人教版物理选修3-2同步配套课件：6.3实验 传感器的应用
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人教版高中物理选修3-2课件-传感器的应用(24张)-PPT优秀课件
6.2《传感器的 应用》
光控设备 光照 N
放大器 光敏电阻
M
被控电路
电源 光控继电器的工作原理是: 当照射光敏电阻时, (1)光敏电阻的阻值 变小 (变大或变小)； (2) 被控电路 接通 (填“接通”或“断开”)。
传感器应用的一般模式
一、力传感器的应用——电子秤
一、力传感器的应用——电子秤
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
1.双金属片温度传感器
思考：双金属片温度传感器的作用是什么？
作用：控制电路的通断。
人教版高中物理选修3-2课件：6.2传 感器的 应用(共 24张PP T)【PP T优秀 课件】- 精美版
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小结:6.2传感器的应用(一)
一、力传感器的应用——电子秤 二、声传感器的应用——话筒 三、温度传感器的应用——
人教版高中物理选修3-2课件：6.2传 感器的 应用(共 24张PP T)【PP T优秀 课件】- 精美版
二、声传感器的应用——话筒
1.话筒的作用是把_声__音___信号转化为_电__信号。 2.动圈式话筒的工作原理： 电磁感应 3.电容式话筒的工作原理： 电容发生变化
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1.电熨斗; 2.电冰箱; 3. 恒温箱
力传感器是把力信号转换成电信号； 声传感器是把声信号转换为电信号; 温度传感器常用做自动控制开关．
光控设备 光照 N
放大器 光敏电阻
M
被控电路
电源 光控继电器的工作原理是: 当照射光敏电阻时, (1)光敏电阻的阻值 变小 (变大或变小)； (2) 被控电路 接通 (填“接通”或“断开”)。
传感器应用的一般模式
一、力传感器的应用——电子秤
一、力传感器的应用——电子秤
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
1.双金属片温度传感器
思考：双金属片温度传感器的作用是什么？
作用：控制电路的通断。
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小结:6.2传感器的应用(一)
一、力传感器的应用——电子秤 二、声传感器的应用——话筒 三、温度传感器的应用——
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二、声传感器的应用——话筒
1.话筒的作用是把_声__音___信号转化为_电__信号。 2.动圈式话筒的工作原理： 电磁感应 3.电容式话筒的工作原理： 电容发生变化
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1.电熨斗; 2.电冰箱; 3. 恒温箱
力传感器是把力信号转换成电信号； 声传感器是把声信号转换为电信号; 温度传感器常用做自动控制开关．
高中物理新课标版人教版选修3-2精品课件：6.3《传感器的应用(二)》PPT课件(共40页)
叙述电饭锅嘚工作过程?
开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触 点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热， 直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点1030C”时，感温磁体失去铁磁性， 在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热．
三、温度传感器嘚应用 5. 测温仪
将微机辅助实验系统所配嘚温度传感器与计算机连接,可以实现数据采集、处理、画图嘚智能化功能.
