苏教版(2019) 选择性必修1《电子控制技术》 第四章课时1 执行部件 继电器的作用和类型(课件 学案)

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苏教版(2019) 选择性必修1《电子控制技术》 第四章课时1 执行部件 继电器的作用和类型(课件 学案)

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(共36张PPT)
课时1 执行部件 继电器的作用和类型
第四章 电子控制系统的执行部分
目 录
CONTENTS
任务清单与知识构建
01
案例导学厘清重难点
02
随堂达标检测
03
课时分层训练
04
任务清单与知识构建
1
任务一 探究执行部件的作用
1.执行部件的作用
(1)执行部件是接收并执行控制(处理)部分发出的命令,完成控制的部件,它在电子控制系统中的作用如图所示。
(2)在电子控制系统中,传感器相当于人的感官,控制(处理)部分相当于人的大脑,执行部件相当于人的手脚。
2.执行部件可以由多种元件组成
在不同的电子控制系统中,各部分有多种组成方式,其复杂程度差异很大。如在电子门铃和路灯自动控制的模拟装置中,三极管既是控制部分的电子电路,又是被控对象(扬声器或发光二极管)的执行部件(即驱动电路);在电冰箱的控制系统中,它的执行部件有继电器,压缩机等。因此,执行部件可以由多种元件来组成。
任务二 制作简易光控延时灯电路
1.电路图和工作原理
工作原理:光敏电阻作为输入部分,用于采集环境光线。夜晚,RL阻值大,输入到数字集成电路CD4011的是高电平。VD1导通,给电容C快速充电,此时VT饱和导通,VD2亮。如果此时有闪电,RL阻值会变小,VD1截止,电容C开始通过R1放电,还能继续维持VT导通,VD2继续亮,只要设定的延时时间比闪电的时间长,就能克服闪电对电路的影响。白天,RL阻值小,输入到数字集成电路CD4011的是低电平,VD1截止,VT截止,VD2灭。
2.主要过程
(1)分析简易光控路灯工作原理,理解电路图;
(2)根据电路图,分别将各元器件按照相应位置焊接到电路板上;
(3)将电源连接到电路板上;
(4)用手遮住光敏电阻,观察发光二极管是否点亮;
(5)手移开后,大约3 s~4 s的时间,观察发光二极管是否自动熄灭。
任务三 体验继电器的作用
1.继电器是用弱电(小电流、低电压)信号去控制强电(高电压、大电流)的一种“自动开关”,在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。概括为“__________”、“__________”。
2.继电器作为一个开关元件能实现普通开关的功能。
3.继电器优缺点
(1)优点:工作可靠、体积小、结构简单、制作方便、灵敏度高、输入输出电路之间相互隔离,抗干扰能力强等。
(2)缺点:________、不宜应用于大功率负载电路。
以低控高
以小控大
寿命短
任务四 辨别继电器的类型
1.按继电器输入物理量的不同,可以分为____________、____________、热继电器、____________等。
2.按继电器执行机构特征的不同,可分为______________和______________。
3.按照输入电路的控制电流是直流还是交流,可以分为____________和____________。
电磁继电器
温度继电器
时间继电器
有触点继电器
无触点继电器
直流继电器
交流继电器
案例导学厘清重难点
2
重难点1 执行部件
执行部件是接收并执行控制(处理)部分发出的命令,直接对被控对象进行控制的装置。
例1 下列说法中正确的是(  )
A.电冰箱温度控制系统中的执行器是压缩机
B.室内照明系统中的光线传感器是执行部件
C.执行部件只能由一种元件组成
D.以人为例,执行部件相当于人的大脑
A
解析 本题考查电子系统中的执行部件。室内照明系统中的光线传感器是输入和检测装置;执行部件可以由多种元件组成;以人为例,执行部件相当于人的手脚。
