第五章 3.利用传感器制作简单的自动控制装置—2020-2021人教版(2019)高中物理选择性必修第二册
《第五章3利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过第一课时的学习与实践，使学生掌握传感器的基本概念与工作原理，熟悉自动控制系统的组成，能够简单设计并初步制作基于传感器的自动控制装置。
培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的实践能力和创新意识。
二、作业内容（一）了解传感器种类及其应用领域学生需收集至少三种不同类型的传感器（如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等）的相关信息，了解它们的工作原理及在日常生活中的应用场景。
并在此基础上分析传感器的优缺点及其在自动控制中的重要性。
（二）理解自动控制系统的基本原理学生需理解自动控制系统中的关键元素（如传感器、执行器、控制器等）以及系统的工作原理和调节方式。
理解传感器的输出信号如何被控制器接收并转化为执行器的动作。
（三）设计并制作简单的自动控制装置学生需根据所学知识，设计一个简单的基于传感器的自动控制装置，如温度自动调节系统。
具体内容包括装置的设计图、部件清单以及简单的功能描述。
在课程开始时提供示例装置和理论支持，随后要求学生按照实际情境完成设计和制作。
（四）撰写作业报告学生需将上述信息续写如下：学生需将收集的传感器信息、对自动控制系统的理解以及自己的设计思路和制作过程整理成一份详细的作业报告。
报告中应包含传感器种类及其工作原理的详细描述、自动控制系统的原理图、设计装置的详细图纸和制作步骤，以及设计装置的功能描述和预期效果。
三、作业要求（一）理论学习与实际动手相结合学生应结合课本知识，同时积极动手实践，通过实践加深对理论知识的理解。
（二）注重安全在制作过程中，学生应注重安全，避免因不当操作导致设备损坏或人员受伤。
（三）注重创新在完成基本任务的基础上，鼓励学生进行创新设计，尝试使用不同的传感器或改进装置的功能。
四、作业评价本作业的评阅将结合学生的报告内容、设计的创意、制作的装置的实用性和安全性以及学生在制作过程中的态度等多方面进行评价。
_新教材高中物理第五章传感器3利用传感器制作简单的自动控制装置课件新人教版选择性必修第二册
[解析] 如图所示，当有光照且光照较强时，光敏电阻的阻值变小，使 得干簧管继电器线圈中有较大的电流，从而产生磁场，导致两个铁质簧片闭 合，最终使得蜂鸣器发声。
[答案] 如解析图所示
[针对训练] 传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感 受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热 敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻。某热敏电阻 RT 阻值随温 度变化的图像如图甲所示，图乙是由该热敏电阻 RT 作为传感器制作的简单自动 报警器线路图。问：
解析：该模拟电路的工作原理是：由光敏电阻感知光照强度变化，调节电磁铁线 圈中电流的大小，即可调节电磁铁磁性的强弱，吸下或者释放衔铁，从而控制灯 的亮灭，即达到天亮灯熄、天黑灯亮的效果。 因为天亮时光照强度大，光敏电阻阻值较小， 电磁铁线圈中电流较大，磁性较强，可将衔铁 吸下；又因为天亮时需要使灯熄灭，所以灯应 接在 A、B 之间。电路连线时直接将 D、E 两端 与光敏电阻、滑动变阻器、开关以及电源串联 即可。电路如图所示：
敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度变化而发生变化的元件(照度可以
反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为 lx)。某光敏电阻 RG 在不同照度 下的阻值如下表所示。
照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1．0 1．2
电阻/kΩ
Байду номын сангаас
75
40
28
23
20
18
(1)根据表中的数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明 阻值随照度变化的特点；
光控开关的应用