在工农业生产中经常用到自动控制装置，而设计自动控制装置很多情况下要用到传感器．如光电传感器，把光 信号转化为电信号，然后对电信号进行放大，再将电信号输入到相应嘚装置，进而完成相应嘚自动控制。
新课标人教版课件系列
《高中物理》 选修3-2
6.3《传感器嘚 应用（二）》
教学目标
❖ 1．知识与技能： ❖ （1）理解温度传感器嘚应用――电饭锅嘚工作原理。（2）理解温度传感器嘚应用――测温仪嘚工作原
理。(3) 理解光电传感器嘚应用――鼠标器嘚工作原理（4）理解光电传感器嘚应用――火灾报警器嘚 工作原理。 ❖ 2．过程与方法： ❖ （1）通过对电饭锅嘚构造和原理嘚探究以及测温仪嘚了解，进一步地深入认识温度传感器嘚应用 ❖ （2）通过对鼠标器以及火灾报警器嘚原理嘚探究，认识光传感器嘚应用。
例：光控门 光控门原理 光控开关电路
练习2：计算机光驱嘚主要部件是激光头,它可以发射脉冲激光信号,激光扫描光盘信息时,激光头利用光敏电阻
自动计数将反射回来嘚脉冲信号传输给信号处理系统,再通过计算机显示出来相应嘚信息.光敏电阻嘚自动计
数示意图如图所示,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器嘚基本工作原理是 (
2020-2021学年物理人教版选修3-2教学课件：6.2 传感器的应用 (1)
三、温度传感器的应用2—电饭锅 1、结构： 2、控温装置： 感温磁体 由氧化锰、氧化锌、氧 化铁粉末混合烧制而成
常温下有磁性→ 按下开关，吸住，电路通 1030C失去了磁性→ 弹簧弹开，电路断 “居里温度”或“居里点” 如果用电饭锅烧水呢？
三、温度传感器的应用3—自动控温装置
（6.2）1．如图甲为在温度为10℃左右的环境中工作 的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1=20 kΩ， R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温 度变化的图线如图乙所示．当 a、b端电压 Uab<0时， 电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热， 使箱内温度提高；当Uab>0时，电压鉴别器使 S断开， 停止加热。恒温箱内的温度恒定在多少度？
选修3—2 第六章 传感器
2.传感器的应用
传感器的应用模式
敏感 元件
实验、测量光的强度
实验、测量光的强度 曝光表，也叫测光表。摄影时计量光的强弱并借以控 制摄影曝光时间和光圈大小的仪表。
一、光传感器的应用1—火灾报警器
1、结构:
2、传感元件： 光电三极管
3、工作原理： 无火灾→光电三极管收不到LED发出的光→高电阻。 有火灾→烟雾散射光→光线照射到光电三极管→电阻 变小→电路检测变化而报警。
感温铁氧体 电路通断 光电三极管 电阻
传感器，真奇妙 敏感元件要知道， 输出信号形式多， 功能原理最重要。
设计传感器
请利用光敏电阻设计一个计数器 画出电路图
二、温度传感器的应用1—电熨斗 铜的膨胀系数大于铁
1、结构： 2、控温装置：
双金属片
（1）常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？ （2）当温度过高时，双金属片将怎样起作用？ （3）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温 度，这是如何使用调温旋钮来实现的？
《实验_传感器的应用》人教版高二物理选修3-2PPT课件
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高二年级 选修3-2
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高二年级 选修3-2
某某高中
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【典例1】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干。如图所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程。
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高二年级 选修3-2
【分析】：热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路。
【解析】：（1）电路图如图所示 （2）工作过程：闭合S当温度低于设计值时热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热。当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通供热。当温度低于设计值时，又重复前述过程。
高二年级 选修3-2
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高二年级 选修3-2
某某高中
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【典例1】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干。如图所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程。
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高二年级 选修3-2
【分析】：热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路。
