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1、自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí),3 實(shí)驗(yàn):傳感器的應(yīng)用,合作探究重難疑點(diǎn),課時(shí)作業(yè),一、實(shí)驗(yàn)原理 1光控開(kāi)關(guān) (1)電路如圖631所示 圖631,(2)斯密特觸發(fā)器的工作原理:斯密特觸發(fā)器是一個(gè)性能特殊的非門(mén)電路,當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值(1.6 V)時(shí),輸出端Y會(huì)突然從高電平跳到低電平(0.25 V),而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值(0.8 V)的時(shí)候,Y會(huì)從低電平跳到高電平(3.4 V) (3)光控開(kāi)關(guān)的原理:白天,光照強(qiáng)度較大,光敏電阻RG阻值較小,加在斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓較低,則輸出端Y輸出高電平,發(fā)光二極管LED不導(dǎo)通;,當(dāng)天暗到一定程度時(shí),RG阻值增大到一定值,斯密
2、特觸發(fā)器的輸入端A的電壓上升到1.6 V,輸出端Y突然從高電平跳到低電平,則發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光(相當(dāng)于路燈),這樣就達(dá)到了使路燈天明時(shí)自動(dòng)熄滅,天暗時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟的目的,2溫度報(bào)警器 (1)電路如圖632所示 圖632,(2)工作原理:常溫下,調(diào)節(jié)R1的阻值使斯密特觸發(fā)器輸入端A處于低電平,則輸出端Y處于高電平,無(wú)電流通過(guò)蜂鳴器,蜂鳴器不發(fā)聲;當(dāng)溫度升高時(shí),熱敏電阻RT阻值減小,斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓升高,當(dāng)達(dá)到某一值(高電平)時(shí),其輸出端Y由高電平跳到低電平,蜂鳴器通電,從而發(fā)出報(bào)警聲R1的阻值不同,則報(bào)警溫度不同,可以通過(guò)調(diào)節(jié)R1來(lái)調(diào)節(jié)蜂鳴器的靈敏度,二、實(shí)驗(yàn)器材 1光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn) 斯
3、密特觸發(fā)器、發(fā)光二極管、二極管、繼電器、燈泡(6 V0.3 A)、可變電阻R1(最大阻值51 k)、電阻R2(330 )、光敏電阻、集成電路實(shí)驗(yàn)板、直流電源(5 V)、導(dǎo)線(xiàn)若干、黑紙 2溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn) 斯密特觸發(fā)器、蜂鳴器、熱敏電阻、可變電阻R1(最大阻值1 k)、集成電路實(shí)驗(yàn)板、直流電源(5 V)、導(dǎo)線(xiàn)若干、燒杯(盛有熱水),一、光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟 1按照電路圖將各元件組裝到集成電路實(shí)驗(yàn)板上 2檢查各元件的連接,確保無(wú)誤 3接通電源,調(diào)節(jié)電阻R1,使發(fā)光二極管或燈泡在普通光照條件下不亮,4用黑紙逐漸遮住光敏電阻,觀(guān)察發(fā)光二極管或燈泡的狀態(tài) 5逐漸撤掉黑紙,觀(guān)察發(fā)光二極管或燈泡的狀態(tài),二、溫度報(bào)
4、警器實(shí)驗(yàn)步驟 1按照電路圖將各元件組裝到集成電路實(shí)驗(yàn)板上 2檢查各元件的連接,確保無(wú)誤 3接通電源,調(diào)節(jié)電阻R1,使蜂鳴器常溫下不發(fā)聲 4用熱水使熱敏電阻的溫度升高,注意蜂鳴器是否發(fā)聲 5將熱敏電阻從熱水中取出,注意蜂鳴器是否發(fā)聲,三、注意事項(xiàng) 1安裝前,對(duì)器材進(jìn)行測(cè)試,確保各元件性能良好后,再進(jìn)行安裝 2光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)中,二極管連入電路的極性不能反接,否則繼電器不能正常工作 3光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)中要想天更暗時(shí)“路燈”才會(huì)亮,應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些 4溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn)中,要使蜂鳴器在更低的溫度時(shí)報(bào)警,應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些,實(shí)驗(yàn)探究一光控電路的分析 如圖633是用斯密特觸發(fā)器控制某宿舍樓道內(nèi)燈的示意圖,
5、試說(shuō)明其工作原理 圖633,【解析】天較亮?xí)r,光敏電阻RG阻值較小,斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)較低,則輸出端Y輸出高電平,線(xiàn)圈中無(wú)電流,工作電路不通;天較暗時(shí),光敏電阻RG電阻增大,斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)升高,當(dāng)升高到一定值,輸出端Y由高電平突然跳到低電平,有電流通過(guò)線(xiàn)圈A,電磁繼電器工作,接通工作電路,使路燈自動(dòng)開(kāi)啟;天明后,RG阻值減小,斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)逐漸降低,降到一定值,輸出端Y突然由低電平跳到高電平,則線(xiàn)圈A不再有電流,則電磁繼電器自動(dòng)切斷工作電路的電源,路燈熄滅,【答案】見(jiàn)解析,分析有關(guān)電磁繼電器的問(wèn)題時(shí),弄清電路結(jié)構(gòu),知道哪一部分是控制電路,哪一部分是被控制電路是關(guān)鍵,