[例题 2] 如图甲所示是一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压 恒定，电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐 渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图乙所示，试根据丙图所给 器材设计一个路灯自动光控电路。要求有光照时路灯不亮，无光照时路灯工作。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教
《利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解传感器的基本原理和作用。
2. 掌握利用传感器制作简单自动控制装置的基本方法。
3. 培养动手能力和创新思维，提高解决实际问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：理解传感器的工作原理，掌握利用传感器制作自动控制装置的基本方法。
2. 教学难点：实际操作中遇到的问题解决和实验数据分析。
三、教学准备1. 准备相关传感器（如热敏电阻、光敏电阻等）及实验器械。
2. 制作教学PPT，包括图片和相关说明。
3. 设计简单的自动控制装置的制作流程图，方便学生理解。
4. 预先安置学生预习相关内容，并提出思考问题。
四、教学过程：1. 引入新课：教师起首介绍传感器的基本观点和作用，以及在平时生活和工业生产中的应用。
引导学生思考，为什么在我们的生活中会有这么多的传感器？它们是如何工作的？通过这样的引入，让学生对传感器有初步的认识，为后续的课程内容做好铺垫。
2. 理论知识学习：教师详细讲解不同类型的传感器，如热敏传感器、光敏传感器、力敏传感器等，以及它们的工作原理和特性。
同时，通过实验演示，让学生观察传感器在实际应用中的表现，加深对理论知识的理解。
3. 制作简易自动控制装置：教师引导学生利用所学的传感器知识，设计和制作简单的自动控制装置。
学生可以选择不同的传感器类型，如光敏传感器、温度传感器等，结合电路、电源、执行器等元件，制作出如光控灯、温度报警器等简易自动控制装置。
教师在此过程中给予指导和帮助，帮助学生解决制作过程中遇到的问题。
4. 实践操作与讨论：学生完成制作后，教师组织学生进行实践操作和展示。
学生分享自己的作品，并阐述其工作原理和功能。
教师和其他学生进行点评和讨论，提出改进意见和建议。
通过这样的讨论和交流，学生可以互相学习、共同进步，同时也能激发学生对物理课程的兴趣和热情。
5. 总结与延伸：最后，教师对本节课的内容进行总结，强调重点知识和技能。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》学历案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》学历案（第一课时）一、学习主题本课程的学习主题为“利用传感器制作简单的自动控制装置”。
本主题旨在通过物理原理和现代电子技术的结合，让学生掌握传感器的基本原理和在自动控制装置中的应用，培养学生的动手实践能力和创新思维。
二、学习目标1. 理解传感器的基本概念、工作原理及其在自动控制装置中的作用。
2. 掌握常见传感器的类型及其应用场景。
3. 学会使用传感器进行简单的电路连接和测试。
4. 培养学生的观察能力、动手实践能力以及创新思维。
三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、提问及回答问题的准确性。
2. 实践操作评价：评价学生在实践操作中连接电路、测试传感器的能力。
3. 项目作品评价：根据学生制作的自动控制装置的完成度、功能实现及创新性进行评价。
4. 课后作业评价：根据学生完成课后作业的情况，评价学生对知识的掌握程度。
四、学习过程1. 导入新课（5分钟）- 通过展示一些自动控制装置的实例，引出传感器的概念及其在自动控制中的作用。
2. 理论知识学习（15分钟）- 讲解传感器的基本概念、工作原理及其在自动控制装置中的应用。
- 介绍常见传感器的类型及其应用场景。
3. 实践操作示范（10分钟）- 演示如何使用传感器进行简单的电路连接和测试。
- 强调操作过程中的安全注意事项。
4. 学生实践操作（20分钟）- 学生分组进行实践操作，连接简单的电路，测试传感器的工作状态。
- 教师巡回指导，及时解答学生疑问。
5. 课堂小结（5分钟）- 总结本节课的学习内容，强调传感器的重重要性和应用前景。
- 布置课后作业，要求学生制作一个简单的自动控制装置。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验或问答的方式，检测学生对传感器基本概念和工作原理的掌握情况。
2. 课后作业：要求学生利用所学的传感器知识，制作一个简单的自动控制装置，并记录制作过程和测试结果。
