物理人教版选修3-2：6.3实验：传感器的应用课件
文档属性
| 名称 | 物理人教版选修3-2：6.3实验：传感器的应用课件 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2014-11-04 21:50:42 | ||
图片预览
文档简介
课件20张PPT。3 实验：传感器的应用1.识别逻辑集成电路块、集成电路实验板，通过练习电子电路的组装，获得对自动控制电路设计的感性认识。
2.了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关。
3.了解温度报警器及控制原理，会组装温度报警器。1.光控开关：
(1)斯密特触发器的工作原理：斯密特触发器是一个性能特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25V)，而当输入端A的电压下降到另一个值(0.8V)的时候，Y会从低电平跳到高电平(3.4V)。(2)电路如图所示。(3)光控开关的原理：白天，光照强度较大，光敏电阻RG阻值较小，加在斯密特触发器输入端A的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天暗到一定程度时，RG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)，这样就达到了使路灯天亮自动熄灭，天暗自动开启的目的。2.温度报警器：
(1)电路如图所示。(2)工作原理：常温下，调节R1的阻值使斯密特触发器输入端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的电压升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端Y由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声。R1的阻值不同，则报警温度不同，可以通过调节R1来调节蜂鸣器的报警温度。1.光控开关实验：斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6V，0.3A)、可变电阻R1(最大阻值51kΩ)、定值电阻R2(330Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5V)、导线若干、黑纸。
2.温度报警器实验：斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5V)、导线若干、烧杯(盛有热水)。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，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮。
4.用黑纸逐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或灯泡的状态。
5.逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态。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。1.在电路中，R1与光敏电阻或热敏电阻串联分压，在斯密特触发器的输入端A提供连续变化的电压。
2.在光控开关实验中，R1的数值如果太小的话，路灯可能不熄灭，可以适当调整换用阻值更大的电位器；在温度报警器实验中，R1的数值的大小将影响报警的温度。1.安装前，对器材进行测试，确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，否则将烧坏门电路集成块。
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。类型1 温度控制电路分析?
【典例1】(2013·宜春高二检测)如图是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小。如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器。如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于 (选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是______门，当温度较低时，门电路的输入端A是 (选填“高”或“低”)电势。【标准解答】热水器中没有水，BC部分相当于断路。热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A是高电势。
答案：断路 与 高类型2 探究热敏电阻的温度特性?
【典例2】某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在如图所示的实物图上连线。(2)实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，
， ，断开开关。
③重复第②步操作若干次，测得多组数据。(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图所示的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：R= + t(Ω)。(保留三位有效数字)【标准解答】(1)实物连线如图。
(2)改变温度后，热敏电阻阻值改变，
电压表示数改变。
(3)从图线知R与t呈线性关系，且纵
轴上截距(当t=0℃时)R=100Ω；图线
斜率k= =0.390，所以R=100+0.390t(Ω)。
答案：(1)实物连线图见标准解答 (2)记录温度计数值 记录电压表数值 (3)100 0.390
2.了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关。
3.了解温度报警器及控制原理，会组装温度报警器。1.光控开关：
(1)斯密特触发器的工作原理：斯密特触发器是一个性能特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25V)，而当输入端A的电压下降到另一个值(0.8V)的时候，Y会从低电平跳到高电平(3.4V)。(2)电路如图所示。(3)光控开关的原理：白天，光照强度较大，光敏电阻RG阻值较小，加在斯密特触发器输入端A的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天暗到一定程度时，RG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)，这样就达到了使路灯天亮自动熄灭，天暗自动开启的目的。2.温度报警器：
(1)电路如图所示。(2)工作原理：常温下，调节R1的阻值使斯密特触发器输入端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的电压升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端Y由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声。R1的阻值不同，则报警温度不同，可以通过调节R1来调节蜂鸣器的报警温度。1.光控开关实验：斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6V，0.3A)、可变电阻R1(最大阻值51kΩ)、定值电阻R2(330Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5V)、导线若干、黑纸。
2.温度报警器实验：斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5V)、导线若干、烧杯(盛有热水)。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，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮。
4.用黑纸逐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或灯泡的状态。
5.逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态。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。1.在电路中，R1与光敏电阻或热敏电阻串联分压，在斯密特触发器的输入端A提供连续变化的电压。
2.在光控开关实验中，R1的数值如果太小的话，路灯可能不熄灭，可以适当调整换用阻值更大的电位器；在温度报警器实验中，R1的数值的大小将影响报警的温度。1.安装前，对器材进行测试，确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，否则将烧坏门电路集成块。
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。类型1 温度控制电路分析?
【典例1】(2013·宜春高二检测)如图是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小。如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器。如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于 (选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是______门，当温度较低时，门电路的输入端A是 (选填“高”或“低”)电势。【标准解答】热水器中没有水，BC部分相当于断路。热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A是高电势。
答案：断路 与 高类型2 探究热敏电阻的温度特性?
【典例2】某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在如图所示的实物图上连线。(2)实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，
， ，断开开关。
③重复第②步操作若干次，测得多组数据。(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图所示的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：R= + t(Ω)。(保留三位有效数字)【标准解答】(1)实物连线如图。
(2)改变温度后，热敏电阻阻值改变，
电压表示数改变。
(3)从图线知R与t呈线性关系，且纵
轴上截距(当t=0℃时)R=100Ω；图线
斜率k= =0.390，所以R=100+0.390t(Ω)。
答案：(1)实物连线图见标准解答 (2)记录温度计数值 记录电压表数值 (3)100 0.390