变式训练1 如图所示是电热水器温度自动控制系统的示意图,当热电偶测到水温低于设定值,控制电路接通加热丝,加热储水箱中的水,使水温达到设定值。该系统的执行部件是(  )
解析 控制电路属于控制部分,加热器属于执行部分。
C
A.热电偶 B.隔热层
C.加热丝 D.控制电路
重难点2 继电器的应用
继电器是用小电流控制大电流的一种自动开关。作为开关元件,继电器的输入与输出电路之间完全电隔离,抗干扰能力强,它广泛应用于电子设备中。
解析 普通的热水壶通电就加热,没有继电器。
B
变式训练2 学校的打铃电子控制系统需要选择一个继电器,如果让你组装该系统,要求系统结构简单,工作性能可靠,你认为应该选择的继电器是(  )
解析 打铃电子控制系统需要定时,应该选择时间继电器。
B
随堂达标检测
3
1.关于控制系统中的执行部件,下列说法中正确的是(  )
A.执行部件相当于人的大脑
B.执行部件输出控制信号控制控制部分
C.执行部件可以由多种元件组成
D.执行部件的输入信号只能是模拟信号
C
解析 执行部件相当于人的手脚;在复杂的控制系统中,可以由多种元件来组成执行部件;执行部件的输入信号可以是模拟信号也可以是数字信号。
2.下列电子元器件中,常用于电子控制系统执行部件的是(  )
B
C
解析 正常工作时,通电电热丝能发热,所以上、下触点应是接触的,A正确。双金属片上下金属片的膨胀系数不同,温度升高时,上层形变大,双金属片向下发生弯曲,使电路断开,B正确。原来温度上升到80 ℃时,断开电源,现在要求60 ℃时断开电源,弹性铜片与触点接触面积要减小,应逆时针调节调温旋钮,即应使调温旋钮上调一些,C错误。由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态,温度要高一点,由C的分析可知,应使调温旋钮下移一些,D正确。
A
5.如图所示为某教室的跟踪摄像控制系统。其工作原理是:无线接收器接收到无线领夹话筒发出的无线信号,经电脑判断后,准确驱动电机使摄像头对准教师进行拍摄。该控制系统的执行部件是(  )
C
解析 由题意可知,无线接收器属于输入部分,电脑属于控制(处理)部分,电机属于执行部件,摄像头属于被控对象。
A.无线接收器 B.电脑
C.电机 D.摄像头
4
课时分层训练
基础巩固篇
素养提升篇
D
解析 电磁继电器的作用是通过较小的电流控制较大电流的一种自动开关,“以小控大,以低控高”。故选D。
2.在电子控制系统中,传感器相当于人的眼睛,控制部分相当于人的大脑,执行部件相当于人的手脚。以下电子元器件中,常用于电子控制系统中执行部件的是(  )
A.光敏电阻 B.话筒
C.IC卡 D.电磁继电器
D
解析 传感器是将非电学量转换为与这有确定对应关系的电学量输出的一种装置,光敏电阻、话筒、IC卡在电子控制系统中往往作为控制器的信号源,输入外界的光线、声音、磁场信号,而电磁继电器接收并执行控制电路发出的命令,是常用的执行部件。故选D。
3.在图示光控路灯中,既是控制部分,又是执行部件的电子元器件是(  )
C
解析 在题图所示的光控电路中,在白天时,光敏电阻的阻值很小,三极管V2的基极电压很小,小于be结的导通电压,三极管处于截止状态,发光二极管V1熄灭。天黑时,光敏电阻的阻值变大,三极管V2的基极电压升高,大于be结的导通电压,三极管处于导通状态,发光二极管V1点亮。这时三极管既是决定发光管是否点亮的控制部分电子电路,又是决定被控对象发光二极管是否点亮的执行部件。所以答案选C。
A.光敏电阻R B.发光管V1
C.三极管V2 D.电容C
4.如图所示为某花盆加湿控制系统,其工作原理是:探头将检测的湿度信息传给控制器,控制器将实际湿度与设定的湿度进行比较,控制进水的电磁阀门开闭,从而使花盆内的湿度达到设定的湿度,则该控制系统的执行部件是(  )
A.花盆 B.探头
C.控制电路 D.电磁阀门
D
解析 由题意可知,花盆属于被控对象,探头属于输入部分,控制电路属于控制(处理)部分,电磁阀门属于执行部件。
D
解析 直流电磁继电器具有工作可靠﹑体积小、结构简单制作方便、灵敏度高等优点。
