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1、第3课 实验：传感器的应用知识与技能1、了解两个实验的基本原理2、通过实验，加深对传感器作用的体会，培养自己的动手能力过程与方法通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用情感态度与价值观培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主、实践为重的素质教育理念（一）引入新课：上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？学生思考后回答：电饭锅，测温仪，鼠标器，火灾报警器 这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。（二）新课教学：实验1、光控开关1实验原理及知识准备（投影）如图所示光控电路，用发光二极管LE
2、D模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51 k，R2为 330 k，试分析其工作原理白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，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的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值（1.6V），输出端Y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（1）要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6V，就需要R
3、G的阻值达到更大，即天色更暗。（2）用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路（投影）如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点试分析电磁继电器的工作原理当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，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A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路来源:学科网ZXXK试说明控制电路的工作原理。天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈
4、中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭分组实验。2温度报警器上一节我们学习了火灾报警器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化，从而达到报警的目的这种设计其敏感性是否值的怀疑，你想过吗？既然发生火灾时，环境温度要升高，我们能不能用温度传感器来做成火
5、灾报警器呢？（投影）温度报警器的工作电路，如图所示。试分析其工作原理。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，Rl的阻值不同，则报警温度不同怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高3、归纳总结本节课主要学习了以下几个问题：光控开关温度报警器
6、传感器的应用实例【板书设计】1. 斯密特触发器：模拟信号数字信号2. 逻辑电路：高电平、低电平3. 光控开关：电路组成、工作原理,天色更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大4. 温度报警器：电路组成、工作原理,温度更高时报警，应该把R1的阻值调小【练习】1(多选)(2019秋太原五中高二月考)如图所示是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是()A当RT的温度升高时，RT减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D当增大R1时，A端电
7、势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声【答案】BC【解析】：当RT温度升高时，电阻减小，A点电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，蜂鸣器导通发出警报，A错误，B正确；当增大R1时，A端电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，电流通过蜂鸣器，发出报警声，C正确，D错误。2. (2019秋河南省商丘一中高二上学期期末)根据图中所提供的器材，请正确将ABCD四个接线柱的接线接好，使其成为一个以热敏电阻为传感器的简易报警器(当温度过高时，电铃会响铃报警)。【答案】：【解析】：根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在温度较低时，热敏电阻阻值较大，电路的电流较小，则干簧管的磁场较弱，因此另一电路不能导通；
8、当温度较高时，电流较大，磁场增强，导致干簧管接通，导致另一电路导通，从而报警。电路图如图所示。3. (2019秋黑龙江省大庆市铁人中学高二下学期期中)传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻。热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器的线路图。问：(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在_a_(填“a”或“b”)；(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向_左_移动(填“左”或“右”)；【答案】（1）a （2）左【解析】：(1)由图甲可知当温度升高时Rt的阻值减小，通过线圈的电流变大，线圈的磁感应强度变大，对衔铁的引力变大，可与a点接触，欲使报警器报警，c应接在a点。(2)若使启动报警的温度提高些，可使电路的相对电流减小一些，以使得热敏电阻Rt的阻值减小的更大一些，所以将滑动变阻器滑片P向左移动，增大滑动变阻器接入电路的阻值。