（人教版2019选择性必修第二册）高二物理同步备课 5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置（教学课件）

第3节

利用传感器制作简单的自动控制装置第五章

人教版

高中选择性必修第二册光控开关02巩固提升03门窗防盗报警装置01新课导入当门窗紧闭时，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。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。如何设计电路？门窗防盗报警装置PART01实验器材及作用01电源、导线、开关、干簧管、继电器、蜂鸣器、发光二极管、电阻、小磁体。实验室提供以下器材：作用作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在作用电磁继电器继电器则相当于一个自动的双向开关。作用作为电路正常工作提示你能根据以上器材设计出门窗报警器的电路吗？实验原理02实验原理图当门窗紧闭时,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。闭合电路开关S,系统处于防盗状态。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。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。实验操作03（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。光控开关PART02实验器材及作用01实验室提供以下器材：可调电阻、限流电阻、光敏电阻、暗电阻、亮电阻、三极管、发光二极管、继电器、小灯泡、二极管、电源实验器材及作用作用作用你能根据以上器材设计出光控路灯的电路吗？作为放大电流，以及控制电路通断的作用三极管电路符号及实物图模仿路灯实验原理02

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。实验原理图

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。实验操作及实验现象03（1）按照图5.3-5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。实验操作及实验现象03实验操作及实验现象03课堂总结利用传感器制作简单的自动控制装置门窗防盗报警装思维拓展巩固提升PART3巩固提升1.(报警装置)(多选)下图是温度报警器电路示意图,其中RT为负温度系数热敏电阻,下列关于对此电路的分析正确的是(

)A.当RT的温度降低时,RT增大,蜂鸣器会发出报警声B.当RT的温度升高时,RT减小,蜂鸣器会发出报警声C.当增大R时,温度要更高一些,蜂鸣器才会发出报警声D.当增大R时,温度低一些,蜂鸣器就会发出报警声答案:BC解析:当RT温度升高时,电阻减小,控制电路中电流增大,衔铁被吸下,蜂鸣器导通,发出警报,A错误,B正确;当增大R时,控制电路中电流达到使电磁铁吸下衔铁的值时,RT要更小一些,即温度要更高一些,C正确,D错误。巩固提升2.(光控开关)某同学想把房间窗帘改成自动开启、自动关闭的,他的设想是:白天房间要透光,也要防止太阳光直射室内,因此要用薄纱型的窗帘;傍晚太阳下山后,要用厚绒的窗帘,同时收起薄纱帘。请你帮他设计电路,选购器材并连好电路图。不考虑电动机工作结束后的状态。解析:如图所示,白天光照很亮,照射到光敏电阻上,电阻很小,电流较大,电磁铁磁性强,吸引衔铁向下,使得触点b、c接触,电动机乙转动,关闭厚绒窗帘,同时拉开薄纱窗帘;傍晚后光线很暗,光敏电阻接收光照少,电阻变大,电流