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时间:2018-12-19
《高中物理 6.4教案 新人教版选修3-2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第六章传感器6.4传感器的应用实验★新课标要求(一)知识与技能1.了解两个实验的基本原理。2.通过实验,加深对传感器作用的体会,培养自己的动手能力。(二)过程与方法通过实验培养动手能力,体会传感器在实际中的应用。(三)情感、态度与价值观在实验中通过动手组装和调试,增强理论联系实际的意识,激发学习兴趣,培养良好的科学态度。★教学重点1.了解斯密特触发器的工作特点,能够分析光控电路的工作原理。2.温度报警器的电路工作原理。★教学难点光控电路和温度报警器电路的工作原理。★教学方法实验法、观察法、讨论法。★教学工具实验过程中用到的有关器材、元器件等,由实验室统一准备★教学过程(一)引入新课师:随着
2、人们生活水平的提高,传感器在工农业生产中的应用越来越广泛,如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等,都用到了传感器.传感器的工作离不开电子电路,传感器只是把非电学量转换成电学量,对电学量的放大,处理均是通过电子元件组成的电路来完成的.这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。(二)进行新课实验1、光控开关1.实验原理及知识准备师:(投影)如图所示光控电路,用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻,R1的最大电阻为51kΩ,R2为330kΩ,试分析其工作原理.生:白天,光强度较大,光敏电阻RG电阻值较小,加在斯密特触发器A端的电压较低,则输
3、出端Y输出高电平,发光二极管LED不导通;当天色暗到一定程度时,RG的阻值增大到一定值,斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值(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(相当于路灯亮了),这样就达到了使路灯天明熄灭,天暗自动开启的目的.师: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?生:应该把R1的阻值调大些,这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值(如1.6V,就需要RG的阻值达到更大,即天色更暗。。师:用白炽灯模仿路灯,为何要用到继电器?生: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.师
4、:(投影)如图所示电磁继电器工作电路,图中虚线框内即为电磁继电器,D为动触点,E为静触点.试分析电磁继电器的工作原理.生: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.师:试说明控制电路的工作原理。生:天较亮时,光敏电阻RG阻值较小,斯密特触发器输入端A电势较低,则输出端Y输出高电平,线圈中无电流,工作电路不通;天较暗时,光敏电阻RG电阻增大,斯密特触发器输入端A电势升高,当升高到一定值,输出端Y由高电平突然跳到低电平,有电流通过线圈A,
5、电磁继电器工作,接通工作电路,使路灯自动开启;天明后,RG阻值减小,斯密特触发器输入端A电势逐渐降低,降到一定值,输出端Y突然由低电平跳到高电平,则线圈A不再有电流,则电磁继电器自动切断工作电路的电源,路灯熄灭.生:分组实验。师:巡回指导,了解学生实验过程。2.温度报警器师:上一节我们学习了火灾报警器,它是利用烟雾对光的散射作用,使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化,从而达到报警的目的.这种设计其敏感性是否值的怀疑,你想过吗?既然发生火灾时,环境温度要升高,我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢?师:(投影)温度报警器的工作电路,如图所示。试分析其工作原理。生:常温下,调整R1的阻值使斯
6、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),其输出端由高电平跳到低电平,蜂鸣器通电,从而发出报警声,Rl的阻值不同,则报警温度不同.师:怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警?生:要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警,应减小R1的阻值,R1阻值越小,要使斯密特触发器输入端达到高电平,则热敏电阻阻值要求越小,即温度越高.生:分组实验。师:巡回指导,了解学生实验过程。(三)课堂总结、点评本节课主要学习了以下几个问题:光控开关温度报警器传感器的应用实例(四)实例
7、探究☆电磁继电器与自动控制【例1】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干.如图所示,试设计一个温控电路.要求温度低于某一温度时,电炉丝自动通电供热,超过某一温度时,又可以自动断电,画出电路图说明工作过程.分析:热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路.答案:(1)电路图如图所示(2)工作过程:闭合S当温度低于设计值时热敏电阻阻值大,通过电磁继电器电流不能使它工作,K接通电炉丝加热.
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