高中物理第三章传感器3生活中的传感器4简单的光控和温控电路选学省公开课一等奖新名师优质课获奖课.pptx

3,生活中传感器,4,简单光控和温控电路（选学）,第三章传感器,1/26,1.,了解各种传感器在日常生活和生产中应用,.,2.,会分析简单光控和温控电路,.,目标定位,2/26,二、简单光控和温控电路,三、自动控制电路分析与设计,栏目索引,一、生活中传感器,对点检测 自查自纠,3/26,一、生活中传感器,知识梳理,1.,洗衣机中传感器,全自动洗衣机已实现了利用,和电脑技术对洗涤全过程进行检测和控制,.,近年流行含糊洗衣机中传感器大致有：,_,传感器、,传感器、,传感器、,传感器、,传感器、,传感器、,(,压电,),传感器,.,2.,电冰箱中传感器,电冰箱主要由,系统和控制系统两大部分组成,.,控制系统主要包含：,_,控制、,控制、,保护等,.,答案,传感器,水位,负载量,水温,布质,洗涤粉,脏污程度,脱水,制冷,温度自动,除霜温度,过热及过电流,4/26,3.,家用报警器,(1),居家生活中，煤气泄漏，会危及人身安全，需要加以防范,.,我们能够利用,元件制作有害气体报警器和可燃气体报警器,.,(2),有一个敲击防盗报警器，它利用,式传感器对门窗玻璃损毁产生反应，形成对报警装置开启,.,还有一个冲击防盗报警器，由,传感器和,_,电路两部分组成,.,气敏,压电,冲击,执行,答案,5/26,4.,传感器与人感官,(1),传感器和由它制成录像头、监控探头，能够类比人眼睛,.,(2),对有毒有害气体进行监控,和,传感器，相当于人鼻和舌等嗅觉、味觉器官,.,(3),和,传感器，以及,传感器能够认为相当于人类触觉器官，如手、足、皮肤等,.,(,4),传感器不妨认为是机器耳朵,.,声,光,化学,生物,力学,振动,答案,温度,6/26,典例精析,例,1,如图,1,所表示为某种电冰箱内温度控制器结构,.,铜制测温泡,1,、细管,2,和弹性金属膜盒,3,连通成密封系统，里面充有氯甲烷和它蒸气，组成了一个温度传感器,.,膜盒,3,为扁圆形,(,图中显示它切面,),，右表面固定，左表面经过小柱体与弹簧片,4,连接,.,盒中气体压强增大时，盒体就会膨胀,.,测温泡,1,安装在冰箱,图,1,(1),为何当冰箱内温度较高时压缩机能够自动开始工作，而在到达设定低温后又自动停顿工作？,解析答案,冷藏室中,.5,、,6,分别是电路动触点和静触点，控制制冷压缩机工作,.,弹簧,7,两端分别连接到弹簧片,4,和连杆,9,上,.,连杆,9,下,端是装在机箱上轴,.,凸轮,8,是由设定温度旋钮,(,图中未画出,),控制，逆时针旋转时凸轮连杆上,端右移，从而加大对弹簧,7,拉力,.,7/26,解析,冰箱内温度较高时，密封系统中压强增大，盒体膨胀，膜盒,3,经过小柱体带动弹簧片,4,，使动触点,5,与静触点,6,接触，控制压缩机自动开始工作，而在到达设定温度时弹簧带动弹簧片,4,将触点,5,、,6,断开，使压缩机停顿工作,.,答案,看法析,8/26,(2),为何用凸轮能够改变设定温度？,解析,凸轮逆时针转动会加大连杆,9,对弹簧,7,拉力，该拉力与弹性金属膜盒,3,共同控制弹簧片,4,运动，而弹簧,7,上弹力改变会改变设定温度,.,答案,看法析,解析答案,9/26,例,2,如图,2,所表示为冲击防盗报警器冲击传感器结构示意图,.,在外壳绝缘基板上固定一个螺栓，螺栓上有一个弹簧，弹簧顶端焊有一个钢球，它们都是电良导体，外壳也使用电良导体制成,.,请简述这种装置防盗原理,.,图,2,答案,在静止状态下，不论传感器置于何种状态，钢球和外壳呈断开状态不会导通，一旦传感器受到外力冲击，如砸、碰、撞、敲击、撬动时，则钢球受到扰动产生运动与外壳接通，便可触发执行电路，使报警装置开始工作,.,返回,答案,10/26,二、简单光控和温控电路,知识梳理,1.,光控自动照明电路,利用,电阻作控制元件，从而经过光线来实现自动控制，使电路在天亮时自动,，天黑时自动,.,2.,温控电熨斗,利用,电阻作控制元件，从而使电熨斗温度在,指定值时，电热器供电加热，不然将电源关闭,.,答案,光敏,切断,导通,热敏,低于,11/26,例,3,如图,3,所表示是一个烟雾报警器控制电路图，其原理简化以下：调整可变电阻,R,1,使,U,23,0.,当有烟雾时，,开始触发工作，其中,R,g,是光敏电阻,.,由此可知，要使,开始工作则应满足,(,),典例精析,解析答案,图,3,返回,A.,2,3,B.,2,3,时，控制电路开始工作,.,答案,A,返回,13/26,例,4,如图,4,所表示为某小型电磁继电器结构示意图，其中,L,为含铁芯线圈,.,P,为可绕,O,点转动铁片，,K,为弹簧，,S,为一对触头，,A,、,B,、,C,、,D,为四个接线柱,.,电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制要求，其工作方式是,(,),三、自动控制电路分析与设计,典例精析,图,4,A.,A,与,B,接信号电压，,C,与,D,跟被控电路串联,B.,A,与,B,接信号电压，,C,与,D,跟被控电路并联,C.,C,与,D,接信号电压，,A,与,B,跟被控电路串联,D.,C,与,D,接信号电压，,A,与,B,跟被控电路并联,解析答案,总结提升,返回,14/26,解析,A,、,B,接电磁继电器线圈，所以,A,、,B,应接信号电压，线圈电流随信号电压改变使电磁继电器