4-3 利用传感器制作简单的自动控制装置 —人教版高中物理选择性必修第二册优秀课件PPT(共44张)
【例2】 [多选]如图所示是温度报警器的电路原理图，下 列关于该电路的分析中正确的是( BC )
A．当RT的温度升高时，RT的阻值减小，A端电势降低，Y 端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
(2)斯密特触发器属于“电平触发型”电路，不依赖于边沿 陡峭的脉冲，它能将模拟信号转化为数字信号．
2．电磁继电器的工作原理
如图所示，图中虚线框内的部分即为电磁继电器，D为动 触点，E为静触点．当线圈J通电时，电磁铁产生磁性，吸引衔 铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接 通；当线圈J中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧的 作用下被拉起，带动动触点D与E分离，自动切断工作电路．
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
解答本题的关键： (1)知道斯密特触发器的工作原理，了解非门电路的特点及 其表示符号． (2)明白光敏电阻RG的阻值的大小随光照强度的增强而减 小． (3)知道二极管的单向导电性．
考点二 温度报警器
1．温度报警器的电路图 温度报警器的电路图如图所示．
2．工作原理 常温下，调节R1的阻值使斯密特触发器的输入端A为低电 平，则输出端Y处于高电平，无电流通过峰鸣器，蜂鸣器不发 声；当温度升高时，热敏电阻RT的阻值减小，斯密特触发器输 入端A处电势升高，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． 说明：R1的阻值不同，则报警温度不同．
【例1】 [多选]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，RG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( BCD )
第四章
传感器
3 利用传感器制作简单的自动控制装置
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练 课时作业
1．光控开关 主要元件是 光敏电阻 ，它是用来控制路灯自动点亮、熄
灭的自动控制装置．
2．温度报警器 温度报警器电路，如图所示．
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)，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．
(2)由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯模仿路 灯，就要用继电器来启闭另外的供电电路．如上图乙所示，天 较亮时，光敏电阻RG的阻值较小，斯密特触发器输入端A的电 势较低，则输出端Y输出高电平，继电器的线圈J中无电流，工 作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG的阻值增大，斯密特触发 器输入端A的电势升高，当升高到一定值时，输出端Y由高电平 突然跳到低电平，这时有电流通过线圈J，电磁继电器工作， 接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，光敏电阻RG的阻值 减小，斯密特触发器输入端A的电势逐渐降低，降到一定值
【解析】 斯密特触发器是一种特殊的非门，它能把连续 变化的模拟信号转换为突变的数字信号，选项A错误，B正确； 如果把R1的阻值调大些，则只有RG的阻值达到更大值时，才能 使斯密特触发器的A端电压达到某个值(1.6 V)，即达到天更暗时 路灯才会亮的目的，选项C正确；当输出端Y突然从高电平跳到 低电平时，发光二极管导通发光，选项D正确．
时，输出端Y突然由低电平跳到高电平，这时线圈J不再有电流 通过，则继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．(Ja为继 电器线圈的常开触点)
1.斯密特触发器,斯密特触发器又称斯密特非门，是具有滞 后特性的数字传输门.斯密特触发器具有以下两个特点：
1具有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值 电压；
总结提能 对于传感器应用的实验，我们除了需要掌握一 些常见传感器的原理及其应用形式外，还应掌握好逻辑电路中 的相关知识．如逻辑电路中，常把电势的高低叫做“电平”的 高低，“输出低电平”的意思是，输出端处于低电势的状态．
[多选]在制作光控电路实验中，某同学按图所示电路将元 件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡 不发开、关的？
