人教版 (2019)选择性必修 第二册3 利用传感器制作简单的自动控制装置精品ppt课件

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【物理观念】了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理。【科学思维】学会分析含有传感器的不同电路，并进行定量的计算，用科学的思维方式，来解决实际问题。【科学探究】通过对门窗防盗装置、光控电路的实验操作，提高实际动手能力的同时学会自己分析问题、解决问题，培养探究科学问题的兴趣。【科学态度与责任】引领学生验探索现代科技产物的热情，敢于尝试，乐于思考的科学态度，培养团队精神。【教学重点】了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理，并知道电磁继电器、三极管的基本功能。【教学难点】通过学习门窗防盗装置、光控电路的实验过程及原理能够制作简单的自动控制装置，并可以对相关题目进行定性分析与相应的定量计算。
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。这些电路如何设计？
单向导电性，在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态；在反向电压作用下电阻很大，处于截止状态。
全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。
放大电流，以及控制电路的通断
电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（输入回路）和被控制系统(输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。
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。
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
(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。
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。
当环境光比较强时，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。
(1)按照实验电路图连接电路，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。
对于有关传感器应用的实验电路问题，解答时应先弄清楚电路中所用传感器的类型及其工作原理，然后根据电路特点进行分析．
研究传感器应用注意事项：
1.下如图所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则( 　 )A．A为低电平，LED发光B．A为高电平，LED发光C．A为低电平，LED不发光D．A为高电平，LED不发光
A为低电平时，Y为高电平，LED的电压小，不发光；A为高电平时，Y为低电平，LED的电压大，发光，故B、C正确．
2.如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是(　　)A．温度升高至74 ℃时，L1亮灯报警B．温度升高至74 ℃时，L2亮灯报警C．温度升高至78 ℃时，L1亮灯报警D．温度升高至78 ℃时，L2亮灯报警
当温度低于78 ℃时，线圈中没有电流，此时灯L1亮，但不报警，当温度升高到78 ℃时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮且报警，温度升高至74 ℃时，线圈中没有电流，只是灯L1亮，不会报警．
3.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。
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，电流很小，电磁铁磁性非常弱，弹簧将衔铁拉起，使b、a接触，电动机甲转动，拉开厚绒窗帘，同时关闭薄纱窗帘。