课件48张PPT。 我们经常会接触这样的生活现象： 楼梯上的电灯能人来就开，人走就熄。 电视、空调的遥控器能实现远距离操纵。 工业生产中所用的自动报警器能自动报警。 生活中的这些现象是如何实现的呢？这节课我们就来解释其中的奥秘。第一节 传感器及其工作原理 （1）知识与技能
了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义。
认识一些制作传感器的元器件，知道这些传感器的工作原理。 （2）过程与方法 通过对实验的观察、思考和探究，让学生了解传感器、熟悉传感器工作原理。 经历科学探究过程，学习科学研究方法。
培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。 （3）情感态度与价值观 体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣。 拓展学生的知识视野，并加强物理与STS的联系。 通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。教学重点：
知道非电学量转换成电学量的技术意义。
通过实验，知道常见传感器的工作原理。 教学难点：
传感器的工作原理，传感器的实际应用。1.什么是传感器
2.光敏电阻
3.热敏电阻和金属热电阻
4.霍尔元件1.什么是传感器演示实验1 过程：如图1所示，小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，当把磁铁放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移开，灯泡熄灭。 问题：盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？
猜测：盒子里有弹性铁质开关。 探究：打开盒子，用实物投影仪展示盒内的电路图2，了解 “干簧管”元件的结构。当磁体靠近干簧管时，两个由软磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引，电路导通，干簧管起到了开关的作用。干簧管：一种能感知磁场的传感器 传感器离我们并不遥远，随着自动控制系统的普及，传感器已经走进了我们的生活。以家用光声控延时开关为例，如图所示，楼道里的自控照明路灯有哪些自动控制功能？ 演示：光声控延时开关电路的功能
①在光照情况下，声音不能控制电灯点亮。
②关闭教室内的光源或其它方法降低光照，声音能“打开”电灯，并延时几秒后熄灭。
③用物体遮挡光眼处，在光照情况下声音能控制电灯。 猜想：通过上述现象，你能猜出光声控延时开关里有什么功能性元件吗？ 展示 ：光声控延时开关的内部结构如图所示，对照主要元件介绍原理图。讨论与交流 人体对外界的感觉可分为哪几种？分别由什么器官承担？视觉眼睛听觉耳朵味觉舌头嗅觉鼻子触觉皮肤 定义：能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置。 分类：（按感受信息的学科特点不同） 物理传感器、化学传感器、生物传感器 一般来说，用于完成视觉、听觉、触觉功能的传感器其接受的是光、声波、压力等的物理信息称物理传感器；代替嗅觉、味觉功能的传感器，则称化学传感器或生物传感器。工作原理：传感器：非电学量→传感器→电学量 2.光敏电阻 实验：学生两人一组，用万用电表的欧姆挡测量一只光敏电阻的阻值，实验分别在暗环境和强光照射下进行。 实验结果：光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小 总结：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。 光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。有些物质，例如硫化镉，是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。光敏电阻实物图 光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值______。减小 制作光敏电阻的材料一般为半导体。如：硫化镉。绝缘基板、光敏材料层、电极、引线 光照增强，半导体材料中的载流子（自由电子和空穴）浓度增加，材料的电阻率减小。光敏传感器部件光照越强，电阻越小光信息电信息3.热敏电阻和金属热电阻 实验1： 如图所示，AB间接有一段钨丝（从旧日光灯管中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时，灯泡亮度明显变暗。 探究：钨丝的电阻随温度的升高而增大。 总结：用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。如前面已经学过的用金属铂可制作精密的电阻温度计。 实验2：学生两人一组，用万用电表的欧姆挡测一只热敏电阻的阻值。第一次直接测量，第二次用手心捂住热敏电阻再测量，记录两次测得的电阻值。 探究：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显。 总结：半导体热敏电阻也可以用作温度传感器。 温度高低 ，电阻的大小，灵敏度高，温度系数 3 ~ 4% ，比金属大一个数量级。 NTC型（负温度系数）──氧化锰和氧化铜混合烧结。
PTC型（正温度系数）──钛酸钡为主要材料。 温度升高，半导体材料中的载流子（自由电子和空穴）浓度增加，材料的电阻率减小。热敏材料、电极、引线、外防护层。4.霍尔元件 磁感应强度B 的大小和方向，霍尔电压UH 的大小和方向。硅、锗、砷化铟。霍尔效应 UH = KH B I材料薄片、电极、引线、外封装。 一个霍尔元件的d和k为定值,再保持I恒定,则UK的变化就与B成正比。 把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。 1.干簧管是一种能感知磁场的传感器 2.能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置。
3.光敏电阻电阻的大小随着光照强度的增大电阻值减小。 1.如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆档”，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往Rt上擦一些酒精，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”移动）；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”移动）。 右 左 2.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是（ ）