【解析】：（1）电路图如图所示 （2）工作过程：闭合S当温度低于设计值时热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热。当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通供热。当温度低于设计值时，又重复前述过程。
新人教版选修3-2高中物理第6章第3讲实验传感器的应用课件
实验
传感器的应用
要求不发声 “非”门
(1) RT的阻值很大 P、X之间电压较大
(2) RT 阻值 减小
P、X 之间电 压降低
“非” 门输出 高电压
电铃 响起
(3) 若R较大，则RT两端的电压 不太高，外界温度不太高时， 就能使P、X之间电压降到低电 压输入，电铃就能发声．因此R 较大，反应较灵敏．
课堂讲义
课堂讲义
实验
传感器的应用
R1 的阻值使斯密 例2 温度报警器电路如图所示，常温下，调整________ 特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过 减小 ， 蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值________ 斯密特触发器的输入端A电势________ 升高 ，当达到某一值(高电平)时，其 输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声．R1的阻 值不同，则报警温度不同．
课堂讲义
针对训练2 如图所示，是一个火警 报警装置的逻辑电路图．RT是一个 热敏电阻，低温时电阻值很大，高 温时电阻值很小，R是一个阻值较小 的分压电阻． (1)要做到低温时电铃不响，火警时 产生高温，电铃响起，在图中虚线 处应接入怎样的元件？ (2)为什么温度高时电铃会被接通？ (3)为了提高该电路的灵敏度，即报 警温度调得稍低些，R的值应大一些 还是小一些？
实验
传感器的应用
三、自动控制电路的分析与设计 例3 如图所示，某小型电磁继电器，其中L为 含铁芯的线圈．P为可绕O点转动的铁片，K为 弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线 柱．电磁继电器与传感器配合，可完成自动控 制的要求，其工作方式是( ) A．A与B接信号电压，C与D跟被控电路串联 B．A与B接信号电压，C与D跟被控电路并联 C．C与D接信号电压，A与B跟被控电路串联 D．C与D接信号电压，A与B跟被控电路并联 电磁继电器 接信号电压
高中物理新课标版人教版选修3-2精品课件：6.2《传感器的应用(一)》PPT课件(共37页)
正确嘚是(
)
A.该传感器是根据电流嘚磁效应工作嘚
B.该传感器是根据电磁感应原理工作嘚
C.膜片振动时，穿过金属线圈嘚磁通量不变
D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
B
2、电容式话筒： 薄金属膜
原理:Q是绝缘支架,薄金属膜M 和固定电极N 形成一个电容器,被直流电源充电.当声波使膜片振动 时,电容发生变化,电路中形成变化嘚电流,于是电阻两 端就输出了与声音变化规律相同嘚电压.
绝缘支架 优点：保真度好
固定电极
A
练习3：电容式话筒将声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化嘚原因可能是容器两板间嘚 ()
A.距离变化 B.正对面积变化 C.介质变化 D.电压变化
3、驻极体话筒： 原理:电介质极化.(它由内部嘚驻极体塑料膜感受声波. 工作电压: 3～6 V.)
特点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高，常用在盒式录音机、声控玩具等便宜嘚家电上
思考与讨论： ①常温下，上、下触点应是接触嘚还是分离嘚？当温度 过高时，双金属片将怎样起作用？
答：常温下，上、下触
点应是接触嘚，但温度过高时，
由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下
部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热．温度降低后，双金属片恢复原
状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度嘚作用．
3.应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？
形变
电压
数显电子秤电路原理图
练习1. 关于电子秤中应变式力传感器嘚说法正确嘚是 A.应变片常用半导体材料制成 B.当应变片嘚表面拉伸时，其电阻变大反之，变小 C.传感器输出嘚是应变片上嘚电压 D.外力越大，输出嘚电压差值也越大
人教新课标高中物理选修3-2 6.2传感器的应用课件(48张ppt)
• (1)要测出小车的速度和行程，还必须测量的物 理数据有哪些？ • (2)推导小车速度的表达式． • (3)推导小车行程的表达式． • 思路点拨：本题的实验情景和方法是教材上没 有的，必须依据题中的信息，理解设计意图， 从而完成实验．
解析：小车的速度等于车轮的周长与单位时间内车轮转动 圈数的乘积． 设车轮的半径为 R， 单位时间内车轮转动圈数为 k， 则有 v＝2πRk. 若齿轮的齿数为 P，则齿轮转一圈电子电路显示的脉冲数 即为 P.已知单位时间内的脉冲数为 n，所以单位时间内齿轮转 n 动圈数为P.由于齿轮与车轮同轴相连， n 它们在单位时间内转动圈数相等，即 k＝P. 2πRn 由以上两式可得 v＝ P .
• 三、光传感器的应用——火灾报警器
• 1．组成：发光二极管LED、光电三极管和不透 明的挡板． • 2．工作原理：平时光电三极管收不到LED发出 的光，呈现高电阻状态，烟雾进入罩内后对光 有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上， 其电阻减小．与传感器连接的电路检测出这种 变化，就会发出警报.