提示：楼道中的声光控开关相当于“与”门，当白天光照 好时，光控开关常开，相当于“0”，此时无论声音多大，声控开 关是否闭合，灯都不亮；晚上或光线暗时，光控开关常闭，相 当于“1”，此时如果有声音，声控开关闭合，即变为“1”，电路 才接通，灯泡发光．
考点一 光控开关
A．二极管两极接反 C．R1阻值太小
B．R1与RG位置颠倒 D．灯泡被断路
解析：由题可知若二极管接反，光线暗时，二极管上为负 向电压，无法导通，灯泡不亮，A项正确；若R1与RG位置颠 倒，则光线较暗时，Y端为高电平，晶体管不导通，灯泡不发 光，B项正确；若R1阻值太小，Y端一直为低电平，灯泡一直发 光，C项错误；灯泡断路时无法发光，D正确．
1．光控开关的电路图 光控开关的电路图如图所示．
2．工作原理 (1)如上图甲所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯， RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为330 Ω，其工作原 理如下： 在白天，光照强度较大，光敏电阻RG的阻值较小，加在斯 密特触发器A端的电势较低，则输出端Y输出高电平，发光二极 管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定 值，斯密特触发器输入端A的电势上升到某个值(1.6 V)，输出 端Y会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明熄灭，天暗自动 开启的目的．
4-3 利用传感器制作简单的自动控制装置 —人教版(2019)新教材高中物理选择性必修第二册课件
A．二极管两极接反 C．R1阻值太小
B．R1与RG位置颠倒 D．灯泡被断路
解析：由题可知若二极管接反，光线暗时，二极管上为负 向电压，无法导通，灯泡不亮，A项正确；若R1与RG位置颠 倒，则光线较暗时，Y端为高电平，晶体管不导通，灯泡不发 光，B项正确；若R1阻值太小，Y端一直为低电平，灯泡一直发 光，C项错误；灯泡断路时无法发光，D正确．
第四章
传感器
3 利用传感器制作简单的自动控制装置
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练 课时作业
1．光控开关 主要元件是 光敏电阻 ，它是用来控制路灯自动点亮、熄
灭的自动控制装置．
2．温度报警器 温度报警器电路，如图所示．
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)，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．
时，输出端Y突然由低电平跳到高电平，这时线圈J不再有电流 通过，则继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．(Ja为继 电器线圈的常开触点)
1.斯密特触发器,斯密特触发器又称斯密特非门，是具有滞 后特性的数字传输门.斯密特触发器具有以下两个特点：
1具有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值 电压；
1．光控开关的电路图 光控开关的电路图如图所示．
2．工作原理 (1)如上图甲所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯， RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为330 Ω，其工作原 理如下： 在白天，光照强度较大，光敏电阻RG的阻值较小，加在斯 密特触发器A端的电势较低，则输出端Y输出高电平，发光二极 管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定 值，斯密特触发器输入端A的电势上升到某个值(1.6 V)，输出 端Y会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明熄灭，天暗自动 开启的目的．
人教版高中物理选择性必修第二册课后习题 第5章 传感器 3 利用传感器制作简单的自动控制装置
3 利用传感器制作简单的自动控制装置课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~3题为单选题,第4~5题为多选题)1.下列情况不可能是由于水位控制装置损坏引起的是( )A.洗衣机不加水B.洗衣机加水不能自动停止C.洗衣机不排水D.洗衣机不洗衣,才能正常加水,且加到合适的水位,若损坏可能导致一直不加水或一直不停地加水,所以选项A、B可能。
而这两种情况都会导致洗衣机洗衣程序不工作,所以选项D可能。
洗衣机排水不需要水位控制,选项C不可能。
2.下列器件是应用力传感器的是( )A.鼠标B.火灾报警器C.测温仪D.电子秤,属于光传感器;火灾报警器中传感器是光电三极管,属于光传感器;测温仪用的是温度传感器;电子秤的敏感元件是应变片,是力传感器,选项D正确。
