（新课标）高考物理 主题四 传感器 4.3 实验：传感器的应用学案 新人教版选修3-2-新人教版高三选修3-2物理学案

4.3 实验：传感器的应用一、实验目的1.了解光控开关和温度报警器的工作原理2.练习用传感器制作自动控制设备二、实验原理1.斯密特触发器：当输入端 A 的电压逐渐上升到某一值(1.6 V)时，输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，甲图中 LED 发光，乙图中蜂鸣器发声，当输入端 A 电压下降到某一值(0.8 V)时，输出端 Y 会从低电平跳到高电平(3.4 V)，甲图中 LED 熄灭，乙图中蜂鸣器停止发声。2.甲图中当光线较强，RG变小，给 A 点提供低电平，光线暗时，RG变大，A 点为高电平。3.乙图中温度正常，RT较大，A 点为低电平，温度升高到一定值，RT减小到一定值，A 点为高电平。4.可以调节 R1，使不同光线或温度条件下 A 点获得高电平或低电平。三、实验器材1.光控开关实验：斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V，0.3 A)、可变电阻 R1(最大阻值 51 kΩ)、电阻 R2(330 Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸。2.温度报警器实验：斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻 R1(最大阻值 1 kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、烧杯(盛有热水)。四、实验过程1.光控开关(如图 1)图 1(1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。(2)检查各元件的连接，确保无误。(3)接通电源，调节电阻 R1，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮。(4)用黑纸渐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或灯泡的状态。(5)渐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态。(6)改变滑动变阻器的滑片位置，重复以上步骤。要想在天更黑一些路灯才会点亮，需要将滑动变阻器的阻值调大一些还是调小一些？通过做实验验证你的结论。2.温度报警器(如图 2)图 2(1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。(2)检查各元件的连接，确保无误。(3)接通电源，调节电阻 R1，使蜂鸣器常温下不发声。(4)将热敏电阻放入热水中，注意蜂鸣器是否发声。(5)将热敏电阻从热水中取出，注意峰鸣器是否发声。(6)改变滑动变阻器的滑片位置，分析变阻器的阻值大小和报警的关系。五、结果与分析1.→→→→→2.→→→→→六、注意事项1.安装前，对器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装。2.光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接，否则电磁继电器不能正常工作。[精典示例][例 1] 如图 3 所示的光控电路，用发光二极管 LED 模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为 51 kΩ，R2为 330 Ω...