3. 项目作品展示：鼓励学生将完成的自动控制装置带到课堂上进行展示，并介绍作品的功能和实现过程。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应能够：1. 理解传感器的基本原理和作用；2. 掌握利用传感器制作简单自动控制装置的基本步骤；3. 培养动手能力和创新思维；4. 体验团队合作的重要性。
二、作业内容1. 分组任务：学生以小组为单位，选择一个实际场景，如温度控制、流量调节等，设计并制作一个简单的自动控制装置。
2. 任务要求：（1）每个小组需选定一个合适的传感器，如温度传感器、流量传感器等；（2）根据所选传感器的特性，设计出相应的控制装置，实现预设的目标；（3）装置应具备简单、实用、易于操作的特点；（4）在制作过程中，学生需参考教材和网络资源，理解并掌握传感器的工作原理和应用；（5）每组需提交一份装置的设计图纸和制作报告。
三、作业要求1. 作业应围绕课程主题，具有实际应用价值；2. 作业应具备一定的创新性和实用性，体现学生的思考能力和实践能力；3. 作业应以小组为单位提交，体现团队合作的重要性；4. 每组提交的设计图纸和制作报告应清晰、完整，并符合学术规范；5. 鼓励学生在制作过程中进行尝试和探索，培养自主学习和解决问题的能力。
四、作业评价1. 评价标准：（1）装置的设计是否合理，能否实现预设目标；（2）装置的制作是否符合要求，包括材料选择、制作工艺等；（3）报告的撰写是否清晰、完整，符合学术规范；（4）团队合作的表现，是否能够积极沟通、协作。
2. 评价方式：教师评价、小组互评、个人自评相结合。
3. 评价结果将作为学生平时成绩的参考，以激励学生更好地完成作业。
五、作业反馈1. 学生应认真对待作业中的每一个环节，如有疑问应及时向老师和同学请教；2. 教师在批改作业时，应及时与学生沟通，了解学生的困难和问题，并提供相应的指导；3. 对于作业中存在的问题，教师应及时反馈给学生，并指出改进的方向，帮助学生更好地提高自己的能力。
通过本次作业，学生能够加深对传感器和自动控制装置的理解，提高自己的动手能力和创新思维能力，同时也能够更好地认识到团队合作的重要性。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教
《利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：本节课旨在使学生掌握传感器的基本概念与工作原理，能够识别并应用不同种类的传感器。
教学目标还包括：1. 使学生理解自动控制系统的基本原理及传感器的关键作用。
2. 培养学生对传感器安装与调试的基本技能，并能通过实际操作感受传感器的实际应用。
3. 增强学生分析问题、解决问题的综合能力，并培养其创新意识和团队合作精神。
二、教学重难点：本节课的教学重点在于：1. 传感器的工作原理及其在自动控制系统中的作用。
2. 不同类型传感器的识别与选择。
教学难点在于：传感器与控制电路的连接与调试，以及解决实际制作过程中可能遇到的技术问题。
三、教学准备：课前准备包括：1. 准备各类传感器（如光敏、温度、湿度等）及其配套的电路板。
2. 准备相关实验器材及工具，如电烙铁、螺丝刀等。
3. 安排学生预习传感器的基本知识与自动控制系统的概念。
4. 准备多媒体教学设备，用于展示传感器的工作原理及实验操作步骤。
通过这些多媒体设备，将采用图像、视频和文本的混合形式，使得教学更具互动性和吸引力。
在内容设计上，会包含以下几个方面：1. 传感器简介：对传感器进行简要介绍，如传感器的种类、用途及重要功能。
2. 工作原理演示：使用图形动画等方式展示传感器的工作原理，让学生能够直观地理解传感器的工作过程。
3. 实验操作步骤：详细列出实验操作步骤，包括实验前的准备、实验过程中的注意事项以及实验后的清理工作等。
4. 实验结果展示：通过展示实验结果，让学生直观地看到传感器工作的实际效果。
此外，多媒体教学设备还可以用于展示动控制系统的概念。
通过视频、图表等形式，详细解释动控制系统的基本原理、组成要素以及在实际应用中的作用。
同时，还可以通过模拟软件，展示动控制系统的实际运行过程，使学生能够更好地理解和掌握相关知识。
四、教学过程：1. 导入新课（1）创设情境，激发兴趣教师首先通过展示一些日常生活中常见的自动控制装置（如智能门锁、自动浇水系统等），让学生感受科技给生活带来的便利。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版2019选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应掌握以下目标：1. 了解传感器的基本原理和使用方法；2. 学会利用传感器制作简单的自动控制装置；3. 理解自动控制装置的工作原理和作用；4. 培养动手能力和团队协作精神。
