第5章 第3节 利用传感器制作简单的自动控制装置-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第3节　利用传感器制作简单的自动控制装置

[知识梳理]

一、实验目的

1．知道干簧管、光敏电阻、三极管、二极管、电磁继电器的功能．

2．会利用传感器制作简单的自动控制装置．

3．掌握门窗防盗报警装置和光控开关的工作原理．

二、实验器材

1．发光二极管：单向导电性，在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态；在反向电压作用下电阻很大，处于截止状态．

2．晶体三极管：全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件．其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关．

3．电磁继电器：电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(输入回路)和被控制系统(输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”．

[实验1]　门窗防盗报警装置

1．实验器材和装置

(1)实验电路图

 

 

 

 

 

 

(2)实验器材

2.电路工作原理

闭合电路开关S，系统处于防盗状态．

(1)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．

(2)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．

3．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，按照电路图所示连接电路．

(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

1．实验器材和装置

(1)实验电路图

若想采用小灯泡模仿路灯，就要使用继电器(K)来启、闭另外的供电电路．

 

(2)实验器材

2.电路工作原理

(1)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．

(2)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.

3．实验操作