3.下列说法正确的是( )A.电饭锅中的温度传感器的主要元件是氧化铁B.氧化铁在常温下具有铁磁性,温度很高时失去铁磁性C.用电饭锅烧水,水开时能自动断电D.用电饭锅煮饭时,温控开关自动断电后不能自动复位,它在103℃时失去铁磁性,选项A、B 错误。
用电饭锅烧水时,在标准大气压下,水温最高为100℃,电饭锅不会自动断电,若无人控制,则会直到水全部蒸发后才会断电,选项C错误。
电饭锅开关自动断电后只能手动复位,选项D正确。
4.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2运动,从而牵引排水阀的阀门排除污水。
以下说法正确的是( )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a→b,由安培定则,电磁铁左端为N极,右端为S极,铁芯2被磁化,A端为N极,B端为S极,因而被吸入线圈中,选项A正确,B错误。
【2024版】新教材-人教版高中物理选择性必修第二册-第五章-传感器-精品教学课件(非图片版可编辑)
【典例示范】
(多选)在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理
量的控制。如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越
小),C为电容器,当环境温度降低时
()
A.电容器C的带电荷量增加
B.电压表的读数增大
C.电容器C两板间的电场强度减小
D.R1消耗的功率增大
【思维建模】
六、电阻应变片 1.电阻应变效应: 金属导体在外力作用下发生_机__械__形__变__(伸长或缩短)时,其 _电__阻__随着它所受机械形变的变化而发生变化的现象。电阻应变片是一种 _力__敏__元件。 2.电阻应变片的原理:当金属丝受到拉力时,长度变_长__、横截面积变_小__,导致 电阻变_大__;当金属丝受到压力时,长度变_短__、横截面积变_大__,导致电阻 变_小__。 3.电阻应变片能够把_物__体__形__变__这个力学量转换为电阻这个电学量。应用有 _电__子__秤__。
一 对传感器的认识 1.传感器的组成和工作流程: (1)传感器的组成。 ①敏感元件:相当于人的感觉器官,是传感器的核心部分,是利用材料的某种敏 感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。 ②转换元件:将敏感元件输出的与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电 信号的电子元件。 ③转换电路:将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量,如 电压、电流、电阻等电学量或电路的通断等。
1.传感器:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_被__测__量__,并能把它们 按照一定的规律转换为便于传送和处理的_可__用__信__号__输出的一类器件或装置。 2.非电学量转换为电学量的意义: 把_非__电__学__量__转换成电压、电流等电学量,或转换为电路的_通__断__,可以很方便 地进行测量、传输、处理和_控__制__。
人教版选择性必修第二册课后作业第五章传感器 5.3利用传感器制作简单的自动控制装置 word版含解析答案
新人教版选择性必修第二册第五章传感器利用传感器制作简单的自动控制装置一、选择题1.如图所示是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合。
下列说法正确的是( )A.电磁继电器与发电机工作原理相同B.电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关C.电磁铁工作时,上端为S极D.当有人闯入保密室时,b灯亮2.图甲为一种家用门磁防盗报警器,由磁条和主机组成,门窗均可使用。
乙图为其简化示意图,安装时,将磁条固定在门框上,主机安装在与其等高的门板边缘,门关上时,两者刚好靠在一起。
当主机开关闭合时,若门被打开,磁条与主机分离,主机内的触发器就会工作,带动报警器发出报警声。
下列有关说法正确的是( )甲乙A.触发器内是一个开关,当主机与磁条靠近时,开关是断开的B.触发器可以由铜制成C.磁条的两极对调后,该报警器不能正常工作D.本装置是利用电流的磁效应工作的3.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图。
门打开时,红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)。
经实际试验,可知灯的亮灭情况能反映门的开关状态。
门打开时两灯的发光情况及R2两端电压U R2与门关闭时相比( )A.红灯亮,U R2变大B.绿灯亮,U R2变大C.绿灯亮,U R2变小D.红灯亮,U R2变小二、非选择题4.设计一个自动防盗报警电路,要求:晚间房门被打开,细导线EF被扯断,电铃发声自动报警。