• 【针对训练】 1.如图甲所示为一根竖直悬挂的 不可伸长的细绳，绳长为l，下端拴一质量为m 的小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳拉 力的传感器相连，已知有一质量为m0的子弹B沿 水平方向以速度v0射入A内(未穿透)，接着两者 一起绕C点在竖直平面内做圆周运动，在各种阻 力都忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随 时间t的变化关系如图乙所示，已知子弹射入的 时间极短，且图中t＝0为A、B开始以相同速度 运动的时刻，根据力学规律和题(包括图)中提供 的信息，求物块在最高点和最低点的速度．
同理， 设车轮转动的累计圈数为 k′， 则有路程 x＝2πRk′， N 2πRN 且 k′＝ P ，所以 x＝ P . 可见，要测出小车的速度 v 和行程 x，除了知道单位时间 内的脉冲数 n 和累计脉冲数 N 外， 还必须测出车轮半径 R 和齿 轮的齿数 P.
人教版物理 选修3─2 第六章 传感器 第2节 传感器的应用 课件(共23张PPT) (共23张PPT)
定片 金属芯线 电介质 导电液体
图乙是测量液面高度h 的电容式传感器，原理是 。 由于C∝S，h发生变化，金属芯线和 乙 导电液体组成的电容发生变化，通过 测定C的变化，可以测量液面高度h 的 h 变化。
电源、继电器、滑动变阻器、电键、导
线若干.
实验步骤
一、热敏电阻特性实验： (温度升高电阻变小) ①将绝缘处理好的热敏电阻放入烧杯中的水 中，测量水温和热敏电阻的阻值. 记录下来. ②改变水的温度，多次测量水的温度和热敏 电阻的阻值，记录下来.
实验步骤
二、光敏电阻特性实验： (光照下电阻变小) 测量光敏电阻的阻值. 改变入射到光敏电 阻上的光强度，再次测量其电阻值并比较光的 强度变化与电阻变化的关系.
测位移 例题2：演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导 轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示 的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则 下列说法正确的是 ( )
B
A. 物体M运动时，电源内的电流会发生变化 B. 物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C. 物体M不动时，电路中没有电流
例1. 惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这 个系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原 理的示意图如图示，沿导弹长度方向按装的固定光滑 杆上套一个质量为 m的滑块，滑块的两侧分别与劲度 系数均为 k 的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相 连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指 针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统 进行制导。1.设某段时间内导弹沿水平方向运动，指 针向左偏离O点的距离为S，则这段时间内导弹的加速 度 （ D） 10 10 0 A. 方向向左，大小为 k S/m B．方向向右，大小为 k S/m C．方向向左，大小为 2k S/m P U D. 方向向右，大小为 2k S/m
高二下学期物理人教版选修3-2讲义：6.3实验：传感器的应用
第3节实验：传感器的应用典型考点一光控开关1.关于发光二极管，下列说法正确的是()A.发光二极管能发光，不具有单向导电性B.发光二极管能直接把光能转化为电能C.发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光D.发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光2.(多选)如图甲表示斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A 的电压下降到另一个值(0.8 V)的时候，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)。
图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻。
下列关于斯密特触发器和光控电路的说法中正确的是()A.斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号B.斯密特触发器是具有特殊功能的非门C.要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些D.当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，发光二极管发光3.如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。
光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R。
当光照射光敏电阻时，则()A.R两端的电势差变小B.R′两端的电势差变大C.小灯泡L发光D.小灯泡L不发光典型考点二温度报警器4.(多选)如图是温度报警器电路示意图，下列关于此电路的分析正确的是()A.当R T的温度升高时，R T减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B.当R T的温度升高时，R T减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C.当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D.当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声1.(多选)如图所示是模拟路灯的光控电路，R G为光敏电阻，LED为发光二极管，为实现LED天暗时发光、天亮时熄灭，下列说法中正确的是()A.虚线框内的元件是“与”门B.虚线框内的元件是“或”门C.要求在天更暗时路灯才亮，应该将R的阻值调大些D.要求在天更暗时路灯才亮，应该将R的阻值调小些2.在光控电路实验中，某同学按如图所示电路将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，LED灯不发光，原因不可能是()A.二极管两极接反B.R1与R G位置颠倒C.R1阻值太小D.LED灯被断路3.某同学设计的散热排风控制电路如图所示，M为排风扇，R0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻。
高中物理选修3-2优质课件：6.2-6.3 传感器的应用 实验：传感器的应用
第六章 传感器
2 传感器的应用 3 实验：传感器的应用
学科素养与目标要求
物理观念：
了解传感器在日常生活和生产中的应用.
