河北省涞水波峰中学人教版高中物理选修3-263实验：传感器的应用学案（无答案）

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1、§6.3实验：传感器的应用（课前预习案A）2017-2018学年第二学期第8号备课组长签字教研组长签字：你可以很有个性，但翹时候请收敛【学习目标】1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性.2、综合实验培养动手能力，体会物理知识实际中的应用.【重点难点】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。【完成目标】目标一普通二极管和发光二极管1二极管具有导电性。2、发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能。普通的发光二极管是.用磷化稼和磷碑化稼等半导体材料制成，能直接将电能转化为能。该类发光二极管的正向导通电压大于1.8v.3、二极管有二

2、根引脚，较长的是极。发光二极管只有加上一定的—向电压，才能导通发光，工作电流只有几毫安，最大不得超过10mA。过大的电流会损坏二极管，在使用时必须合适的限流电阻。目标二斯密特电路：斯密特触发器是特殊的电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值—V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平—V,而当输入端A的电压下降到另一个值的时候—V,Y会从低电平跳到高电平—Vo斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为—的—信号，以实现开关功能。而这正是进行光控所需要的。目标三、实验1、光控开关问题1、电路组成：—触发器，—电阻Rg，发光二r-r+5V极管LED模仿路灯，滑线变阻器定值电阻R2，电Y/

3、ZD^2路如图所示。卜T土匚QQRgLED问题2、电路图分析-L（1）图中的接地符号表示电路的,并非与大地连接。5V电源的负极是与连接的。（2）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，电平指的就是某个端点与“地”之间的o或者说，如果以接地端的电势为0,那么电平表示的就是某个端点的。（3）因为控制门电路的逻辑状态的物理量是输入端的,而不是电流或电阻，所以要将电阻&与光敏电阻Rg组成串联分压电路，反光敏电阻因光照面发生的的变化，转换为的变化，加到非门的输入端A。（4）控制灯光亮与灭需要的是一种跳变的开关量，面光敏电阻输出的是变化的模拟量，所以要用把模拟信

4、号转换为数字信号。（5）R?是发光二极管的限流电阻，使通过它的电流不超过mAo问题3、试分析其工作原理。问题4、要想在天更暗时路灯才会亮，应该把&的阻值调大些还是调小些？为什么？问题5、用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？并联二极管起什么作用？问题6、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.问题7、试说明控制电路的工作原理。一+5¥｛姥鸣器目标四、实验2、温度报警器问题8、温度报警器的工作电路如图所示，错误！未找到引用源。的变化是如何引起A端电压变化的？问题9、试分析其工作原理。问题10、怎样使热敏电阻在感测到更高的温

5、度时才报警?课后双基训练B［双基练习］1•如图侖示为小型电磁继电器的构造示意图，其屮厶为含铁芯的线圈.户为可经。点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A.B、C、〃为四个接线柱.电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求.其工作方式是（）PmW'AHCDA.力与〃接信号电压，B.M与〃接信号电压，C.C与〃接信号电压,D.C与〃接信号电压,C与〃可跟被控电路串联C与〃可跟被控电路并联/与〃可跟被控电路串联力与〃可跟被控电路并联的热敏电阻,2•如图所示，&为定值电阻，R2为负温度系数L为小灯泡，当温度降低吋（）A.Ri两端的电压增大B.电流表的示数增大C.小灯泡的亮度变强D.小灯泡的亮

6、度变弱3.一光敏电阻和一用电器串联后接在一电源上，如图所示.当电路中的光敏电阻受到光照射时，用电器正常工作；当光敏电阻不受光照射吋，阻值,电流,用电器工作.4、可以用型号为74LS14的非门集成电路，发光二极管和限流电阻来组成一个逻辑电平检测器，电路如图所示。使用吋，将检测器的输入端A接到被测点。请分析：当被测点为高电平时，LED是否发光？低电平时呢？说出道理。+5VLED提咼题5•计算机键盘是由两片金属切片组成的小电容器.该电容器的电容可用公式C=e-计d算，式+e=9X1012,S为金属片的正对面积，d表示两金属片间距••当键被按下时，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能

7、检测出哪个键被按下了，从而给出相应的信号.设每个金属片的正对面积为50mm2,键未按下时的金属片间距为0・6mm.如果电容变化0・25pF,电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下（）A^0-15mm0.25mmC^0.35mmD、0.45mm6・1999年7月12日，日本原子能公司所属敦贺湾电站由于水管破裂导致国徽冷却剂外流，在检测此重大事故中应用了非电量变化（冷却剂外泄使管屮液面变化）转换为电信号的自动化测量技术.如图所示是一种测定