2018-2019学年高中物理 第三章 传感器 3 生活中的传感器 4 简单的光控和温控电路（选学）学案 教科版选修3-2

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1、3．生活中的传感器4．简单的光控和温控电路(选学)学习目标知识脉络1.了解传感器在洗衣机、电冰箱、家用报警器中的应用．(重点)2.了解简单的光控和温控电路的工作原理及敏感元件所起的作用．(重点)3.理解传感器的工作原理及敏感元件所起的作用．(难点)4.自己设计简单的自动控制电路．(难点)[自主预习·探新知][知识梳理]一、生活中的传感器1．洗衣机中的传感器全自动洗衣机已经实现利用传感器和电脑技术对洗涤全过程进行检测和控制．近年来的模糊洗衣机中的传感器大致有以下几类：水位传感器、负载量传感器、水温传感器、布质传感器、洗涤粉传感器、

2、脏污程度传感器、脱水(压电)传感器，这些传感器收集到的信息，经微电脑综合推理判断后，执行最佳的工作程序．2．电冰箱中的传感器电冰箱主要由制冷系统和控制系统两大部分组成．控制系统主要包括：温度自动控制、除霜温度控制、过热及过电流保护等．3．家用报警器(1)居家生活中，煤气泄漏会危及人身安全，需要加以防范．我们可以利用气敏元件制作有害气体报警器和可燃气体报警器．(2)有一种敲击防盗报警器，它利用压电式传感器对门窗玻璃损毁产生反应，形成对报警装置的启动．还有一种冲击防盗报警器，由冲击传感器和执行电路两部分组成．4．传感器与人的感官(1

3、)光传感器和由它制成的录像头和监控探头，可以类比人的眼睛．(2)对有毒有害气体进行监控的化学和生物传感器，相当于人的鼻和舌等嗅觉、味觉器官．(3)力学和振动传感器，以及温度传感器可以认为相当于人的触觉器官，如手、足、皮肤等．(4)声传感器相当于人的耳朵．在有些探测活动中，传感器可以比人灵敏，或者可以报告更准确的结果，传感器确实有“过人”之处．二、简单的光控和温控电路1．光控自动照明电路(1)电路原理图(如图331所示)图331(2)功能利用光敏电阻作控制元件从而通过光线来实现自动控制，使电路在天亮时自动切断，天黑时自动导通．(3

4、)调试将光敏电阻用黑纸包住使它不被光照亮，如果发光二极管不亮，则调节电位器R1，直到发光二极管发光为止．然后将包裹光敏电阻的黑纸打开，看它是否熄灭，如果此时发光二极管不熄灭，则再调节电位器．反复使光敏电阻遮光或见光，直到可以实现发光二极管在光敏电阻有光照时熄灭，无光照时发光为止．此时发光二极管就相当于一个由环境明暗变化而自动控制的灯．2．温控电熨斗(1)电路原理图(如图332所示)图332(2)功能利用热敏电阻作控制元件，从而使电熨斗的温度在低于指定值时，电热器供电加热，否则将电源关闭．(3)调试室温下，如果发光二极管不亮，则调

5、节电位器R1，直到发光二极管发光为止．然后将电烤灯通电并靠近热敏电阻加热，看它是否熄灭，如果此时发光二极管不熄灭，则再调节电位器．反复将电烤灯靠近或远离热敏电阻，直到可以实现发光二极管在热敏电阻温度升高时熄灭，正常室温时发光为止．[基础自测]1．思考判断(1)通常的传感器可以直接用来进行自动控制．(×)(2)传感器可以用来采集信息．(√)(3)传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量．(√)(4)洗衣机的脱水传感器是根据温度变化控制脱水动作的．(×)(5)电冰箱是利用温度传感器自动控温的．(√)2．(多选)电冰箱主要由制冷系统和

6、控制系统两大部分组成，在控制系统中，传感器起着非常重要的作用．关于电冰箱中的传感器，下列说法正确的是(　　)A．电冰箱中的温控器是由温度传感器控制的B．电冰箱中的温控器是由湿度传感器控制的C．电冰箱由温度传感器控制制冷压缩机的启动与停止D．电冰箱由温度传感器控制除霜温控器的启动与停止ACD　[电冰箱中温度控制系统主要是温度传感器，与湿度无关．]3.如图333所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈．P为可经O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D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

7、求．其工作方式是(　　)图333A．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路串联B．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路并联C．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路串联D．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路并联A　[由图可知A、B是电磁继电器线圈，所以A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或排斥，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用．所以选项A正确．][合作探究·攻重难]传感器的应用1.传感器问题的分析思路物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件．我们可以把传感器的应用过程分为

8、三个步骤：⇒⇒2．分析传感器问题的四点注意感受量分析要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等输出信号分析明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律电路结构分析认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作