6、1如圖634甲所示為斯密特觸發(fā)器,當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值(1.6 V)時(shí),輸出端Y會(huì)突然從高電平跳到低電平(0.25 V ),而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值的時(shí)候(0.8 V),Y會(huì)從低電平跳到高電平(3.4 V)如圖634乙所示為一光控電路,用發(fā)光二極管LED模仿路燈,RG為光敏電阻關(guān)于斯密特觸發(fā)器和光控電路的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(),圖634,A斯密特觸發(fā)器的作用是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào) B斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門(mén) C要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮,應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些 D當(dāng)輸出端Y突然從高電平跳到低電平時(shí),二極管發(fā)光,【解析】斯密特觸發(fā)器是一種特殊的非門(mén),它把連續(xù)
7、變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號(hào),A項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤,B項(xiàng)說(shuō)法正確把R1的阻值調(diào)大些,只有RG的阻值達(dá)到更大,才能使斯密特觸發(fā)器的A端電壓達(dá)到某個(gè)值(1.6 V),即天更暗時(shí)才能使路燈亮;當(dāng)輸出端Y突然跳到低電平時(shí),發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光,C、D項(xiàng)說(shuō)法正確 【答案】A,2(多選)如圖635所示的光控電路用發(fā)光二極管LED模擬路燈,RG為光敏電阻,A為斯密特觸發(fā)器輸入端,在天黑時(shí)路燈(發(fā)光二極管)會(huì)點(diǎn)亮下列說(shuō)法正確的是() 圖635,A天黑時(shí),Y處于高電平 B天黑時(shí),Y處于低電平 C當(dāng)R1調(diào)大時(shí),天更暗時(shí),燈(發(fā)光二極管)點(diǎn)亮 D當(dāng)R1調(diào)大時(shí),天較亮?xí)r,燈(發(fā)光二極管)就能點(diǎn)亮 【解析】天黑時(shí),RG阻值
8、增大到一定值,斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓上升到某個(gè)值,輸出端Y突然由高電平跳到低電平;R1調(diào)大時(shí),A端電壓降低,只有天更暗時(shí),RG電阻更大時(shí),路燈才點(diǎn)亮,故B、C正確 【答案】BC,實(shí)驗(yàn)探究二溫控電路分析 現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干,如圖636所示,試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路,要求溫度低于某一溫度時(shí),電爐絲自動(dòng)通電供熱,超過(guò)某一溫度又可以自動(dòng)斷電,畫(huà)出電路圖并說(shuō)明工作過(guò)程 圖636,【解析】熱敏電阻RT與滑動(dòng)變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路電路圖如圖所示 當(dāng)溫度低于某一值時(shí),熱敏電阻的阻值很大,流過(guò)電磁繼電器的電流很小,繼電器無(wú)法吸引銜鐵P,K處接通,電,爐
9、絲處于加熱狀態(tài);當(dāng)溫度高于某一值時(shí),熱敏電阻的阻值變得很小,通過(guò)電磁繼電器的電流較大,繼電器吸引銜鐵P,K處斷開(kāi),電爐絲停止加熱 【答案】見(jiàn)解析,3(多選)如圖637是溫度報(bào)警器電路示意圖,下列關(guān)于此電路的分析正確的是() 圖637,A當(dāng)RT的溫度升高時(shí),RT減小,A端電勢(shì)降低,Y端電勢(shì)升高,蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲 B當(dāng)RT的溫度升高時(shí),RT減小,A端電勢(shì)升高,Y端電勢(shì)降低,蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲 C當(dāng)增大R1時(shí),A端電勢(shì)升高,Y端電勢(shì)降低,蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲 D當(dāng)增大R1時(shí),A端電勢(shì)降低,Y端電勢(shì)升高,蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲,【解析】由于溫度升高時(shí),RT變小,A端電勢(shì)升高而Y端電勢(shì)降低,蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警,
10、則B項(xiàng)正確而A項(xiàng)錯(cuò)誤;又由于RT與R1是串聯(lián)關(guān)系,當(dāng)R1增大時(shí),A端電勢(shì)升高而Y端電勢(shì)降低,蜂鳴器會(huì)發(fā)聲報(bào)警,故C項(xiàng)正確而D項(xiàng)錯(cuò)誤 【答案】BC,4如圖638所示,1是彈簧,2是銜鐵,3是觸點(diǎn),4是電磁鐵,5是熱敏電阻,6是滑動(dòng)變阻器,7是電鈴,它們組成一種溫度自動(dòng)報(bào)警電路說(shuō)明這種簡(jiǎn)單溫度自動(dòng)報(bào)警電路的工作原理 圖638,【解析】當(dāng)熱敏電阻的溫度升高時(shí),電阻減小,電磁鐵電路中電流增大,當(dāng)電流達(dá)到一定值時(shí),電磁鐵吸引銜鐵下降使電鈴所在電路接通,電鈴發(fā)聲報(bào)警;當(dāng)溫度下降后,熱敏電阻阻值增大,電流減小,電磁鐵磁性減弱,銜鐵被彈簧拉起,電鈴所在電路斷開(kāi),電鈴不發(fā)聲 【答案】見(jiàn)解析,課時(shí)作業(yè)(十四) 點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)入,