资源简介

(共26张PPT)
5.3 利用传感器制作
简单的自动控制装置
高中物理选择性必修第二册课件
主讲老师：xxx
高中物理选择性必修第二册
实验1 门窗防盗报警装置
实验2 光控开关
拓展学习
总结提升
新课引入
01.
高中物理选择性必修第二册
传感器是构成自动控制系统的必要环节。如果没有传感器对原始信息进行准确、可靠地捕捉和转换，那么一切控制将无法实现。
实验1 门窗
防盗报警装置
第一部分
实验目的
01.
高中物理选择性必修第二册
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
高中物理选择性必修第二册
实验器材和装置
02.
1.实验电路图
2.实验器材
电磁继电器
发光二极管
03.
高中物理选择性必修第二册
发光二极管和普通二极管都具有单向导电性，发光二极管除了具有单向导电性外，还能发光，发光二极管是用磷化稼或氮化稼等半导体材料制成的，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8 V。
高中物理选择性必修第二册
电路工作原理
04.
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。
高中物理选择性必修第二册
实验操作
05.
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。
实验2
光控开关
第二部分
实验目的
01.
高中物理选择性必修第二册
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
晶体三极管
高中物理选择性必修第二册
实验器材和装置
02.
1.实验电路图
2.实验器材
三极管
03.
高中物理选择性必修第二册
晶体三极管是半导体基本元件之一，具有电流放大作用，在控制电路中常用作电子开关。三极管由三个电极组成，分别是发射极 e，基极 b 和集电极 c，有 NPN 型和 PNP 型两种。
三极管的一个重要特性是，从基极输入一个较小的电流，就会在集电极获得较大的电流。此外，三极管还具有完成断路和接通的开关作用，对 NPN 型三极管来说，当基极 b 电压比 发射极 e 高 0.7V 时，三极管导通，集电极 c上有电流，否则没电流。
高中物理选择性必修第二册
电路工作原理
04.
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。
高中物理选择性必修第二册
实验操作
05.
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。
拓展学习
第三部分
总结提升
第四部分
周期
课堂小结
高中物理选择性必修第二册
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。
01
实验1 门窗防盗报警装置
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。
02
实验2 光控开关
例题1
例题精选
01.
【参考答案】B
高中物理选择性必修第二册
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
解析
例题解析
02.
高中物理选择性必修第二册
【解析】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。
例题2
例题精选
03.
【参考答案】A
高中物理选择性必修第二册
如图甲所示为某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（该电阻特性是光照强，导电性好）、R2为定值电阻，A、B接监控装置。如图乙所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压减小
B．图甲中，仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
C．图乙中，温度升高至74℃时，灯L2亮报警
D．图乙中，温度升高至78℃时，灯L1亮报警
解析
例题解析
04.
高中物理选择性必修第二册
【解析】A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，光照变弱，R1阻值变大，根据“串反并同”，A、B之间电压减小，A正确；
B．图甲中，仅减小R2的阻值时，回路电流增大，根据 ，A、B之间的电压减小，B错误；
CD．图乙中，温度升高至78℃时，回路导通，电磁铁得电，灯L2亮报警，灯L1熄灭，CD错误。故选A。
THANKS
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