把如图所示的电路元件连成电路。
5.如图是某研究学习小组设计的模拟街道路灯自动控制系统的电路图,光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为电灯供电。
为达到天亮灯熄、天黑灯亮的效果,电灯应接在(选填“A、B”或“B、C”)之间,请用笔画线代替导线,将电路补充完整。
6.目前有些居民区内楼道灯的控制使用的是一种延时开关,该延时开关的简化原理如图所示。
图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过,就能使其发出红色亮光),R为限流电阻,K为按钮式开关,虚线框内S表示延时开关电路,当按下K接通电路瞬间,延时开关触发,相当于S闭合,这时释放K后,延时开关S 约在1 min 后断开,灯泡熄灭。
高中新教材物理课件选择性必修第二册第章利用传感器制作简单的自动控制装置
通过人工智能技术，可以实现智 能传感器的自适应和自学习功能 ，使其能够根据不同的环境和需
求进行自我调整和优化。
人工智能技术还可以结合智能传 感器的数据进行模式识别和异常 检测，为故障预测和维护提供有
力支持。
未来智能传感技术发展趋势预测
未来智能传感技术将更加注重微 型化、低功耗和集成化方向发展 ，以满足可穿戴设备和便携式应
自动控制装置原理及作用
自动控制装置原理
自动控制装置是一种能够自动地按照预定的程序或指令进行操作的设备，它可 以根据输入信号的变化，自动地改变被控对象的参数或状态，使被控对象保持 在所希望的状态或按照预定的规律运行。
自动控制装置作用
自动控制装置在各个领域都有广泛的应用，如工业自动化、农业自动化、交通 运输自动化等。它可以提高生产效率，降低能耗和成本，提高产品质量和可靠 性，减轻劳动强度，改善劳动条件等。
电流。
加速度传感器
利用物体加速度引起的惯性力作 用在敏感元件上产生的物理效应 ，将加速度转换为可测量的电信 号，用于测量物体的加速度或倾
斜角度。
气体传感器
利用气体与敏感元件发生化学反 应或物理吸附的原理，将气体浓 度转换为可测量的电信号，用于
气体检测或环境监测。
03 自动控制装置组 成与设计
输入设备与输出设备选择
数据采集、处理和分析技巧
数据处理 对采集到的数据进行滤波处理，消除噪声干扰；
根据需要对数据进行放大、缩小或偏移等处理；
数据采集、处理和分析技巧
• 对处理后的数据进行特征提取和分类等操作。
数据采集、处理和分析技巧
01
数据分析
02
03
04
使用MATLAB、Python等数 据分析工具对处理后的数据进
人教高中物理同步讲义选择性必修二5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置(解析版)
5.3利用传感器制作简单的自动控制装置模块一知识掌握知识点一门窗防盗报警装置【重难诠释】1.实验器材和装置干簧管作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在．继电器(虚线框部分)作为执行装置．发光二极管LED作为电路正常工作提示，R为发光二极管的限流电阻，起保护作用．蜂鸣器H作为报警提醒．电路设计如图．2．电路工作原理当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两簧片被磁化相吸，继电器接通而工作．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，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)检查干簧管．用磁体直接靠近干簧管，观察干簧管簧片能否正常动作．(2)连接电路．连接电路前，要检查其他元件是否也能正常工作．(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．知识点二光控开关【重难诠释】1．实验器材和装置光敏电阻完成光信号向电信号的转变．晶体三极管将电流进行放大，同时具有完成断路和接通的开关作用．发光二极管LED模仿路灯．电路设计如图甲．为了能够驱动更大功率的负载，需用继电器来启、闭另外的供电电路，如图乙所示．2．电路工作原理(1)光较强时，光敏电阻阻值小，三极管不导通，继电器断路，处于常开状态，小灯泡L不亮．(2)光较弱时，光敏电阻阻值变大，三极管导通，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，点亮小灯泡L.3．实验操作(1)连接电路，检查无误后，接通电源．(2)用白光照射光敏电阻，调节R1，使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光．(3)减弱光敏电阻的光照强度，当光减弱到某种程度时，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，发光二极管LED或小灯泡L熄灭．知识点三自动控制电路的分析与设计【重难诠释】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。
