高中物理 6.3实验 传感器的应用导学案(新人教版)选修.doc

第六章传感器第3节实验传感器的应用【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。【重点、难点】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;3、由门电路控制的传感器的工作原理。预****案【自主学****一、实验原理及知识准备阅读下列学****资料并总结出其特点和作用:(一)、普通二极管和发光二极管固态电子器件中的半导体两端器件。起源于19世纪末发现的点接触二极管效应,发展于20世纪30年代,主要特征是具有单向导电性,即整流特性。利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,可制成不同类型的二极管,用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。例如稳压二极管可在电源电路中提供固定偏压和进行过压保护;雪崩二极管作为固体微波功率源,用于小型固体发射机中的发射源;半导体光电二极管能实现光-电能量的转换,可用来探测光辐射信号;用作指示灯、文字-数字显示、光耦合器件、光通信系统光源等;肖特基二极管可用于微波电路中的混频、检波、调制、超高速开关、倍频和低噪声参量放大等。按用途分:检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关管、光电管。按结构分:点接触型二极管、面接触型二极管发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与***(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷***化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,就能产生自发辐射的荧光。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。1、普通二极管和发光二极管(1)二极管具有导电性。(2)发光二极管除了具有单向导电性外,导电时还能。普通的发光二极管是用磷化镓和磷***化镓等半导体材料制成,能直接将电能转化为能。.(3)二极管有二根引脚,较长的是极。发光二极管只有加上一定的向电压,才能导通发光,工作电流只有几毫安,最大不得超过10mA。过大的电流会损坏二极管,在使用时必须合适的限流电阻。(二)逻辑电路逻辑电路是以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。由于只分高、低电平,抗干扰力强,精度和保密性佳。广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面。这里我们主要说逻辑门电路。2、逻辑门电路包括与门,或门,非门。(1)与逻辑对于与门电路,只要一个输入端输入为0,则输出端一定是,只有当所有输入端输入都同为时,(2)或逻辑对于或门电路,只要一个输入端输入为1,则输出一定是,反之,只有当所有输入端都为时,(3)非门电路对于非门电路,当输入为0时,输出总是,当输入为1时,输出反而是,非门电路也称反相器。符号图3、斯密特电路:斯密特触发器是特殊的电路,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值V时,输出端Y会突然从高电平调到低电平V,而当输入端A的电压下降到另一个值的时候V,Y会从低电平跳到高电平V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为的信号,以实现开关功能。而这正是进行光控所需要的。【学