6.如图所示为拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列说法中,正确的是(  )
C
解析 只有线圈回路闭合,才能触发继电器动作,光控开关和压力开关是串联的,所以,只有当光控开关和压力开关同时闭合时,才能触发继电器动作。
A.只要光控开关接收到红光,
摄像系统就会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关
的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
D
解析 晶闸管是一种无触点继电器。
D
2.如图所示,图 a为单刀单掷开关,图b为继电器,下列说法中正确的是(  )
解析 继电器是电子开关,可以提高人的工作效率。
A.继电器是一种手动开关元件
B.两种都属于手动开关
C.单刀单掷开关可以提高人的工作效率
D.继电器可以提高人的工作效率
B
解析 根据继电器执行机构的不同可分为无触点继电器和有触点继电器。
A
解析 晶闸管是一种无触点继电器;电磁继电器不属于无触点继电器;热敏电阻和二极管不属于继电器。
A
5.如图所示,当工作电路发生故障而断开时,铃响报警。故障排除后工作电路接通时绿灯和白灯亮,铃不响,则图中(  )
A.a为电铃 B.b为电铃
C.c为电铃 D.a为绿灯
解析 由题图可知,当工作电路发生故障而断开时,电磁铁中无磁性,在弹簧作用下拉起衔铁,a电路被接通,此时电铃报警,所以a是电铃;故障排除后,工作电路接通,绿灯和白灯亮,电磁铁中有磁性,吸下衔铁,b、c灯电路被接通,所以b、c是绿灯和白灯。故选A。第四章 电子控制系统的执行部分
课时1 执行部件 继电器的作用和类型
任务一 探究执行部件的作用
1.执行部件的作用
(1)执行部件是接收并执行控制(处理)部分发出的命令,完成控制的部件,它在电子控制系统中的作用如图所示。
(2)在电子控制系统中,传感器相当于人的感官,控制(处理)部分相当于人的大脑,执行部件相当于人的手脚。
2.执行部件可以由多种元件组成
在不同的电子控制系统中,各部分有多种组成方式,其复杂程度差异很大。如在电子门铃和路灯自动控制的模拟装置中,三极管既是控制部分的电子电路,又是被控对象(扬声器或发光二极管)的执行部件(即驱动电路);在电冰箱的控制系统中,它的执行部件有继电器,压缩机等。因此,执行部件可以由多种元件来组成。
任务二 制作简易光控延时灯电路
1.电路图和工作原理
工作原理:光敏电阻作为输入部分,用于采集环境光线。夜晚,RL阻值大,输入到数字集成电路CD4011的是高电平。VD1导通,给电容C快速充电,此时VT饱和导通,VD2亮。如果此时有闪电,RL阻值会变小,VD1截止,电容C开始通过R1放电,还能继续维持VT导通,VD2继续亮,只要设定的延时时间比闪电的时间长,就能克服闪电对电路的影响。白天,RL阻值小,输入到数字集成电路CD4011的是低电平,VD1截止,VT截止,VD2灭。
2.主要过程
(1)分析简易光控路灯工作原理,理解电路图;
(2)根据电路图,分别将各元器件按照相应位置焊接到电路板上;
(3)将电源连接到电路板上;
(4)用手遮住光敏电阻,观察发光二极管是否点亮;
(5)手移开后,大约3 s~4 s的时间,观察发光二极管是否自动熄灭。
任务三 体验继电器的作用
1.继电器是用弱电(小电流、低电压)信号去控制强电(高电压、大电流)的一种“自动开关”,在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。概括为“______________”、“______________”。
2.继电器作为一个开关元件能实现普通开关的功能。
3.继电器优缺点
(1)优点:工作可靠、体积小、结构简单、制作方便、灵敏度高、输入输出电路之间相互隔离,抗干扰能力强等。
(2)缺点:________、不宜应用于大功率负载电路。
任务四 辨别继电器的类型
1.按继电器输入物理量的不同,可以分为____________、__________、热继电器、__________等。
