第5.3利用传感器制作简单的自动控制装置-2023-2024学年高二物理同步培优课件（人教版2019选择性必修第二册）

高中物理选择性必修第二册 第五章： 传感器 第 3 节:利用传感器制作简单的自动控制装置 第3节：利用传感器制作简单的自动控制装置 温故知新：上节科学了哪些传感器 上节课我们学习了传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的感器？ 非接触式红外测温仪 天花板上的火灾报警器 电饭锅 导入新课 生活中的传感器 仿生传感器 磁光效应传感器 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。 本节提供了两个利用传感器实现简单自动控制的实验，同学们可以根据兴趣和器材条件从中选择一个。只有自己动手进行组装和调试，才会对传感器的作用有更深切的体会。 一、实验1 门窗防盗报警装置 1.实验要求： 门窗防盗报警装置具有自动提示报警的功能。在睡觉前连接好电路，启动防盗报警装置。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。干簧管可用于完成这个任务. 2.实验原理： 实验原理图 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。 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。 一、实验1 门窗防盗报警装置 3.实验器材和装置 一、实验1 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。 二、实验2：:光控开关 光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。怎样能够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? 2.实验原理 当环境的光比较强时,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。 当环境的光比较弱时,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。 1.实验目的 光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。 二、实验2：:光控开关 实验原理图 3.实验器材 三极管电路符号及实物图 光敏电阻 二、实验2：:光控开关 3.实验原理 当环境的光比较强时,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。 当环境的光比较弱时,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。 强光→RG很小→三极管不导通→小灯泡不亮。 弱光→RG很大→三极管有大电流→小灯泡亮。 二、实验2：:光控开关 实验原理图 4.实验操作及实验现象 （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。 二、实验2：:光控开关 5.实验操作视频 二、实验2：:光控开关 A 高中物理选择性必修第二册 第五章： 传感器 第 3 节:利用传感器制作简单的自动控制装置 1．下列有关传感器的说法错误的是（　　） A．光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的是位移传感器 B．电子秤利用的是压力传感器 C．电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦，应用的是温度传感器 D．走近自动门时，门会自动打开，应用的是红外传感器 高中物理选择性必修第二册 第五章： 传感器 第 3 节:利用传感器制作简单的自动控制装置 【答案】A【详解】 A．光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的是光传感器，A错误，不符合题意；B．电子秤是利用压力传感器来工作的，B正确，符合题意；C．电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦，应用了温度传感器，C正确，不符合 题意；D．当你走近自动门时，门会自动打开，应用了红外传感器，D正确，不符合题意。 故选A。 高中物理选择性必修第二册 第五章： 传感器