A. 当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
B. 当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C. 信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D. 信号处理系统每获得一次高电压就计数一次AC 1.解答：甲图中，当待测物体位移变化时，软铁芯2、3间的空气间隙变化，线圈4的电感值发生变化。这一变化通过转换电路转换为电路中输出电流的变化，这样电流的变化就与位移的变化建立起对应关系，电流的变化量就反映出被测物体位移的变化量。 乙图中被测物体位移变化，带动软铁芯2在线圈中运动，线圈的电感值将变化，这一变化通过转换电路和检测电路输出电流，就得到被测物体位移的变化。课件46张PPT。 来自BBC的报道，日本大阪大学科学家Hiroshi Ishiguru教授日前发明出一种完全具有人类女性外貌的机器人——“ Repliee Q1”。“她”能眨眼，说话，做手势，甚至呼吸！皮肤则由类似人类皮肤的硅化物覆盖。 这样的机器人是如何控制的呢？这节课我们就来解释其中的奥秘。第二节 传感器的应用（一） （1）知识与技能
了解传感器应用的一般模式。
理解应变式力传感器的应用―电子秤的工作原理。
理解声传感器的应用―话筒的工作原理。
理解温度传感器的应用―电熨斗的工作原理。
会设计简单的有关传感器应用的控制电路。 （2）过程与方法 通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。 通过实验结合物理学的知识，探究电子秤、话筒、电熨斗等的工作原理，从而了解力传感器、声传感器和温度传感器的一般应用，进一步总结出传感器应用的一般模式。 （3）情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣，培养动手能力。提高创新意识，提高物理理论知识与实际相结合的综合实践能力。 在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值，增强学习兴趣，培养良好的科学态度。教学重点：
各种传感器的应用原理及结构。 教学难点：
传感器的工作原理，传感器的实际应用。1.力传感器的应用—电子秤
2.声传感器的应用—话筒
3.温度传感器的应用—电熨斗1.力传感器的应用—电子秤各式各样的传感器传感器： 传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。非电学量敏感元件转换器件
转换电路电学量原理： 光控继电器的工作原理是(1)当照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值 （变大或变小）（2）当光照射光敏电阻时，被控电路 （填“接通”或“断开”）电源变小接通传感器应用的一般模式传感器放大转换电路执行机构显示器 （指针式电表数字屏）计算机系统 电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？ 电子秤的测力装置是力传感器，它是由一个金属梁和两个应变片一起组成了测力部分。简述力传感器的工作原理金属梁 在金属梁没有力的情况下，金属梁处于水平状态，梁的上下应变片的长度没变且相等，两应变片的电阻大小也相等，当给金属梁施加竖直向下的力时，金属梁会向下弯曲，使得金属梁上面的应变片被拉长，电阻变大，两端电压也变大，而下边的应变片被挤压收缩，电阻变小，两端的电压也减小，使得两应变片两端电压值不相等，存在差值，控制电路就通过这个差值，经过放大电路将差值信号放大，再在显示器上显示出数字，即力F的大小。 应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？ 应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量。2.声传感器的应用—话筒提问：话筒的作用是什么？把声信号转化为电信号 （1）说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。
（2）说明电容式话筒的工作原理和工作过程。这种话筒的优点是什么？
（3）驻极体话筒的工作原理是什么？有何优点？音圈永久磁铁 原理：膜片接收到声波后引起振动，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化都由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。 原理：绝缘支架，薄金属膜和固定电极形成一个电容器，被直流电源充电。当声波使膜片振动时，电容发生了变化，电路中形成变化的电流，于是电阻两端就输出了与声音变化规律相同的电压。 电容式话筒的工作原理：利用电容器充放电形成的充放电电流。 优点：保真度好 它由内部的驻极体塑料膜感受声波，其工作原理与电容式话筒类似，但是工作的电压只须 3～6 V，特点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高，常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上。宏音3.温度传感器的应用—电熨斗实验：传感器温度———控制电路通断原因：双金属片铜的膨胀系数大于铁电烫斗的构造 调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性铜片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制不同温度的目的。1.力传感器的应用——电子秤 2.声传感器的应用——话筒 3.温度传感器的应用——电熨斗 4.力传感器是把力信号转换成电信号 5.声传感器是把声音信号转换为电信号 6.温度传感器往往是用来进行自动控制 1.（03年上海理综12）用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（ ） A. 红外报警装置 B. 走廊照明灯的声控开关 C. 自动洗衣机中的压力传感装置 D. 电饭煲中控制加热和保温的温控器A 2.