高中物理 第六章 传感器实验典例精析学案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理学案VIP专享

第六章 传感器实验典例精析 光控开头实验【典例 1】(2018·大庆高二检测)一路灯控制装置如图所示 E=6.0V,RG为光敏电阻,光照射RG时,RG变小。白天时,继电器 J 两端电压是较大还是较小?要使路灯比平时早一些时间亮起来,应如何调节 R1? 【解析】由题可知,按照逻辑分析法,引起电路状态变化的原因是照射光敏电阻 RG的光的强弱。白天光照强,RG的阻值较小,R1两端的电压 U1=较大,即 A 点电势较高,则 Y 端为低电平,继电器两端电压较小,不工作,路灯不亮。而夜间的情形恰好相反。所以白天时,继电器 J 两端电压较小。若使路灯早一些亮时,首先要明确继电器的工作电压 UJ一定,Y 端电平一定,A 端电平一定,则 R1两端的电压 U1一定,因 U1==,则可知要使路灯早些亮时,环境光线仍较强,RG偏小,要保证 U1一定,必须调节 R1使其变小。答案:较小 调节 R1使其变小 温度报警器实验【典例 2】如图所示是一个火灾报警装置的逻辑电路图。RT是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,R 是一个阻值较小的分压电阻。 (1)要做到低温时电铃不响,火灾时产生高温,电铃响起,在图中虚线处应接入怎样的元件?(2)为什么温度高时电铃会被接通?(3)为了提高该电路的灵敏度,即报警温度调得稍低些,R 的值应大一些还是小一些?【解析】(1)当环境温度较低时 RT的阻值很大,R 比 RT小得多,因此 P、X 之间电压较大。要求此时电铃不发声,表明输出给电铃的电压应该较小,所以图中虚线处的元件输入与输出相反,可见虚线处元件应是“非”门,可接入斯密特触发器。(2)当环境温度变高时 RT阻值减小,P、X 之间电压降低,输入低电平时,从“非”门输出的是高电平,电铃响起。(3)由前面分析可知,若 R 较大,由于它的分压作用,RT两端的电压不太高,即外界温度不太高时,就能使 P、X 之间电压降到低电压,输入低电平,电铃就能发声,因此 R 越大,电路灵敏度越高。答案:见解析 创新实验设计【典例 3】一热敏电阻阻值随温度变化的图象如图甲所示。请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路,当温度高于某一值后红色指示灯亮,而温度低于这一值时绿色指示灯亮。 器材:如图乙所示的继电器一只(a、b 为常闭触点,c、d 为常开触点)、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干。【解析】由题图甲可以看出热敏电阻的阻值随温度升高而降低,是负温度系数的热敏电阻,设计的控制电路如图所示。当温度低于某一值时,热敏电阻的阻值较大,流...