科学探究：
1.通过实验或演示实验，认识传感器在技术或生产中的应用. 2.能设计简单的传感器应用电路.
科学态度与责任：
通过对传感器原理及应用的了解，体会所学知识在实际应用中的价值，增强学习兴 趣并培养正确的科学态度.
1.双金属片温度传感器的工作原理：温度变化时，因双金属片上层金属与下层 金属的 热膨胀系数 不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的 通断 . 2.(1)电饭锅中温度传感器为 感温铁氧体 .感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度 上升到约 103 ℃ 时，失去铁磁性，这一温度称为该材料的“居里温度”或 “居里点”. (2)用手按下开关按钮通电加热，开始煮饭，当锅内温度达到 103 ℃ 时，感温 铁氧体失去铁磁性，与永磁体失去吸引力，被弹簧弹开，从而推动杠杆使触 点开关 断开 .
三、光传感器的原理及应用
1.光传感器能把 光信号 转换为 电信号 . 2.最常见的光传感器有 光敏电阻 、 光电管 、 光电二极管 、 光电三极管 等. 3.典型的应用，如 鼠标 、 火灾报警器 、 光敏自动计数器 等.
四、光控开关和温度报警器
1.斯密特触发器是具有特殊功能的 非门 ，符号为
.
2.当加在斯密特触发器的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端
说法正确的是
√A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路 √B.当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A √C.当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处
D.当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处
图2
二、温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅
2 传感器的应用 3 实验：传感器的应用
学科素养与目标要求
物理观念：
了解传感器在日常生活和生产中的应用.
科学探究：
1.通过实验或演示实验，认识传感器在技术或生产中的应用. 2.能设计简单的传感器应用电路.
科学态度与责任：
通过对传感器原理及应用的了解，体会所学知识在实际应用中的价值，增强学习兴 趣并培养正确的科学态度.
1.双金属片温度传感器的工作原理：温度变化时，因双金属片上层金属与下层 金属的 热膨胀系数 不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的 通断 . 2.(1)电饭锅中温度传感器为 感温铁氧体 .感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度 上升到约 103 ℃ 时，失去铁磁性，这一温度称为该材料的“居里温度”或 “居里点”. (2)用手按下开关按钮通电加热，开始煮饭，当锅内温度达到 103 ℃ 时，感温 铁氧体失去铁磁性，与永磁体失去吸引力，被弹簧弹开，从而推动杠杆使触 点开关 断开 .
三、光传感器的原理及应用
1.光传感器能把 光信号 转换为 电信号 . 2.最常见的光传感器有 光敏电阻 、 光电管 、 光电二极管 、 光电三极管 等. 3.典型的应用，如 鼠标 、 火灾报警器 、 光敏自动计数器 等.
四、光控开关和温度报警器
1.斯密特触发器是具有特殊功能的 非门 ，符号为
.