（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是 ( ) A. 该传感器是根据电流的磁效应工作的 B. 该传感器是根据电磁感应原理工作的 C. 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D. 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势B 1.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（ ） A. 应变片是由多用半导体材料制成 B. 当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小 C. 传感器输出的是应变片上的电 D. 外力越大，输出的电压差值也越大ABD 2.随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为（ ） A. 改变了湿度 B. 改变了温度 C. 改变了磁场 D. 改变了电容D 3.如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2 为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器 R2 所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U 的变化情况是（ ） A. I 变大，U 变大 B. I 变小，U 变小 C. I 变小，U 变大 D. I 变大，U 变小 B 1.解答：（1）电冰箱内温度较高时，密封系统中的压强增大，盒体膨胀，膜盒3通过小柱体推动弹簧片4，使动触点5与静触点6接触，控制压缩机自动开始工作，而在达到设定的低温时拉簧7带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作。 （2）凸轮8转动会改变连杆9对弹簧7的拉力，该拉力与弹性膜盒3产生的推力共同控制弹簧片4的运动。具体说，当逆时针转动凸轮8时，连杆9对弹簧7的拉力增大，要使触点5、6接触，需要膜盒3产生的拉力增大，膜盒3体积膨胀增加变大，那么冰箱内的设定温度增高。故旋转凸轮可以改变设定的温度。 2.解答：该同学是依据牛顿第二定律和胡克定律设计的，电路在原理上可行，当滑动片P在滑动变阻器中央时，P、Q等势，电压表指针指中央零点。 这个装置可以同时测出加速度大小和方向，大小可通过电压表大小表示，方向可通过偏转方向判定。 当物体具有图示方向的加速度a时，滑块2将向左移，带动变阻器的滑片4移向中点左方，变阻器右端电阻大，故电流流过滑动变阻器时电势降落大，Q点电势高于P点，则指针应向零点左侧偏转。 3.解答： （1）应将加热器接在A、B端 （2）100课件43张PPT。 上节课我们学习了力传感器、温度传感器、声音传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的力、温度、声音传感器？他们都是传感器 这节课我们继续来学习一些传感器的应用。第二节 传感器的应用（二）（1）知识与技能 理解温度传感器的应用―电饭锅的工作原理。 理解温度传感器的应用―测温仪的工作原理。 理解光电传感器的应用―鼠标器的工作原理。 理解光电传感器的应用―火灾报警器的工作原理。 （2）过程与方法 通过对电饭锅的构造和原理的探究以及测温仪的了解，进一步地深入认识温度传感器的应用。 通过对鼠标器以及火灾报警器的原理的探究，认识光传感器的应用。 （3）情感态度与价值观 培养学生的学习兴趣，激发创造的欲望。 提高创新意识，提高物理理论知识与实际相结合的综合实践能力。教学重点：
温度、光传感器的应用原理及结构。 教学难点：
温度、光传感器的应用原理及结构。 1.温度传感器的应用—电饭锅
2.温度传感器的应用—测温仪
3.光传感器的应用—鼠标器 4.光传感器的应用—火灾报警器1.温度传感器 的应用—电饭锅回顾在家煮饭的过程？问题提出: 电饭锅烧饭饭熟后会自动断开 ？ 而烧水时却不能自动断开为什么呢？ 电饭锅的主要部件铁氧体，它的特点是常温下，具有铁氧体，能够被磁铁吸引，但是温度上升到约为103℃时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。 铁氧体 这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。 实验：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象？ 现象：随着温度的升高，铁氧体逐渐失去磁性，当温度升高到103℃以上时，铁氧体完全失去磁性，不吸引任何物体了。思考与讨论： （1）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？ 回答：开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。 （2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？回答：水沸腾后，锅内大致保持100℃不变。 （3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？ 回答：饭熟后,水分被大米吸收，锅底温度升高,当温度升至“居里点103℃”时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开，触点分离,切断电源,从而停止加热． （4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？ 回答：如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100℃不变，温度低于“居里点103℃”，电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。2.温度传感器的应用—测温仪 资料： 2003年的那个春天，一头恶魔冲进中华大地，一夜之间，国人无不谈SARS色变。但在全国人民的共同努力下，终于将这头恶魔降服，并彻底消灭，在抗击SARS的过程中，许多公共场合都使用了非接触式红外测温仪。 各中学在防治“非典”工作中对学校实施严格的防控管理，每天早上6点至7点对进校师生进行身体检查，确保师生人身安全和健康。图为校医为学生测量体温。 由于物体的温度不同，发射红外线的情况也不同，因此利用红外线敏感元件可以实现无接触测温。热电偶T1≠T2 热电偶：将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 用温度传感器可以把温度转换为电信号。测温元件可以是热敏电阻、金属热电阻、热电偶、红外线敏感元件等。