二、作业内容1. 实验准备：学生需根据教师提供的材料清单，提前准备好实验所需的器材和材料，包括传感器、电路板、导线、电池等；2. 制作实验装置：学生需根据教师提供的实验方案和步骤，利用所准备的器材和材料，制作一个简单的自动控制装置，能够实现预设的控制功能；3. 实验操作：在教师的指导下，学生进行实验操作，测试制作的自动控制装置的性能，记录实验数据和结果；4. 实验总结：学生根据实验操作和测试结果，总结本次作业的经验和不足，提出改进意见和建议。
三、作业要求1. 实验前需仔细阅读教师提供的实验方案和注意事项，确保器材和材料的准备无误；2. 实验过程中需认真观察、记录数据，确保实验的准确性和真实性；3. 实验完成后需提交实验报告，包括实验方案、操作过程、测试结果、总结等，字数不少于300字；4. 小组合作完成作业时，需明确分工，确保每位成员都有参与和贡献，培养团队协作精神；5. 作业完成时间不超过一节课时间。
四、作业评价1. 评价标准：根据学生提交的实验报告和测试结果，结合课堂表现，进行评价；2. 分值分配：实验报告（60分），测试结果（30分），课堂表现（10分）；3. 评价方式：教师评价与小组互评相结合，确保评价的公正性和准确性。
五、作业反馈1. 学生可对作业内容、难度、时间等方面提出意见和建议，以便教师不断改进和完善；2. 教师可根据学生的作业反馈，了解学生的学习情况和需求，调整教学策略和方法，提高教学质量。
通过本次作业的设计，旨在通过实践操作，让学生掌握传感器的基本原理和使用方法，并学会利用传感器制作简单的自动控制装置。
在作业过程中，学生需要认真阅读教师提供的实验方案和注意事项，仔细记录实验数据，并根据实验结果进行总结。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版2019选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在帮助学生掌握传感器的基本原理和应用，通过制作简单的自动控制装置，加深对物理知识的理解和应用能力。
二、作业内容1. 实验准备：学生需要准备以下材料和设备：传感器、控制器、执行器、电源、导线等。
2. 实验设计：学生需要根据所学知识，设计一个简单的自动控制装置，例如温度控制系统、压力控制系统等，要求能够通过传感器检测相关参数，并由控制器进行控制，最终由执行器完成相应的动作。
3. 实验步骤：学生需要按照设计好的步骤进行操作，记录实验过程中的问题和难点，并尝试解决。
4. 实验总结：学生需要总结实验结果，分析实验成功和失败的原因，并撰写实验报告。
三、作业要求1. 实验设计要合理，符合物理原理和实际应用需求；2. 实验步骤要规范，确保安全和准确性；3. 实验报告要清晰明了，能够表述实验过程和结果；4. 鼓励创新和尝试，但要避免过度追求技术难度而忽略安全和可行性。
四、作业评价1. 评价标准：评价学生的实验设计、实验步骤、实验报告等部分，根据完成情况给予相应的分数；2. 分层评价：根据学生的基础和能力不同，给予不同的评价标准，鼓励学生在自己的能力范围内尽可能发挥；3. 反馈指导：对学生的作业进行反馈指导，指出存在的问题和改进方向，帮助学生更好地完成作业。
五、作业反馈1. 学生反馈：学生可以通过作业平台或邮件等方式向教师反馈作业中遇到的问题和困难，教师需要及时给予解答和指导；2. 教师反馈：教师根据学生的作业完成情况，给予相应的评价和指导，同时也可以将优秀的作业展示给其他学生参考和学习。
通过本次作业，学生可以进一步巩固物理知识，提高动手能力和问题解决能力，同时也可以激发学生对物理学科的兴趣和爱好。
教师也需要根据学生的作业情况，及时调整教学策略和方向，提高教学质量和效果。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标：1. 深化学生对传感器和自动控制原理的理解；2. 提高学生利用所学知识制作简单自动控制装置的能力；3. 培养学生的实践操作能力和创新思维能力。
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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,通过电磁继电器的电流达到工作电流,K断开, 电炉丝断电,停止供热。当温度低于设计值,又重复前述过程。
答案:见解析
实验一
实验二
随堂检测
