高中物理必备知识点：传感器的应用实例总结5页

第六章 传 感 器
6．4 传感器的应用实例
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解两个实验的基本原理。
2．通过实验，加深对传感器作用的体会，培养自己的动手能力。
（二）过程与方法
通过实验培养动手能力，体会传感器在实际中的应用。
（三）情感、态度与价值观
在实验中通过动手组装和调试，增强理论联系实际的意识，激发学习兴趣，培养良好的科学态度。
★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[来源:学科网]
实验法、观察法、讨论法。
★教学工具
实验过程中用到的有关器材、元器件等，由实验室统一准备
★教学过程
（一）引入新课
师：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）进行新课

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实验 1、光控开关
1．实验原理及知识准备
师：（投影）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．
生：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．
师：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？生：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。。
师：用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？
生：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．
师：（投影）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．
生：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
工作电路．
师：试说明控制电路的工作原理。生：天较亮时，光敏电阻 RG 阻值较小，斯密特触发器
输入端 A 电势较低，则输出端 Y 输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光
敏电阻 RG 电阻增大，斯密特触发器输入端 A 电势升高，当升高到一定值，输出端 Y 由高电平
突然跳到低电平，有电流通过线圈 A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天
明后，RG 阻值减小，斯密特触发器输入端 A 电势逐渐降低，降到一定值，输出端 Y 突然由低
电平跳到高电平，则线圈 A 不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄
灭．

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生：分组实验。
师：巡回指导，了解学生实验过程。
2．温度报警器
师：上一节我们学习了火灾报警器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起
光敏电阻的阻值变化，从而达到报警的目的．这种设计其敏感性是否值的怀疑，你想过吗？既
然发生火灾时，环境温度要升高，我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢？[来源:学科网]
师：（投影）温度报警器的工作电路，如图所示。试分
析其工作原理。
生：常温下，调整 R1 的阻值使斯密特触发器的输入端 A
处于低电平，则输出端 Y ...