电信号可以远距离输送，因而温度传感器可以远距离读取温度。 将微机辅助实验系统所配的温度传感器与计算机连接，可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能。 在工农业生产中经常用到自动控制装置，而设计自动控制装置很多情况下要用到传感器．如光电传感器，把光信号转化为电信号，然后对电信号进行放大，再将电信号输入到相应的装置，进而完成相应的自动控制。 3.光传感器的应用—鼠标器 鼠标器的内部结构包括：滚轴x，滚轴y，滚球，码盘，电路板。鼠标器中光传感器的主要部件 鼠标器的光传感器主要由红外发射管、红外接收管、滚轴、滚轮组成。 当鼠标在左面上滚动时，滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号。计算机分别统计X、y两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。 4.光传感器的应用—火灾报警器 许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器，火灾报警器是光传感器应用的又一实例。 以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理。 报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。 1.温度传感器的应用： （1）电饭锅（2）测温仪 2.光传感器的应用： （1）鼠标器（2）火灾报警器 3.常见的光传感器：光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管。 1.测温仪使用的是（ ）
A. 光传感器
B. 红外线传感器
C. 温度传感器
D. 超声波传感器C 2.下面的器件不属于温度传感器应用的是（ ） A. 电熨斗 B. 电饭锅 C. 测温仪 D. 鼠标器D 3.关于电饭锅的说法正确的是（ ） A. 电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁 B. 铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性 C. 用电饭锅烧水，水开时能自动断电 D. 用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位BD 1.解答：（1）接入了两种传感器：声传感器和光传感器。 （2）应该使用“与门”电路。 2.解答：（1）设计方案是在C形软铁芯1上绕制线圈2，霍尔传感器3置入铁芯的间隙中，并与数字毫伏表4相连。线圈2中通入的待测电流I越强，铁芯间隙中的磁感应强度就越大，则传感器输出的电压越大。 （2）设计方案是转动物体1的边缘上嵌入一个永磁体2，霍尔传感器3固定在近旁，并与计数电路和显示屏4相连。物体每转动1周个，传感器就输出1个电压脉冲，计数器显示的数字就增加1.配合秒表测出物体在时间t内转动的周数n，就可以计算出转速。课件45张PPT。 上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？ 这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。第三节 传感器的应用实验 （1）知识与技能 知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。 知道晶体三极管的放大特性。 掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。 （2）过程与方法 通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。 （3）情感态度与价值观 培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主，实践为重的素质教育理念。教学重点：
传感器的应用实例。 教学难点：
由门电路控制的传感器的工作原理。 1.实验1 光控开关
2.实验2 温度报警器 1.实验1
光控开关①?普通二极管
具有__________导电性，在电子电路中有多种运用，在用多用电表欧姆档测量二极管的正向导通电阻时，黑表笔应接二极管的_____极，若发现阻值较大，则与黑表笔接触的是二极管的_____极。 单向正负②发光二极管
除了具有单向导电性外，导电时还能发光，用磷镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将_____能转化为______能。 电光③晶体三极管
（１）晶体三极管能够把微弱的信号________。常用的三极管是用_____和_____制成的，它有三个极，分别为____________，_____________，______________。放大硅锗发射极e基极b集电极c （２）传感器输出的电流或电压很______，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为_______的电流对_________的电流起了控制作用。微弱基极b集电极c 三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有 PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的 PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区“发射”的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里。 NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。 逻辑电路是以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。分组合逻辑电路和时序逻辑电路。前者的逻辑功能与时间无关，即不具记忆和存储功能，后者的操作按时间程序进行。由于只分高、低电平，抗干扰力强，精度和保密性佳。广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面。这里我们主要说逻辑门电路。