高考物理-第四節(jié)：-傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課件

1、第四節(jié)： 傳感器的應(yīng)用實(shí)例第一頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。一、二極管的特點(diǎn)和作用 1、二極管具有單向?qū)щ娦?2、發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝?，?dǎo)電時(shí)還能發(fā)光，普通發(fā)光二極管使用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，直接將電能轉(zhuǎn)化為光能，該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥?.8V。 第二頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。二、三極管的特點(diǎn)和作用1、三極管具有電流放大作用。 2、晶體三極管能夠?qū)⑽⑷醯男盘?hào)放大，晶體三極管的三個(gè)極分別是發(fā)射極e，基極b和集電極c。3、傳感器輸出的電流和電壓很小，用一個(gè)三極管可以放大幾十倍或幾百倍，三極管的放大作用表現(xiàn)為基極b的電流對(duì)集電極c的電流起了控制作用。 第三

2、頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。三、斯密特觸發(fā)器斯密特觸發(fā)器是特殊的非門電路，當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值1.6V時(shí)，輸出端Y會(huì)突然從高電平調(diào)到低電平0.25V，而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值的時(shí)候0.8V，Y會(huì)從低電平跳到高電平3.4V。斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號(hào)。而這正是進(jìn)行光控所需要的。第四頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。實(shí)驗(yàn)1、光控開關(guān)工作原理 白天，光強(qiáng)度較大，光敏電阻RG電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較低，那么輸出端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(shí)，RG的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端 A的電

3、壓上升到某個(gè)值1.6V，輸出端Y突然從高電平跳到低電平，那么發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光相當(dāng)于路燈亮了，這樣就到達(dá)了使路燈天明熄滅，天暗自動(dòng)開啟的目的 第五頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。思考與討論1、要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？ 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電壓到達(dá)某個(gè)值如1.6V，就需要RG的阻值到達(dá)更大，即天色更暗。2、用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？ 由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作電路如以以下圖所示。 第六頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。電磁繼電器的工作原理 當(dāng)線圈 A

4、中通電時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，吸引銜鐵B向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)D向下與E接觸，將工作電路接通，當(dāng)線圈A中電流為零時(shí)，電磁鐵失去磁性，銜鐵B在彈簧作用下拉起，帶動(dòng)觸點(diǎn)D與E別離，自動(dòng)切斷工作電路第七頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分?？刂齐娐返墓ぷ髟?天較亮?xí)r，光敏電阻RG阻值較小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)較低，那么輸出端Y輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通；天較暗時(shí)，光敏電阻RG電阻增大，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)升高，當(dāng)升高到一定值，輸出端Y由高電平突然跳到低電平，有電流通過線圈A，電磁繼電器工作，接通工作電路，使路燈自動(dòng)開啟；天明后，RG阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)逐漸降低，降到一定

5、值，輸出端 Y突然由低電平跳到高電平，那么線圈A不再有電流，那么電磁繼電器自動(dòng)切斷工作電路的電源，路燈熄滅第八頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。實(shí)驗(yàn)2.溫度報(bào)警器工作原理 常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，那么輸出端Y處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻RT阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一值高電平，其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報(bào)警聲，Rl的阻值不同，那么報(bào)警溫度不同 第九頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。怎樣使熱敏電阻在感測(cè)到更高的溫度時(shí)才報(bào)警？ 應(yīng)減小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入端到

6、達(dá)高電平，那么熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高思考與討論第十頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。 例：現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)干如以下圖，試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，超過某一溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫出電路圖說明工作過程典例分析第十一頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。1電路圖如以下圖：熱敏電阻R1與滑動(dòng)變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路 2工作過程：閉合S當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器電流不能使它工作，K接通電爐絲加熱當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流到達(dá)工作電流，K斷開，電爐

7、絲斷電，停止供熱當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值，又重復(fù)前述過程第十二頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。四、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)光控開關(guān)溫度報(bào)警器傳感器的應(yīng)用實(shí)例第十三頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。開闊視野 補(bǔ)充內(nèi)容第十四頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。 膜片在聲波下振動(dòng)，使得與膜片相連的線圈中產(chǎn)生隨聲波變化的感應(yīng)電流。1、動(dòng)圈式話筒：音圈二、聲傳感器的應(yīng)用話筒金屬膜片永久磁鐵工作原理:電磁感應(yīng). 第十五頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。2、電容式話筒：原理:Q是絕緣支架,薄金屬膜M 和固定電極N 形成一個(gè)電容器,被直流電源充電.當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí),電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流,于是電阻兩端就輸出了與聲

8、音變化規(guī)律相同的電壓.優(yōu)點(diǎn)：保真度好絕緣支架薄金屬膜固定電極第十六頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。3、駐極體話筒：原理:電介質(zhì)極化.(它由內(nèi)部的駐極體塑料膜感受聲波. 工作電壓: 36 V.)特點(diǎn)：體積小，重量輕，價(jià)格廉價(jià)，靈敏度高，常用在盒式錄音機(jī)、聲控玩具等廉價(jià)的家電上駐極體背極塑料膜空隙第十七頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。較弱的聲音擴(kuò)音器揚(yáng)聲器第十八頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。1.話筒的作用是把_信號(hào)轉(zhuǎn)化為_信號(hào)。 2.動(dòng)圈式話筒的工作原理：聲音 電磁感應(yīng)電 3.電容式話筒的工作原理：電容發(fā)生變化4.駐極式話筒的工作原理：電介質(zhì)極化二、聲傳感器的應(yīng)用話筒第十九頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。四、光傳感器的應(yīng)用 1、機(jī)械式鼠標(biāo)器 第二十頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。(1)機(jī)械式鼠標(biāo)器的組成? 哪個(gè)元件是光傳感器? (2)機(jī)械式鼠標(biāo)器的工作原理?閱讀教材第61頁，思考并答復(fù)以下問題:四、光傳感器的應(yīng)用 1、機(jī)械式鼠標(biāo)器 第二十一頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。第二十二頁，編輯于星期五：七點(diǎn) 五十五分。(1)機(jī)械式鼠標(biāo)器的組成滾球、滾軸與碼盤、紅外發(fā)射管與紅外接收管(光傳感器) 第二十三頁，編輯于星期五：