2023年新教材高中物理第5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
＋kt，联立得出电流与温度的关系式为 I＝R＋Ea＋kt. (4)因为Rt＝a＋kt(且a＞0，k＞0)，所以温度越低，电阻越小，回路
中I越大，所以低温度刻度在右侧，由(3)中关系式可知电流与温度不是 线性关系，所以刻度线分布不均匀．
【解析】(1)电路图如图所示．
(2)按图接好电路，闭合开关S，水泵工作，水位升高，当浮子A上 升使B接触到S1时，左侧电路(控制电路)工作，电磁铁F有磁性，拉下衔 铁E，使S2断开，电动机M不工作，停止注水，当水位下降，使B与S1脱 离，左侧电路停止工作，电磁铁F无磁性，弹簧D的弹力拉动衔铁E，使 S2接通，电动机M工作．
小练·随堂巩固
1．关于干簧管，下列说法正确的是
B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器
C．两个传感器可能分别是电容式传感器和温度传感器
D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作
【答案】B 【解析】题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动启动，由此 可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自 动工作只需满足光照或温度升高一个条件即可，A、C、D错误，B正 确．
干簧管的工作原理是什么？ 【答案】当永久磁铁靠近干簧管或绕在干簧管上的线圈通电形成的 磁场使簧片磁化时，簧片的触点部分就会被磁力吸引，当吸引力大于簧 片的弹力时，常开接点就会吸合；当磁力减小到一定程度时，接点被簧 片的弹力打开．
如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含
铁芯的线圈，P为可绕Oபைடு நூலகம்转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、
例2 目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开 关．该延时开关的简化原理如图所示．图中D是红色发光二极管(只要有 很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为 限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延 时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开 关触发，相当于S闭合，这时释放K后，延时 开关S约在1 min后断开，电灯熄灭．根据上 述信息和原理图，我们可推断：
3利用传感器制作简单的自动控制装置-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案
利用传感器制作简单的自动控制装置一、教学目标1.了解传感器的基本原理和种类；2.熟悉利用传感器对物理量进行检测和控制的方法；3.掌握实验室中使用传感器制作自动控制装置的基本步骤和技巧；4.能够运用所学知识，创造出有实际应用价值的自动控制装置。
二、教学内容1.传感器的基本原理和种类；2.利用传感器对光照、温度、湿度等物理量进行检测和控制的方法；3.实验室中使用传感器制作自动控制装置的基本步骤和技巧；4.制作一个可以根据光照强度自动控制室内灯光的装置。
三、教学过程1. 传感器的基本原理和种类传感器是一种将一种物理量转变成另一种可供人们读取或处理的信号的装置，例如光线、声波、其它电磁波、地磁、压力、湿度、温度等物理量。
传感器的基本原理是将一种被检测的物理量转化成为电信号，再进行放大、滤波、处理等操作，最终输出供人们读取的结果。
常见的传感器种类包括：•光敏电阻：测量光强•热电偶：测量温度•湿度传感器：测量湿度•压力传感器：测量压力•加速度传感器：测量加速度2. 利用传感器对物理量进行检测和控制的方法传感器可以通过与微控制器或电脑相连，对光照、温度、湿度等物理量进行实时监测和控制。
具体操作步骤如下：1.连接传感器：将传感器与微控制器或电脑相连，传输实时数据。
2.读取数据：使用编程语言读取传感器的实时数据。
3.处理数据：根据读取到的数据进行分析、处理，得出所需要的结果。
4.控制执行器：通过控制执行器对物理量进行控制，如控制电机转动、控制灯光开启等。
