高中物理3 利用传感器制作简单的自动控制装置图文课件ppt

这是一份高中物理3 利用传感器制作简单的自动控制装置图文课件ppt，共25页。PPT课件主要包含了光控开关电路，答案见解析图，报警器开始报警等内容，欢迎下载使用。

实验1　门窗防盗报警装置1.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.
2.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.3.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，观察簧片能否正常工作.(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.
实验2　光控开关1.实验原理当环境光比较强时，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.
2.实验器材发光二极管、三极管、可变电阻R1、电阻R2、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源、导线若干、黑纸.
3.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.
1.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UR2与门关闭时相比的变化情况为A.红灯亮，UR2变大 B.绿灯亮，UR2变大C.绿灯亮，UR2变小 D.红灯亮，UR2变小
2.光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用.街道路灯自动控制就是应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流信号放大器，D为路灯.请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果.
当有光照射时，光敏电阻阻值较小，电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸合，使两个触点断开；当无光照时，光敏电阻阻值增大，电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作，电路如图所示.
3.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警.提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干.在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.
(1)在图中完成待调节的报警系统原理电路图的连线.
热敏电阻的温度达到60 ℃时，报警器报警，故需通过调节电阻箱使其电阻为60 ℃时的热敏电阻的阻值，即调节到阻值650.0 Ω，使报警器能正常报警，电路图如图所示.
(2)电路中应选用滑动变阻器 (填“R1”或“R2”).
(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_____Ω；滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________.
接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏
②将开关向 (填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 .
热敏电阻阻值为650.0 Ω时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻箱的阻值也应为650.0 Ω，实验调试时，将开关置于c端，缓慢调节滑动变阻器，直到报警器开始报警.为防止通过报警器电流过大，造成报警器烧坏，开始时应使滑动变阻器的滑片置于b端.
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．
4.某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示.将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响.图甲中继电器的供电电压U1＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30 Ω.当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像.
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连，指示灯的接线柱D应与接线柱 相连(均选填“A”或“B”)；
根据“当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，知警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连.
(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 (均选填“增大”“减小”或“不变”)，当环境温度达到 ℃时，警铃报警；
当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，由欧姆定律知电路中电流增大，则继电器的磁性将增大.
由题图乙知，此时环境温度为80 ℃，所以环境温度达到80 ℃时，警铃报警.
(3)如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是 .A.适当减小U1 B.适当增大U1C.适当减小U2 D.适当增大U2