资源简介

(共22张PPT)
§3 利用传感器制作简单的自动控制装置
第五章 传感器
高中物理(人教版2019)选择性必修第二册
CONTENTS
门窗防盗报警装置
01.
光控开关
02.
PART 01
门窗防盗报警装置
1.目标效果：当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。
靠近，蜂鸣器不响，指示灯亮；
远离，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。
干簧管
门窗防盗报警装置
2.实验器材和装置
（1）实验电路图
（2）实验器材
门窗防盗报警装置
3.电路工作原理
当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作。继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。
当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电。继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。
闭合电路开关S，系统处于防盗状态。
门窗防盗报警装置
4.实验操作
（1）连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
（2）确定各元件可以正常工作后，按照图所示连接电路。
（3）接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。
门窗防盗报警装置
PART 02
光控开关
1.目标效果：在天色暗到一定程度时让路灯自动开启，而在天明时自动熄灭。
光照弱，路灯开启；
光照强，路灯熄灭。
光敏电阻
工作电流很微弱，不能直接驱动执行机构工作，需要放大电路。
晶体三极管
光控开关
2.实验器材和装置
（1）实验电路图
（2）实验器材
光控开关
3.电路工作原理
当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。
当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。
光控开关
3.实验操作
（1）如图所示连接电路，检查无误后，接通电源。
（2）让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。
（3）遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。
（4）让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭。
光控开关
PART 03
课堂练习
1．某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是( )A．光敏电阻和驻极体话筒
B．金属热电阻和光敏电阻C．热敏电阻和霍尔元件
D．热敏电阻和光敏电阻
课堂练习
01
A
课堂练习
01
【答案】A【详解】根据题意，天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器．即控制电路中接入了光传感器、声音传感器，话筒就是声音传感器，故A正确、BCD错误．
2．下列情况中，应用了温度传感器的是( )A．夜间自动打开的路灯B．商场里的自动玻璃门C．电视遥控器D．自动恒温冰箱
课堂练习
02
D
课堂练习
02
【答案】D【详解】A．夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，A错误；B．商场里的自动玻璃门应用了红外线传感器，B错误；C．电视机的遥控器是应用了红外线传感器，C错误；D．自动恒温冰箱是利用了温度传感器，D正确；
3．如图所示为某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置，则下列说法正确的是（ ）①当有人通过而遮蔽光线时，A、B间的电压增大②当有人通过而遮蔽光线时，A、B间的电压减小③当仅增大R2的阻值时，A、B间的电压增大④当仅减小R2的阻值时，A、B间的电压增大A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
课堂练习
03
C
课堂练习
03
【答案】C【详解】由电路图可知，两电阻串联，监控装置与R2并联．当有人通过通道而遮蔽光线时，R1阻值变大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据U=IR可知，R2阻值不变时，其两端的电压变小，即A、B间电压降低，故①错误，②正确．当仅增大R2的阻值时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，电源的内阻和R1阻值不变时，内阻和R1两端的电压变小，则R2上的电压变大，即A、B间电压变大，故③正确．当仅减小R2的阻值时，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，电源的内阻和R1阻值不变时，内阻和R1两端的电压变大，即A、B间电压减小，故④错误． ②③，符合题意，选项C正确；
4．在如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（　　） A．灯亮，电动机转起来，电铃响
B．灯亮，电动机转起来，电铃不响C．灯不亮，电动机不转，电铃响
D．灯亮，电动机不转，电铃响
课堂练习
04
B
课堂练习
04
【答案】B【详解】由图可知这是用一个电磁继电器同时控制两个工作电路的自动控制装置，控制电路由电源、开关S和电磁铁组成，工作电路有两个，共用一个电源，开关S断开时，电磁铁中无电流没有磁性，弹簧把衔铁拉起，电灯和电动机组成的并联电路连通，电灯亮，电动机转动，电铃电路断开，电铃不响；开关S闭合时，电磁铁通电有磁性，吸下衔铁，使电铃电路连通，铃响，电灯和电动机电路断开，灯不亮，电动机不转。故选B。
谢谢聆听

展开更多......

收起↑