3. 实验室中使用传感器制作自动控制装置的基本步骤和技巧在实验室中，使用传感器制作自动控制装置的基本步骤如下：1.选择传感器：根据需要监测的物理量选择合适的传感器，如光敏电阻、温度传感器等；2.连接传感器和执行器：将传感器和执行器相连，以使得传感器检测到的物理量可以控制执行器；3.测试传感器：检测传感器是否正常工作，并根据需求调整传感器的灵敏度；4.设计控制逻辑：根据需求设计控制逻辑，如当光照强度低于某一值时打开灯光；5.编程实现：使用编程语言实现所设计的控制逻辑。
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第5章 传感器 3 利用传感器制作简单的自动控制装置
的阻值
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关键信息
分清两个电路:一是U1、R、R0和线圈串联而成的闭合
电路,线圈产生磁场,控制吸引衔铁,起自动开关的作用;
二是U2与指示灯或警铃串联,使指示灯亮或警铃响
报警的原理:温度升高时,热
自动报警温度的计算:根据
敏电阻的阻值减小,根据闭合
接通报警装置时的电流大
继电器接通而工作。当门窗开启时,磁体离开干簧
管,干簧管失去 磁性 而断开,继电器被断电,动触
点c与常闭触声报警。
解析 当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,干簧管两簧片被磁化相吸,继电
器接通而工作。当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失去磁性而断开,
继电器被断电,动触点c与常闭触点b接触,蜂鸣器H发声报警。
柱应与图乙中M接线柱连接,此时A、B接通,流过D、E的电流较小,可知光
敏电阻的阻值较大,光照越强,光敏电阻的阻值越小,故A、B错误;电磁铁的
磁性与电流的大小有关,电流小到一定值,A、B接通,光线更暗时,光敏电阻
的阻值更大,根据
I=
可知要实现光线更暗时对路灯自动供电,可将
0 +1 +
R1的阻值调小,故C正确;当LED出现断路故障时,不影响电磁继电器部分的
D、E中通过的电流增大到一定数值时,C与B接线柱接通。图乙为应用电
磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图,虚线框内为电磁继电
器接入电路时的符号(M、N两接线柱分别与电磁继电器中接线柱A或C连
接)。R为光敏电阻,R1为可调电阻,R0为保护电阻。开关S闭合,在光线暗时
对路灯L供电,光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法正确的是
利用传感器制作简单的自动控制装置 课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
练习
7. 半导体薄膜压力传感器是一种易于网购、价格不贵的电学元件。它的工作原理是半导体材料的“压 阻效应”（压阻效应是指当半导体材料沿某一方向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象）。当 压力增大时，传感器的电阻会减小。利用它可以制作苹果自动分拣装置，下图是苹果自动分拣装置的 示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。试简述其原理。
练习
6. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。较重的滑 块 2 可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧 3 拉着；R 为滑动变阻器，4 是滑动片，它与电阻器任 一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个 装置就是一个加速度传感器。两个电池 E 的电压相同。 按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央， 当 P 端的电势高于 Q 端时，指针向零点右侧偏转。 将框架固定在运动的物体上，当物体具有图示方向的 加速度 a 时，电压表的指针将向哪个方向偏转？简述 你分析的过程。
§5.3 利用传感器制作简单 的自动控制装置
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一、门窗防盗报警装置
门窗防盗报警装置具有自动提示报警的功能。在睡觉前连接好电路，启动防盗报 警装置。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。
一、门窗防盗报警装置
一、门窗防盗报警装置
门窗防盗报警装置具有自动提示报警的功能。在睡觉前连接好电路，启动防盗报 警装置。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。
二、光控开关
三极管： 晶体三极管是半导体基本元件之一，具有电流
放大作用，在控制电路中常用作电子开关。三极管 由三个电极组成，分别是发射极 e，基极 b 和集电 极 c，有 NPN 型和 PNP 型两种。