逻辑电路 对于与门电路，只要一个输入端输入为0，则输出端一定是0，只有当所有输入端输入都同为1时，输出才是1。 对于或门电路，只要一个输入端输入为1，则输出一定是1，反之，只有当所有输入端都为0时，输出端才是0。 对于非门电路，当输入为0时，输出总是1，当输入为1时，输出反而是0，非门电路也称反相器。判断下列是什么门电路的真值表？有何特点？与门或门非门什么是电平？ 电平：在电子技术中，习惯上常用“电平”来描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实，电平指的是某个端点与“地”之间的电压，或者说，如果以接地端的电势为零，那么电平表示的是某个端点的电势。斯密特触发器是具有特殊功能的非门。 斯密特触发器是特殊的非门电路，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会突然从高电平调到低电平0.25V，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候0.8V，Y会从低电平跳到高电平3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。而这正是进行光控所需要的。输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)。
输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)。斯密特触发器的特点实验1：模仿路灯光控实验 电路组成：斯密特触发器，光敏电阻，发光二极管LED模仿路灯，滑线变阻器，定值电阻，电路。 工作原理：天明时，RG变小，流过R1的电流变大，A端输入电压降低到0.8V，Y会从低电平跳到高电平3.4V，LED上的电压低于正向导通电压1.8V，LED不会发光，当天色暗到一定程度时，RG变大，输入端A的电压升高到某一个值1.6V时，输出端Y突然从高电平跳到低电平0.25V，此时加在LED上的正向电压大于导通电压1.8V，二极管LED发光。 思考：要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？ 特别提醒：要想在天暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大一些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值1.6V，就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗。 在图乙中,用白炽灯模仿路灯,为何要用到继电器？ 由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路。电磁继电器的工作原理 当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路。J是什么？Ja是什么？ 继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”。 2.实验2
温度报警器 斯密特触发器，热敏电阻，蜂鸣器，变阻器，定值电阻。 常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端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电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平调到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，R1的阻值不同，则报警器温度不同。 要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应该减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高 。 1.二极管的特点和作用:单向导电性,发光二极管不但能单向导电性,还能发光。 2.三极管的特点:能放大微弱的电流。 3.斯密特触发器的特点和作用:触发器其实由6个非门电路组成。 4.斯密特触发器的应用:光控电路,温度报警器。 1.如图是利用光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是光电传感器——光敏电阻。试简要叙述自动计数的原理。 解答：当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理，就会自动将其转化为相应的数字，实现自动计数的功能。 2.烟雾散射式火灾报警器内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平常光电三极管收不到LED发出的光，呈现_________电阻状态。当有烟雾时因其对光的散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变_________。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。高 小 3.在电熨斗中装有双金属片温度传感器，请简要叙述一下电熨斗如何自动控制温度。 解答：双金属片的膨胀系数不同，上层金属的膨胀系数大于下层的金属。当温度变化时，由于双金属片的膨胀系数不同从而控制电路的通断，以达到控制温度的目的。 1.解答：（1）门关闭时，干簧管内两个簧片被磁化而吸合，使触发器（非门）的输入端为低电平，则器输出端为高电平，与电源的电压很接近。于是蜂鸣器两端的电压很小，不会发声。若盗贼将门打开，水磁体就远离干簧管，因而两个簧片分离，使触发器（非门）的输入端变为高电平，则其输出端变为低电平，于是蜂鸣器两端达到了工作电压就发出叫声报警 2.解答：当非门的输入端A为高电平时，其输出端Y则为低电平，于是发光二极管得到足够的电压而导通、发光。而当非们的输入端A为低电平时，其输出端Y则为高电平，发光二极管两端的电压小于其导通电压，就不发光了。 3.解答：本题有不同的设计方案，同学自由发挥。 4.解答：调查研究是一个开放性的活动，也是本章的总结，具体对学生的要求是： （1）自愿结合，3-4人为一个小组。 （2）认真设计调查计划（时间、地点、对象、组内分工、事先准备等）。 （3）要有效开展调查，学会与人沟通，寻求他人帮助，做好本内人员的协调。 （4）要认真分析调查结果，学会分类和归纳，认真撰写调查报告，学会在互联网上交流。要注重突出科学技术与社会实践的联系。