2.当加在斯密特触发器的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端
说法正确的是
√A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路 √B.当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A √C.当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处
D.当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处
图2
二、温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅
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重难聚焦
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D S 典例透析 IANLI TOUXI
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乙图(路灯光控电路):天较亮时,光敏电阻RG阻值较小,斯密特触 发器输入端A电压较低,则输出端Y输出高电平,线圈中无电流,工作
③非门电路中,当输入为“0”时,输出总是“1”,当输入为“1”时,输出
反而是“0”。非门电路也称反相器。
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知识梳理
HISHI SHULI
重难聚焦
HONGNAN JVJIAO
D S 典例透析 IANLI TOUXI
随堂演练
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(3)斯密特触发器
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知识梳理
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重难聚焦
HONGNAN JVJIAO
D S 典例透析 IANLI TOUXI
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(4)工作原理: 常温下,调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平,则 输出端Y处于高电平,无电流通过蜂鸣器,蜂鸣器不发声;当温度升 高时,热敏电阻RT阻值减小,斯密特触发器输入端A电势升高,当达 到某一值(高电平)时,其输出端由高电平跳到低电平,蜂鸣器通电,从 而发出报警声,R1的阻值不同,则报警温度不同。
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(4)工作原理: 甲图(二极管光控电路):白天,光照强度较大时,光敏电阻RG阻值 较小,加在斯密特触发器输入端A的电压较低,则输出端Y输出高电 平,发光二极管LED不导通;傍晚,当光照强度小到一定程度时,RG阻 值增大到一定值,斯密特触发器的输入端A的电压上升到1.6 V,输出 端Y突然从高电平跳到低电平,则发光二极管LED导通发光(相当于 路灯亮了),这样就达到了使路灯天亮自动熄灭、天暗自动开启的 目的。
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3.实验2 温度报警器 (1)实验目的:了解温度报警器的工作原理。 (2)实验器材:斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻 R1(最大阻值1 kΩ )、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、 烧杯(盛有热水)。 (3)实验电路(如图所示):
提示:应该把R1的阻值调大些,这样要使斯密特触发器的输入端A 的电压达到某个值(如1.6 V),就需要RG的阻值达到更大,即天色更 暗。
(5)实验步骤:
①按照实验电路图将各元件组装到集成电路实验板上。
②检查各元件的连接,确保无误。 ③接通电源,调节电阻R1,使发光二极管或灯泡在普通光照条件下
不亮。
④用黑纸逐渐遮住光敏电阻,观察发光二极管或灯泡的状态。 ⑤逐渐撤掉黑纸,观察发光二极管或灯泡的状态。
发光,它小巧玲珑颜色鲜艳,又很省电,许多家用电器上都用发光二 极管作指示灯。
(2)门电路
①对于与门电路,只要一个输入端输入为“0”,则输出端一定是“0”,
只有当所有输入都为“1”时,输出才是“1”。
②对于或门电路,只要有一个输入端输入为“1”,则输出一定是“1”,
只有当所有输入都为“0”时,输出才是“0”。
3 实验:传感器的应用
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1.光控开关 了解光控开关电路及工作原理,会组装光控开关。 2.温度报警器 了解温度报警器的工作原理,会组装温度报警器。
磁继电器自动切断工作电路的电源,路灯熄灭。
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在本实验中,要想在天更暗时路灯才会亮,应该如何调节R1的阻值 大小?
斯密特触发器性能特别,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到
某个值(1.6 V)时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V),而
当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V),Y会从低电平跳
到高电平。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变
的数字信号,而这正是进行光控所需要的。
(4)逻辑电路的高低电平
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2.实验1 光控开关 (1)实验目的:了解光控开关的工作原理,练习用传感器制作自动 控制设备。 (2)实验器材:斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯 泡(6 V,0.3 A)、可变电阻R1(最大阻值 51 kΩ )、电阻R2(330 Ω )、光 敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸。 (3)实验电路(如图所示):
在逻辑电路中,常把电势的高低叫作电平的高低,“输出低电平”的
意义是输出端处于低电势的状态。斯密特触发器是具有特殊功能
的非门,常用符号
表示。
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电路不通;天较暗时,光敏电阻RG电阻增大,斯密特触发器输入端A 电势升高,当升高到一定值,输出端Y由高电平突然跳到低电平,有
电流通过线圈,电磁继电器工作,接通工作电路,使路灯自动开启;天
亮后,RG阻值减小,斯密特触发器输入端A电势逐渐降低,降到一定 值,输出端Y突然由低电平跳到高电平,则线圈中不再有电流,则电
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1.知识准备 (1)普通二极管和发光二极管
①都具有单向导电性。 ②发光二极管除了具有普通二极管的单向导电性外,导电时还能