20xx人教版高中物理選修3-2第六章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：傳感器的應(yīng)用(已修改)
2025-11-28 08:15 本頁面
【正文】 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1 ． 利用斯密特觸發(fā)器設(shè)計(jì)光控開關(guān)電路和溫度報(bào)警器 。 2 ． 提高電子技術(shù)方面的設(shè)計(jì)和制作能力 。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1 ． 光控開關(guān) ( 1 ) 電路如圖所示 。 ( 2 ) 斯密特觸發(fā)器的工作原理 ： 斯密特觸發(fā)器是一個性能特殊的非門電路 ，當(dāng)加在它的輸入端 A 的電壓逐漸上升到某個值 ( 1. 6 V ) 時(shí) ， 輸出端 Y 會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值的時(shí)候 ( 0. 8 V ) ，Y 會從低電平跳到高電平 ( 3. 4 V ) 。 ( 3 ) 光控開關(guān)的原理 ( 如圖所示 ) ： 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)到了使路燈天明自動熄滅 ， 天暗自動開啟的目的 。 2 ． 溫度報(bào)警器 ( 1 ) 電路如圖所示 。 ( 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 ， 無電流通過蜂鳴器 ， 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 ， 可以通過調(diào)節(jié) R1來調(diào)節(jié)蜂鳴器的靈敏度 。 三、實(shí)驗(yàn)器材 1 ． 光控開關(guān)實(shí)驗(yàn) 斯密特觸發(fā)器 、 發(fā)光二極管 、 二極管 、 繼電器 、 燈泡 ( 6 V ， 0. 3 A ) 、可變電阻 R 1 ( 最大阻值 51 kΩ ) 、 電阻 R 2 ( 330 Ω ) 、 光敏電阻 、 集成電路實(shí)驗(yàn)板 、 直流電源 ( 5 V ) 、 導(dǎo)線若干 、 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 R 1 ( 最大阻值 1 kΩ ) 、集成電路實(shí)驗(yàn)板 、 直流電源 ( 5 V ) 、 導(dǎo)線若干 、 燒杯 ( 盛有熱水 ) 。 四、實(shí)驗(yàn)步驟
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