吸引或释放,P,，从而使,C,、,D,接通或断开，进而起到控制作用,.,故正确答案为,A.,答案,A,总结提升,15/26,总结提升,设计自动控制电路时，普通按照以下思绪进行：,(,1,),依据题目给出仪器和要求画出控制电路和工作电路,控制电路由电源、开关、光敏电阻,(,或热敏电阻等其它敏感元件,),、电磁继电器和导线等组成；工作电路由电源、用电器,(,灯泡、电热丝或其它用电器,)导线等组成,.,这两个电路相互独立，又经过电磁继电器相关联，电磁继电器实际上是工作电路开关,.,(,2,),分析自控电路合理性,电路设计完成后，要对它合理性进行分析，用光照射光敏电阻或对热敏电阻加热，检验工作电路接通和断开是否符合实际要求,.,比如，自控路灯电路设计要求是白天切断工作电路，使路灯熄灭，晚上接通工作电路，使路灯发光,.,返回,16/26,对点检测 自查自纠,1,2,3,4,解析答案,A.,常温时上下触点是接触,B.,双金属片温度升高时，上层金属片形变较大，,双金属片将向下弯曲,C.,原来温度控制在,80,断开电源，现要求,60,断开电源，应使调温旋钮下,移一些,D.,由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些,1.(,生活中传感器应用,)(,多项选择,),如图,5,所表示是自动调温式电熨斗，以下说法正确是,(,),图,5,17/26,解析,常温工作时，上下触点是接通，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源,.,断电温度要升高则应使调温旋钮下移一些，,A,、,B,、,D,对，,C,错,.,1,2,3,4,答案,ABD,18/26,2.(,自动控制电路分析与设计,),如图,6,所表示是自动水位报警示意图，其中继电器线圈经过电流时，磁铁吸引衔铁,1,，使它与触头,3,断开，与触头,2,接触,.,若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在,_,位置，绿灯泡应安在,_,位置,(,填,“,A,”,或,“,B,”,).,1,2,3,4,解析答案,图,6,19/26,解析,水位正常时，线圈中没有电流，衔铁,1,与触头,3,接触，这时应绿灯亮，所以绿灯泡应安在,A,位置，当高出一定水位时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁,1,，使它与触头,3,断开，与触头,2,接触，这时应红灯亮，所以红灯泡应安在,B,位置,.,1,2,3,4,答案,B,A,20/26,1,2,3,4,3.(,生活中传感器应用,),如图,7,所表示是电煲电路图，,S,1,是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度到达居里点,(103,),时，会自,动断开,.S,2,是,一个自动温控开关，当温度低于,70,时，会自动闭合；温度高于,80,时，会自动断开,.,红灯是加热时指示灯，黄灯是保温时指示灯,.,分流电阻,R,1,R,2,500,，加热电阻丝,R,3,50,，两灯电阻不计,.,(1),分析电饭煲工作原理；,解析答案,图,7,21/26,1,2,3,4,解析,接上电源，,S,2,自动闭合，同时手动闭合,S,1,，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态,.,加热到,80,时，,S,2,自动断开，,S,1,仍闭合；饭煮熟后，温度升高到,103,时，,S,1,自动断开，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，因为散热，待温度降至,70,时，,S,2,自动闭合，电饭煲重新加热，温度到达,80,时，,S,2,又自动断开，再次处于保温状态，如此循环,.,答案,看法析,22/26,1,2,3,4,(2),计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗电,功率之比；,答案,看法析,解析答案,23/26,解析,假如不闭合,S,1,，开始时,S,2,是闭合，,R,1,被短路，功率为,P,1,；,当温度上升到,80,时，,S,2,自动断开，功率降为,P,2,；,温度降低到,70,，,S,2,自动闭合,温度只能在,70,80,之间改变，不能将饭煮熟,.,1,2,3,4,(3),简明回答，假如不闭合开关,S,1,能将饭煮熟吗？,答案,看法析,解析答案,24/26,4.(,自动控制电路分析与设计,),按如图,8,所表示连接好电路，合上,S,，发觉小灯泡不亮，原因是,_,_,；用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发觉小灯泡,_,，原因是,_,_,；停顿吹风，会发觉,_,_,；把热敏电阻放入冷水中会发觉,_.,返回,1,2,3,4,图,8,因为热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁,磁性较弱吸不住衔铁,亮,电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁,吸住衔铁,小灯泡不会马上熄灭，因为热敏电阻温度,依然较高,小灯泡熄灭,答案,25/26,本课结束,26/26,