6.3实验:传感器的应用
教学目标:
1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性.
2、知道晶体三极管的放大特性.
3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用.
4、综合实验培养动手能力,体会物理知识实际中的应用.
教学重点:
1、了解斯密特触发器的工作特点,能够分析光控电路的工作原理。
2、温度报警器的电路工作原理
教学难点:光控电路和温度报警器电路的工作原理。
教学方法:PPT课件,演示实验,讲授
教学用具:PPT课件
教学过程:
(一)引入新课
随着人们生活水平的提高,传感器在工农业生产中的应用越来越广泛,如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等,都用到了传感器.传感器的工作离不开电子电路,传感器只是把非电学量转换成电学量,对电学量的放大,处理均是通过电子元件组成的电路来完成的.
这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。
(二)新课教学
1.实验1 光控开关
实验原理及知识准备
如图所示光控电路,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 kΩ,试分析其工作原理.
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
问题: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?
分析: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RG的阻值达到更大,即天色更暗。
问题:用白炽灯模仿路灯,为何要用到继电器?
分析: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.
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.
分析: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