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《2021_2022版高中物理第六章传感器3实验：传感器的应用课件新人教版选修3_2202103192130.ppt》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、3实验:传感器的应用一、实验目的1.识别_______________、_______________,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_____________及控制原理,会组装_________。3.了解___________及控制原理,会组装___________。实验必备•自主学习逻辑集成电路块集成电路实验板光控开关电路光控开关温度报警器温度报警器二、实验器材1.光控开关实验:_____________、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)、电阻R2(3
2、30Ω)、_________、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:_____________、蜂鸣器、热敏电阻、__________(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)。斯密特触发器光敏电阻斯密特触发器可变电阻R1三、实验原理与设计1.光控开关:(1)电路如图所示。(2)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_____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
3、一个值的时候(0.8V),Y会从低电平跳到高电平(3.4V)。非门(3)光控开关的原理如(1)图所示: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____V,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明自动熄灭,天暗自动开启的目的。1.62.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_
4、______,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_____,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__来调节蜂鸣器的灵敏度。低电平减小R1实验过程•合作学习【实验步骤】1.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
5、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。2.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。【数据收集与分析】【思考·讨论】观察温度报警器的工作电路图,思考下列问题。要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警,应该把R1的阻值调大些还是调小些?提示: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。
6、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。【注意事项】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,否则继电器不能正常工作。【思考·讨论】要想在天色更暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大些还是调小些?为什么?提示:要想在天色更暗时路灯才会亮,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(1.6V),就需要RG的阻值达到更大,即天色更暗。实验研析•创新学习类型一 教材原型实验角度1光控开关的应用【典例1】(多选)图
7、甲表示斯密特触发器,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)。图乙为一光控电路,用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻。下列关于斯密特触发器和光控电路的说法中正确的是()A.斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号B.斯密特触发器是具有特殊功能的非门C.要想在天更暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大些D.当输出端Y突然从高电平跳到低电平时,发光二极管发光【解析】选B、C、D。斯密特触发器
8、是一种特殊的非门,它能把连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号,选项A错误,B正确;如果把R1的阻值调大些,则只有RG的阻值达到更大值时,才能使斯密特触发器的A端电
