5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置（导学案）-2022-2023学年高二物理同步备课精编优选课件+导学案（人教版2019选择性必修第二册）

令学利科购 学科网原针，让李司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 第3节利用传感器制作简单的自动控制装置 【知识梳理】 一、门窗防盗报警装置实验 1.实验的基本思想： 利用干簧管作为控制器实现：当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮：当门窗被打开时，峰鸣器发出声音 报警，指示灯灭。 2.实验电路图： R SA 3.工作原理： 闭合电路开关S,系统处于防盗状态。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，峰鸣器H发声报警。干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当 于一个自动的双向开关。 4.实验步骤： (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，观察簧片能否正常工 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。 二、光控开关实验 1,实验的基本思想： 利用光敏电阻作为光控开关实现在天黑到一定程度时让路灯自动开启，而在天明时自动熄灭。 2.实验电路图： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利科购 学科网原到，让学司更会易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 +Vs +Vs R R2 LED b.c VT bvT⑧I RG RG 3.工作原理： 当环境光比较强时，光敏电阻的阻值很小，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 盘小灯泡L。 1.实验步骤： (1)按照图所示连接电路，检查无误后，接通电源。 (2)让光敏电阻R受到白天较强的自然光照射，调节电阻R使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。 (3)遮挡R,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LD或小灯泡L熄灭。如现象不明显，可用手电 筒加强光照或遮盖光敏电阻再进行观察。 【方法突破】 【例】如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R,是保护定值电阻， 日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充满电，光线不足时，衔铁被 弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路说法中正确的是() B ☒ LED路灯 蓄电池 R 太阳能电磁板 光敏电阻R A.该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大 、原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 令学利网 学科网原到，让李司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 B.增加电源电动势可以增加路灯照明时间 C.并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间 D,增大保护电阻R阻值可延长每天路灯照明时间 【针对训练】如图所示为温度自动报警器的工作原理图，图中1是电磁铁、2是衔铁，5是水银温度计（水 银导电)。常温下3触点处于断开状态4触点处于闭合状态，则下列说法正确的是() 电源 电源 A. 当温度低于警戒温度时电磁铁磁性增强，3触点闭合4触点断开 B.此装置为低温报警装置，温度低于警戒温度时，电铃报警 C,此装置为高温报警装置，温度高于警戒温度时，指示灯亮 D.要提高报警时的警戒温度应使导线AB短些 【巩固提升】 1.图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图门打开时，红外光敏电阻R受到红外线照射，电阻 减小：门关闭会遮藏红外线源（红外线源没有画出），经实际试验，灯的亮、灭能反映门的开、关状态与门 关闭时相比，门打开时两灯的发光情况以及乃两端的电压U,变化情况分别是() S ~220V 绿灯 衔铁立 bo S红灯 电磁 继电器 A.红灯亮，U2变大 B.绿灯亮，U变大 C.绿灯亮，U,变小 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 令学利购 学科网原针，让学司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 D.红灯亮，U,变小 2.在今年4月份居家躲避新冠疫情期间，张华同学利用网课的课余时间，结合所学传感器、电路的有关知 识，自己在家设置了一个火警报警装置，他设计的电路如图所示，R为热敏电阻，温度升高时，R急刷减 小，当电铃两端电压低于某一定值时，报警电铃响起，则下列说法正确的是() A.若试验时发现当有火时装置不响，应把R的滑片P向下移 B.若试验时发现当有火时装置不响，应