第5章 第18讲 利用传感器制作简单的自动控制装置-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版）

第五章)传悠器引 第18讲 利用传感器制作简单的自动控制装置 高考要求学业标准·考情分析 ·考点分布 一学科素养 一·命题趋势 L,了解光控开关电路及其控制原理，会 本讲内容属高考冷门内容，再现率 组装光控开关.（★） 科学探究 低.未来高考仍会间歇性考查.与实际 应用相结合，以选择题或实验题形式呈 2.了解干簧管的控制原理，会组装防盗 科学态度与责任 现的可能性较大，难度中等及以下.分 报警装置.（★） 值为4分左右 考点分类考点透析·典例剑析 考点1 组装门窗防盗报警装置 5年0考4 ·核心总结 ☆名师点拔州 1.电路工作原理 1.门窗防盗报警装置实 闭合电路开关S,系统处于防盗状态.当门窗紧闭时，磁体 物与原理图（如图所示） 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 报警电路 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.千簧管 在电路中起到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 2.实验操作 R (1)连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作. M SA LED 用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常运作， (2)确定各元件可以正常工作后，按照右图乙所示连接电路 (3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验 乙 现象 2.工作原理 图甲是一个简单的门窗 ⊙考题面[2021·广州执信中学期未]如图所示是一位同学 磁控防盗报警装置示意图.门 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 的上沿嵌入一小块永磁体M, 阻R受到红外线照射，电阻减小：门关闭时会遮蔽红外线源（红 门框内与M相对的位置嵌入 外线源没有画出).经实际实验，灯的亮灭情况能反映门的开关状 干簧管SA,并将千簧管接入 态.门打开时两灯的发光情况及R2两端电压U阳与门关闭时相比 报警电路.干簧管可将门与门 (). 框的相对位置这一非电学量 187 考点同步解读〉高中物理选揉性必修第二册R」多 转换为电路的通断。 220V 浴知识拓展… bo- A ☒红灯 1111 如图是可实现上述功能 R 电磁皱电器 的简易报警电路，采用干簧管 R 作为传感器，用于感知磁体磁 A.红灯亮，U变大 B.绿灯亮，U变大 场是否存在.继电器作为执行 C绿灯亮，U变小 D.红灯亮，Ue变小 装置.发光二极管LED作为 解析当门打开时，R受红外线照射，电阻减小，从而使并联 电路正常工作提示，发光二极 第 童 电游电租减小，总电阻减小，电路中总电流1R车，增大，R两端 管和普通二极管一样具有单 向导电性，而且在导电时还能 发光，有红、绿、黄等多种颜 第二章 电压Ue=U=E-I(R十)减小R中电流1a=K减小，所 色，它小巧、省电，因此许多家 以R3中电流I=I一I增大，线圈产生的磁场增强，把衔铁吸 用电器上都用它作指示灯，R 第三章 下，红灯亮.D正确. 为发光二极管的限流电阻，起 答案D 保护作用.蜂鸣器H作为报 ⊙变式（多选）如图所示，干簧管放在磁场中时两个舌 警提醒。 簧能被磁化.关于干簧管，下列说法正确的是( 第五童 A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用 N B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 C.干簧管接入电路中相当于开关的作用 块 D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的 考点2 组装光控路灯及其他控制电路 5年0考： ·核心总结 奇难点突琼 1.电路工作原理 光控路灯系统的两种电路 当环境光比较强时，光敏电阻R。的阻值很小，三极管不 +V: 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 R 极管不工作：继电器处于常开状态，小灯泡L不亮 LED 当环境光比较弱时，光敏电阻R。的阻值变大，三极管导 VT R 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 2.实验操作 + (1)按照右图甲所示连接电路，检查无误后，接通电源， R,D本K白-s (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IED或小灯泡L刚好不发光. gvT☒ (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 188 第五章〉传感器/ 为了能够驱动更大功率 （4)让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管 的负载，如采用小灯泡模仿路 LED或小灯泡L熄灭。 灯，就要使用继电器来启、闭 如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏另外的供电电路，图乙中K为 电阻，再进行观察。-___________继电器的线圈，S为它的常开 触点。为了防止继电器释放衔