规律方法设计自动控制电路时,一般按照以下的思路进行 (1)根据题目给出的仪器和要求画出控制电路和工作电路。 控制电路由电源、开关、光敏电阻(或热敏电阻等其他敏感元件)、 电磁继电器和导线等组成;工作电路由电源、用电器(灯泡、电热 丝或其他用电器)、导线等组成。这两个电路相互独立,又通过电 磁继电器相关联,电磁继电器实际上是工作电路的开关。 (2)分析自控电路的合理性。 电路设计完成后,要对它的合理性进行分析,用光照射光敏电阻或 对热敏电阻加热,检查工作电路的接通和断开是否符合实际要求。 例如,自控路灯电路的设计要求是白天切断工作电路,使路灯熄灭, 晚上接通工作电路,使路灯发光。
实验一
实验二
随堂检测
实例引导 电磁继电器与自动控制 例题现有负温度系数的热敏电阻、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,画出电路图并说明工作过程。
实验一
实验二
随堂检测
解析:电路图如图所示。
实验一
实验二
随堂检测
3.如图所示,自动水位报警的示意图,其中继电器的线圈通过电流时,
磁铁吸引衔铁1,使它与触头3断开,与触头2接触。若要求水位正常
时绿灯亮,高出一定水位时红灯亮,现有红、绿灯泡各一个,红灯泡
应安在
位置,绿灯泡应安在
位置。(均选
填“A”或“B”)
实验一
实验二
随堂检测
解析:水位正常时,线圈中没有电流,衔铁1与触头3接触,这时应绿灯 亮,所以绿灯泡应安在A位置,当高出一定水位时,线圈中有电流,磁 铁吸引衔铁1,使它与触头3断开,与触头2接触,这时应红灯亮,所以 红灯泡应安在B位置。 答案:B A
实验一
实验二
随堂检测
实验一
实验二
随堂检测
三、实验器材 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。 四、实验步骤 (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,连接电路。 (3)接通电源后,将磁体先后靠近和离开干簧管,分别观察实验现象。
2运动,从而牵引排水阀的阀门排除污水。以下说法中正确的是
()
A.若输入的控制电流由a流入,由b流出,则铁芯2中A端为N极,B端为 S极 B.若输入的控制电流由a流入,由b流出,则铁芯2中A端为S极,B端为 N极 C.若a、b处输入交变电流,铁芯2不能被吸入线圈中 D.若a、b处输入交变电流,铁芯2仍能被吸入线圈中 答案:AD
实验一
实验二
随堂检测
实验一
实验二
随堂检测
三、实验器材
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。 四、实验步骤
(1)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。 如果实验现象不明显,可用手电筒加强光照,或遮盖光敏电阻,再进 行观察。
3.利用传感器制作简单的自动控制装置
学习目标
1.了解门窗防盗报警装置的原 理。 2.了解光控开关的原理。 3. 培 养 实 验 动 手 能 力 , 体 会 物 理知识在实际中的应用。 4. 体 验 从 原 理 到 应 用 的 过 程 , 培养科学严谨的学习态度和 勇于探索的创新精神。
思维导图
实验一
实验一
实验二
随堂检测
解析:A、B接电磁继电器的线圈,所以A、B应接信号电压,线圈电流 随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放,从而使C、D接通或断 开,进而起到控制作用,故正确选项为A。 答案:A
实验一
实验二Leabharlann 随堂检测2.(多选)如图所示,全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制
其动作的,当进行排水和脱水工序时,控制铁芯1的线圈通电,使铁芯
实验一
实验二
随堂检测
光控开关 一、实验目的
了解光控开关的原理。 二、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。实 验原理图如图所示。
实验一
实验二
随堂检测
1.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
实验二
随堂检测
门窗防盗报警装置 一、实验目的
了解门窗报警装置的原理。 二、实验原理
闭合电路开关S,系统处于防盗状态。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。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。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。实验原理图如图所示。