2.按继电器执行机构特征的不同,可分为________________和________________。
3.按照输入电路的控制电流是直流还是交流,可以分为____________和____________。
重难点1 执行部件
执行部件是接收并执行控制(处理)部分发出的命令,直接对被控对象进行控制的装置。
例1 下列说法中正确的是(  )
A.电冰箱温度控制系统中的执行器是压缩机
B.室内照明系统中的光线传感器是执行部件
C.执行部件只能由一种元件组成
D.以人为例,执行部件相当于人的大脑
变式训练1 如图所示是电热水器温度自动控制系统的示意图,当热电偶测到水温低于设定值,控制电路接通加热丝,加热储水箱中的水,使水温达到设定值。该系统的执行部件是(  )
A.热电偶 B.隔热层
C.加热丝 D.控制电路
重难点2 继电器的应用
继电器是用小电流控制大电流的一种自动开关。作为开关元件,继电器的输入与输出电路之间完全电隔离,抗干扰能力强,它广泛应用于电子设备中。
例2 下列电器中不存在继电器的是(  )
变式训练2 学校的打铃电子控制系统需要选择一个继电器,如果让你组装该系统,要求系统结构简单,工作性能可靠,你认为应该选择的继电器是(  )
1.关于控制系统中的执行部件,下列说法中正确的是(  )
A.执行部件相当于人的大脑
B.执行部件输出控制信号控制控制部分
C.执行部件可以由多种元件组成
D.执行部件的输入信号只能是模拟信号
2.下列电子元器件中,常用于电子控制系统执行部件的是(  )
3.如图是自动调温式电熨斗,下列说法不正确的是(  )
A.正常工作时上下触点是接触的
B.双金属片温度升高时,上金属片形变较大,双金属片将向下弯曲
C.原来温度控制在80 ℃断开电源,现要求60 ℃断开电源,应使调温旋钮下调一些
D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态,应使调温旋钮下移一些
4.下列选项中是根据继电器输入物理量不同分类的是(  )
A.电磁继电器、时间继电器
B.无触点继电器、有触点电器
C.电磁继电器、有触点继电器
D.时间继电器、无触点继电器
5.如图所示为某教室的跟踪摄像控制系统。其工作原理是:无线接收器接收到无线领夹话筒发出的无线信号,经电脑判断后,准确驱动电机使摄像头对准教师进行拍摄。该控制系统的执行部件是(  )
A.无线接收器 B.电脑
C.电机 D.摄像头
课时1 执行部件 继电器的作用和类型
任务清单与知识构建
任务三
1.以低控高 以小控大
3.(2)寿命短
任务四
1.电磁继电器 温度继电器 时间继电器
2.有触点继电器 无触点继电器
3.直流继电器 交流继电器
案例导学厘清重难点
例1 A [本题考查电子系统中的执行部件。室内照明系统中的光线传感器是输入和检测装置;执行部件可以由多种元件组成;以人为例,执行部件相当于人的手脚。]
变式训练1 C [控制电路属于控制部分,加热器属于执行部分。]
例2 B [普通的热水壶通电就加热,没有继电器。]
变式训练2 B [打铃电子控制系统需要定时,应该选择时间继电器。]
随堂达标检测
1.C [执行部件相当于人的手脚;在复杂的控制系统中,可以由多种元件来组成执行部件;执行部件的输入信号可以是模拟信号也可以是数字信号。]
2.B
3.C [正常工作时,通电电热丝能发热,所以上、下触点应是接触的,A正确。双金属片上下金属片的膨胀系数不同,温度升高时,上层形变大,双金属片向下发生弯曲,使电路断开,B正确。原来温度上升到80 ℃时,断开电源,现在要求60 ℃时断开电源,弹性铜片与触点接触面积要减小,应逆时针调节调温旋钮,即应使调温旋钮上调一些,C错误。由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态,温度要高一点,由C的分析可知,应使调温旋钮下移一些,D正确。]
4.A
5.C [由题意可知,无线接收器属于输入部分,电脑属于控制(处理)部分,电机属于执行部件,摄像头属于被控对象。]

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