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课时 6.3 实验:传感器的应用
1.让学生练习电子电路的组装,获得对自动控制电路设计的感 性认识。 2.识别各种晶体管、逻辑集成电路块、集成电路实验板,知道各 种元器件的性能和引脚关系。 3.了解光控开关电路及控制原理,会组装光控开关。 4.了解温度报警器及控制原理,会组装温度报警器。
重点难点:了解电子电路原理,练习电子电路的组装。 教学建议:教材对于传感器的工作原理只是作为简单电路中的 一个器件来进行讲述,并没有涉及传感器的内部结构和复杂的逻辑 电路等。所以,在给学生讲解时,需要注意难度的把握。在教学中要 讲清楚一些常用电子元器件的原理和使用要点,掌握二极管、 门电路 等电子器件的特性。 要自己动手,连接光控开关电路和温度报警电路, 了解斯密特触发器在电路中的作用。 导入新课:随着人们生活水平的不断提高,家用电器也在走向智 能化和遥控化。遥控技术越来越多地应用于家用电器。遥控开关不 仅能用来控制电源开关,也能用来控制电视机频道的选择、 音量的大 小、电风扇的风速、空调的温度等。你想探究一下它的工作原理吗?
)。
【答案】B
3.公交车上安装了温度传感器,当发动机温度高于规定温度时,传感 器就会自动报警,提醒驾驶员注意。 图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 B.温度升高至 74 C.温度升高至 78 D.温度升高至 78
知识链接:要想天更暗时‚路灯‛才会亮,应该把 R1 的阻值调大 些。
主题 4:温度报警器 阅读教材中‚实验 2 温度报警器‛的内容,温度报警器的电路 如图所示。试分析该电路是如何做到常温下蜂鸣器不发出报警声, 而在较高的温度时蜂鸣器会发出报警声。
解答: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,负温度系数热敏电阻 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。
Байду номын сангаас
【答案】AD
主题 1:三种逻辑关系 《选修 3-1》中我们学习了门电路知识,图示的三种逻辑电路分 别是什么逻辑关系?
解答:甲是‚与‛门;乙是‚或‛门;丙是‚非‛门。
知识链接:门电路可以有一个或多个输入端,但只有一个输出端。
主题 2:继电器(重点探究) 继电器是实现当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电 气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种元件。图示是一 个通过电磁继电器控制电动机工作的电路图,请你简要说说电磁继 电器的控制原理。
)。
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
【答案】BC
2.图示是一个基本逻辑电路。声控开关、光敏电 阻、小灯泡等元件构成一个自动控制电路。该电 路的功能是在白天无论声音多么响,小灯泡都不 会亮,在晚上,只要有一定的声音,小灯泡就亮。 这种电路现广泛使用于公共楼梯间,该电路虚线 框 N 中使用的是门电路。则下列说法正确的是( A.R2 为光敏电阻,N 为‚或‛门电路 B.R2 为光敏电阻,N 为‚与‛门电路 C.R2 为热敏电阻,N 为‚或‛门电路 D.R2 为热敏电阻,N 为‚非‛门电路
① ‚非‛ 门 ②连续变化 ③突变 ④发光二极管 ⑤光敏电阻 ⑥ 高 ⑦热敏电阻 ⑧发出鸣叫声
1.生活中你有没有接触到光控开关或声控开关?
解答:楼道或办公大楼内通常装有光控或声控的路灯。
2.生活中有没有看到报警器?
解答:很多房间(或宾馆)都安装了火警报警器或烟雾报警器。
1.(多选)图示为一个逻辑电平检测电路,A 与被测点相接,则(
1.斯密特触发器 斯密特触发器是一种特殊的① ‚非‛门 (选填‚‘与’门‛ ‚‘或’门‛或‚‘非’门‛)电路,如图所示。当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值时,输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平, 而当输入端 A 的电压下降到另一个值的时候,Y 会从低电平跳到高电 平。斯密特触发器可以将② 连续变化 的模拟信号转换为③ 突 变 的数字信号。
主题 3:光控开关
阅读教材中‚实验 1 光控开关‛的内容。在图示的光控开关 电路中,LED 是模仿现实中的路灯,试分析其工作原理。
解答:白天光强度较大,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;当天色暗到一定程度时,RG 阻值增大到一定值,斯密特触发器 的输入端 A 的电压上升到某一值,输出端 Y 突然从高电平跳到低电平, 此时发光二极管 LED 导通发光(相当于路灯接通,处于发光状态)。 这 样就实现了使路灯天明自动熄灭,天暗自动开启的目的。
解答:控制电路开关接通时,电磁铁中线圈有电流,电磁铁有很 强的磁性,能克服弹簧的弹力把上方的衔铁吸引下来,使触点接触, 电动机的工作电路接通,电动机工作。控制电路开关断开时,电磁铁 中线圈没有电流,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的弹力作用下上升, 触点断开,电动机的工作电路断开,电动机停止工作。
知识链接:在控制电路中应该并联一只二极管,这是为了防止电 磁继电器释放衔铁时,线圈中的自感电动势损坏集成电路,而二极管 的存在可以提供自感电流的通路。
℃时,L1 亮灯报警 ℃时,L2 亮灯报警 ℃时,L1 亮灯报警 ℃时,L2 亮灯报警
【答案】D
4.(多选)图示为用光敏电阻 LDR 和灯泡制成的一种简易水污染指示 器,下列说法中正确的是( )。
A.严重污染时,LDR 是高电阻 B.轻度污染时,LDR 是高电阻 C.无论污染程度如何,LDR 的电阻不变,阻值大小由材料本身因 素决定 D.该仪器的使用会因为白天和晚上而受到影响
2.光控开关 图示的光控开关电路中的 LED 是④ 发光二极 管 (填电子元件的名称),RG 是⑤ 光敏电阻 (填 电子元件的名称),当有较强的光照射 RG 时,斯密特触 发器 Y 端输出⑥ 高 (选填‚高‛或‚低‛)电平。
3.温度报警器 如图所示的温度报警器电路中 RT 是⑦ 热敏电阻 (填电子元 件的名称),当环境温度较高时,蜂鸣器将⑧ 发出鸣叫声 。
