利用传感器制作简单的自动控制装置+高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

第三节利用传感器制作简单的自动控制装置第五章传感器

学习目标1新课讲解3新课导入2经典例题4课堂练习5本课小结6目录

学习目标1.通过利用传感器制作简单的自动控制装置，加深对传感器的认识，了解与传感器技术相关的物理知识，从实际应用的视角理解物理与实际生活的紧密联系。2.引导学生经历实验探究过程，培养学生设计实验、绘制实验电路图以及实验操作的能力，培养学生实验探究的学科素养。3.通过实验知道二极管的单项导电性、三极管具有电流放大作用等。

新课导入生活中，无处不在的传感器…紫外线传感器磁光效应传感器相机电子秤自动门

第一节门窗防盗报警装置

门窗防盗报警装置目标效果：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。干簧管靠近，蜂鸣器不响，指示灯亮；远离，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。

门窗防盗报警装置功能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。构成门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA，并将干簧管接入报警电路。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的通断。

门窗防盗报警装置实验器材名称规格型号名称规格型号干簧管SA常开型蜂鸣器H有源型继电器JQX-14FC5V电源干电池6V发光二极管LED绿色小磁体电阻R330Ω开关

装置中各元件的作用①干簧管：在电路中起传感器和控制开关的作用，作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在。②继电器（虚线方框部分）作为执行装置，继电器则相当于一个自动的双向开关。③发光二极管LED作为电路正常工作提示。特别提醒发光二极管和普通二极管一样具有单向导电性，而且在导电时还能发光，有红、绿、黄等多种颜色。④电阻R：为发光二极管的限流电阻，起保护作用。⑤蜂鸣器H：作为报警提醒。cabSLEDHSAMR实验原理图

门窗防盗报警装置实验器材电源、导线、开关、干簧管、继电器、蜂鸣器、发光二极管、电阻、小磁体。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。门窗防盗报警装置电路图发光二极管

第二节光控开关

光控开关目标效果：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。光照弱，路灯开启；光照强，路灯熄灭。光敏电阻工作电流很微弱，不能直接驱动执行机构工作，需要放大电路。晶体三极管

光控开关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

实验器材名称规格型号名称规格型号可调电阻R1最大电阻为51kΩ继电器HRS1H-S5V或JQX-14FC5V限流电阻R2330Ω小灯泡L6V0.3A光敏电阻RG暗电阻1MΩ亮电阻3kΩ二极管DIN4001三极管VT8050电源干电池6V发光二极管LED红色光控开关

装置中各元件的作用（1）晶体三极管：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。（2）三极管的一个重要特性是，从基极输入一个较小的电流，就会在集电极获得较大的电流。三极管还具有完成断路和接通的开关作用。NPN型PNP型bcebce三极管电路符号及实物图

光控开关光控开关电路

光控开关实验器材可调电阻、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。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。

光控开关实验现象（1）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。（2）让光照加