資源簡介

(共18張PPT)
第3節(jié) 利用傳感器制作簡單的自動(dòng)控制裝置
第五章
人教版 高中選擇性必修第二冊
光控開關(guān)
02
鞏固提升
03
門窗防盜報(bào)警裝置
01
新課導(dǎo)入
當(dāng)門窗緊閉時(shí)，蜂鳴器不響，指示燈亮；當(dāng)門窗被打開時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音警報(bào)，指示燈滅。在天色暗到一定程度時(shí)讓路燈自動(dòng)開啟，而在天明時(shí)自動(dòng)熄滅。如何設(shè)計(jì)電路？
門窗防盜報(bào)警裝置
PART 01
實(shí)驗(yàn)器材及作用
01
電源、導(dǎo)線、開關(guān)、干簧管、繼電器、蜂鳴器、發(fā)光二極管、電阻、小磁體。
實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：
作用
作為傳感器，用于感知磁體磁場是否存在
作用
電磁繼電器
繼電器則相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)的雙向開關(guān)。
作用
作為電路正常工作提示
你能根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)出門窗報(bào)警器的電路嗎？
實(shí)驗(yàn)原理
02
實(shí)驗(yàn)原理圖
當(dāng)門窗緊閉時(shí),磁體M靠近干簧管SA,干簧管兩個(gè)簧片被磁化相吸而接通繼電器線圈K,使繼電器工作。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常開觸點(diǎn)a接通,發(fā)光二極管LED發(fā)光,顯示電路處于正常工作狀態(tài)。
閉合電路開關(guān)S,系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。
當(dāng)門窗開啟時(shí),磁體離開干簧管,干簧管失磁斷開,繼電器被斷電。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通,蜂鳴器H發(fā)聲報(bào)警。
當(dāng)門窗緊閉時(shí)，蜂鳴器不響，指示燈亮
當(dāng)門窗被打開時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音警報(bào)，指示燈滅。
實(shí)驗(yàn)操作
03
（1）連接電路前，要先判斷一下干簧管是否可以正常工作。用磁體直接靠近干簧管，觀察簧片能否正常動(dòng)作。
（2）確定各元件可以正常工作后，按照圖所示連接電路。
（3）接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
光控開關(guān)
PART 02
實(shí)驗(yàn)器材及作用
01
實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：
可調(diào)電阻、限流電阻、光敏電阻、暗電阻、亮電阻、三極管、發(fā)光二極管、繼電器、小燈泡、二極管、電源
實(shí)驗(yàn)器材及作用
作用
作用
你能根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)出光控路燈的電路嗎？
作為放大電流，以及控制電路通斷的作用
三極管電路符號及實(shí)物圖
模仿路燈
實(shí)驗(yàn)原理
02
當(dāng)環(huán)境的光比較強(qiáng)時(shí),光敏電阻RG的阻值很小,三極管不導(dǎo)通,發(fā)光二極管或繼電器所在的回路相當(dāng)于斷路,即發(fā)光二極管不工作;繼電器處于常開狀態(tài),小燈泡L不亮。
實(shí)驗(yàn)原理圖
當(dāng)環(huán)境的光比較弱時(shí),光敏電阻RG的阻值變大,三極管導(dǎo)通,且獲得足夠的基極電流,產(chǎn)生較大的集電極電流,點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動(dòng)繼電器吸合而點(diǎn)亮小燈泡L。
強(qiáng)光→RG很小→三極管不導(dǎo)通→小燈泡不亮。
弱光→RG很大→三極管有大電流→小燈泡亮。
實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
03
（1）按照圖5.3-5所示連接電路，檢查無誤后，接通電源。
（2）讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)的自然光照射，調(diào)節(jié)電阻R1使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。
（3）遮擋RG，當(dāng)光照減弱到某種程度時(shí)，就會看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。
（4）讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時(shí)，則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。
實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
03
實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
03
課堂總結(jié)
利用傳感器制作簡單的自動(dòng)控制裝置
門窗防盜報(bào)警裝
思維拓展
鞏固提升
PART 3
鞏固提升
1.(報(bào)警裝置)(多選)下圖是溫度報(bào)警器電路示意圖,其中RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,下列關(guān)于對此電路的分析正確的是(　　)
A.當(dāng)RT的溫度降低時(shí),RT增大,蜂鳴器會發(fā)出報(bào)警聲
B.當(dāng)RT的溫度升高時(shí),RT減小,蜂鳴器會發(fā)出報(bào)警聲
C.當(dāng)增大R時(shí),溫度要更高一些,蜂鳴器才會發(fā)出報(bào)警聲
D.當(dāng)增大R時(shí),溫度低一些,蜂鳴器就會發(fā)出報(bào)警聲
答案:BC
解析:當(dāng)RT溫度升高時(shí),電阻減小,控制電路中電流增大,銜鐵被吸下,蜂鳴器導(dǎo)通,發(fā)出警報(bào),A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)增大R時(shí),控制電路中電流達(dá)到使電磁鐵吸下銜鐵的值時(shí),RT要更小一些, 即溫度要更高一些,C正確,D錯(cuò)誤。
鞏固提升
2.(光控開關(guān))某同學(xué)想把房間窗簾改成自動(dòng)開啟、自動(dòng)關(guān)閉的,他的設(shè)想是:白天房間要透光,也要防止太陽光直射室內(nèi),因此要用薄紗型的窗簾;傍晚太陽下山后,要用厚絨的窗簾,同時(shí)收起薄紗簾。請你幫他設(shè)計(jì)電路,選購器材并連好電路圖。不考慮電動(dòng)機(jī)工作結(jié)束后的狀態(tài)。
解析:如圖所示,白天光照很亮,照射到光敏電阻上,電阻很小,電流較大,電磁鐵磁性強(qiáng),吸引銜鐵向下,使得觸點(diǎn)b、c接觸,電動(dòng)機(jī)乙轉(zhuǎn)動(dòng),關(guān)閉厚絨窗簾,同時(shí)拉開薄紗窗簾;傍晚后光線很暗,光敏電阻接收光照少,電阻變大,電流很小,電磁鐵磁性非常弱,彈簧將銜鐵拉起,使b、a接觸,電動(dòng)機(jī)甲轉(zhuǎn)動(dòng),拉開厚絨窗簾,同時(shí)關(guān)閉薄紗窗簾。
第3節(jié) 利用傳感器制作簡單的自動(dòng)控制裝置
人教版 高中選擇性必修第二冊

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