試分析其工作原理。 (2)要想在天更暗時路燈才會被點亮，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)R1? 答案(1)白天，光照強度較大，光敏電阻RG阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較低，則輸出端Y輸出高電平，發(fā)光二極管LED不導(dǎo)通；當(dāng)天色暗到一定程度時，RG的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓上升到某個值(如1.6 V)，輸

2、出端Y突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光(相當(dāng)于路燈亮了)，這樣就達到了使路燈天明熄滅、天暗自動開啟的目的。 (2)要想在天更暗時路燈才會亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓達到某個值(如1.6 V)，就需要RG的阻值更大，即天色更暗。課堂對點訓(xùn)練 1如圖所示的光控電路，用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻，R1的最大電阻為51 k，R2為330 。 白天，光的強度較大，光敏電阻RG的電阻值較_，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較_，則輸出端Y輸出高電平，發(fā)光二極管LED_；當(dāng)天色暗到一定程度時，RG的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓上升

3、到某個值(1.6 V)，輸出端Y突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管LED_發(fā)光(相當(dāng)于路燈亮了)，這樣就達到了使路燈白天熄滅，天暗自動開啟的目的。知識點一知識點一光控開關(guān)光控開關(guān) 小小低低不導(dǎo)通不導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通 解析白天，光照強度較大，光敏電阻RG的電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較低，則輸出端Y輸出高電平(電平指某個端點與“地”之間的電壓)，發(fā)光二極管LED不導(dǎo)通；當(dāng)天色暗到一定程度時，RG阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓上升到某個值(1.6 V)時，輸出端Y會突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光(相當(dāng)于路燈亮了)，這樣就達到了使路燈白天熄滅，天暗自動開啟的

4、目的。 2車床在工作時是不允許將手隨便接近飛轉(zhuǎn)的工件的，為了預(yù)防事故發(fā)生，設(shè)計了如圖所示的光電自動制動安全電路，只要人手不小心靠近了飛轉(zhuǎn)的工件，機器就自動停轉(zhuǎn)，請簡述其工作原理。圖中的A為車床上的電動機；B為隨電動機高速轉(zhuǎn)動的工件；C為光源，它發(fā)出的光照到光敏電阻D上；E為電磁鐵；F為銜鐵；G為電源；H為彈簧。 解析當(dāng)手在C與D間靠近工件時，遮擋住射向光敏電阻的光，光敏電阻阻值迅速變大，控制電路中電流減小，使電磁鐵磁性減弱，從而放開銜鐵，工作電路斷開，機器自動停轉(zhuǎn)。3(多選)如圖是溫度報警器電路示意圖，下列關(guān)于對此電路的分析正確的是()A當(dāng)RT的溫度升高時，其阻值減小，A端電勢降低，Y端電勢升

5、高，蜂鳴器會發(fā)出報警聲B當(dāng)RT的溫度升高時，其阻值減小，A端電勢升高，Y端電勢降低，蜂鳴器會發(fā)出報警聲知識點二知識點二溫度報警器溫度報警器 C當(dāng)增大當(dāng)增大R1時，時，A端電勢升高，端電勢升高，Y端電勢降低，蜂鳴器會發(fā)出報警聲端電勢降低，蜂鳴器會發(fā)出報警聲D當(dāng)增大當(dāng)增大R1時，時，A端電勢降低，端電勢降低，Y端電勢升高，峰鳴器會發(fā)出報警聲端電勢升高，峰鳴器會發(fā)出報警聲解析解析由于溫度升高時，由于溫度升高時，RT阻值變小，阻值變小，A端電勢升高而端電勢升高而Y端電勢降低，蜂鳴器發(fā)聲報端電勢降低，蜂鳴器發(fā)聲報警，則選項警，則選項B正確，而選項正確，而選項A錯誤；又由于錯誤；又由于RT與與R1是串聯(lián)關(guān)

6、系，當(dāng)是串聯(lián)關(guān)系，當(dāng)R1增大時，增大時，A端電勢升高端電勢升高而而Y端電勢降低，蜂鳴器會發(fā)聲報警，故選項端電勢降低，蜂鳴器會發(fā)聲報警，故選項C正確，而選項正確，而選項D錯誤。錯誤。4如圖所示，斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號，當(dāng)加在它的輸入端A的電勢逐漸上升到1.6 V，輸出端Y會突然從高電平跳到低電平0.25 V，而當(dāng)輸入端A的電勢下降到0.8 V時，輸出端Y會從低電平跳到高電平3.4 V。如下圖(左)所示是一個溫度報警器的簡易電路圖，RT為熱敏電阻，R1為可變電阻(最大阻值為1 k)，蜂鳴器工作電壓35 V，熱敏電阻的阻值隨溫度變化如下圖(右)所示，若要求熱敏電阻在

7、感測到80 時報警，則R1應(yīng)調(diào)至_k；若要求熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警，R1的阻值應(yīng)_(選填“增大”“減小”或“不變”)。0.42減小減小 5如圖所示為小型電磁繼電器的構(gòu)造示意圖，其中L為含鐵芯的線圈，P為可繞O點轉(zhuǎn)動的鐵片，K為彈簧，S為一對觸頭，A、B、C、D為四個接線柱。電磁繼電器與傳感器配合，可完成自動控制的要求。其工作方式是() AA與B接信號電壓，C與D可跟被控電路串聯(lián) BA與B接信號電壓，C與D可跟被控電路并聯(lián) CC與D接信號電壓，A與B可跟被控電路串聯(lián) DC與D接信號電壓，A與B可跟被控電路并聯(lián) 解析由題圖可知A、B接電磁繼電器線圈，所以A、B應(yīng)接信號電壓，從而使C、D

8、接通或斷開，從而起到控制作用。所以選項A正確。知識點三知識點三電磁繼電器與自動控制電磁繼電器與自動控制 6如圖所示，是自動水位報警器的示意圖，其中繼電器的線圈通過電流時，磁鐵吸引銜鐵1，使它與觸頭3斷開，與觸頭2接觸。若要求水位正常時綠燈亮，高出一定水位時紅燈亮，現(xiàn)有紅、綠燈泡各一個，紅燈泡應(yīng)安在_位置，綠燈泡應(yīng)安在_位置(選填“A”或“B”)。 解析水位較低時，線圈中沒有電流，銜鐵1與觸頭3接觸，這時應(yīng)綠燈亮，所以A處應(yīng)安綠燈；當(dāng)高出一定水位時，線圈中有電流，磁鐵吸引銜鐵1，使它與觸頭3斷開，與觸頭2接觸，這時應(yīng)紅燈亮，所以紅燈泡應(yīng)安在B位置。BA 7如圖所示，A是浮子，B是金屬觸頭，C為住宅樓房頂上的蓄水池，M是帶水泵電動機，D為彈簧，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)，I為電池。請利用上述材料，設(shè)計一個住宅樓房頂上的自動注水裝置。 (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) 解析(1)連接線路如圖所示。 (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