师：同学们，今天我们来学习教科版高一年级信息技术必修二第二单元第六节小型信息系统的组件。先来简单回顾单元知识，本单元主题是信息系统的集成。之前大家学了计算机系统的组成、计算机系统互联无线局域网的组件、基于物联网的信息系统以及远程控制系统的组件。今天要学本单元最后一小节小型信息系统的组件，这一节主要是技术实验，安排两个课时，通过两组实验体验信息系统的工作过程。今天先进行第一个实验：组建红外线传感系统。
本实验目的有两个：一是通过动手组建红外线传感系统，体验和理解信息系统的工作过程；二是通过组建并测试红外线传感系统，理解传感器的组成和工作原理。具体实验要求有两项：一是利用红外线对射传感器组建简单的信息系统，设计一个红外线遥控器，完成对风扇的控制；二是探究红外线对射传感器、开关、三极管、小马达等在系统中的功能，总结整个信息系统的工作过程。
我们采用的实验设备包括红外线发射管、红外线接收管、开关三极管、小马达以及电机支架、风扇叶、电池与电池盒，还有若干导线。下面先看实验效果展示。
从视频中能看到，本实验最终效果是通过红外传感信号控制电路实现对风扇开关的遥控。这个实验涉及信息系统、传感器以及红外线传感器的工作原理。下面先回顾什么是信息系统。信息系统是一系列相互关联，对数据和信息进行收集、操作、存储与输出，并提供反馈机制以实现其目标的元素或组成部分的集合。从课件示意图可见，信息系统基本功能包括信息的输入、存储、处理、输出和控制。而传感器是一种检测装置，相当于人的感觉器官。
观察传感器结构图可知，其基本工作原理是通过敏感元件感受被测量的信息，然后经转换元件通过变换电路把原来的信号转化为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足对信息传输、处理、存储、显示、记录和控制等的要求。传感器是信息获取和信息转换的重要手段，是实现现代化测量和自动控制的主要环节。本次实验用的红外线传感器是光敏传感器的一种，它能接收红外线光信号，并将其转换成电信号输出，从而实现对受控设备的开关控制。生活中常见应用红外线传感器的物件有红外遥控器、红外线体温计、自动感应门等。
理解实验原理后，下面介绍具体实验步骤。所谓“工欲善其事，必先利其器”，第一步是认识实验部件，观察外观，理解工作原理。这次实验要实现红外遥控风扇，所以需制作一个红外线遥控器。红外线遥控器由红外线发射管和接收管两部分组成，当红外线发射管对准接收管时，接收管可将接收到的红外线光转换成电信号。
先认识红外线发射管，它管体透明，有两根引脚，长的一端是正极，短的是负极。通电情况下，红外线发射管在一定范围内向外发射红外光，起到控制信号的作用。再看红外线接收管，它是黑色的，同样有两个引脚，长脚为正极，短脚为负极。它是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，没有接收红外线时电阻无限大，接收红外线时电阻无限小，从而能导通电路。
接下来认识开关三极管，它是黑色的头，有三根引脚。注意管体按图中所示朝向时，三个引脚的排列顺序，从左到右，第一根引脚叫发射极，第二根是基极，第三根是集电极。一般来说，三极管存在截止、线性、放大和饱和三种工作状态，而开关三极管只工作于截止区和饱和区，相当于电路的切断和导通。其具体工作原理通过小动画展示：开关三极管的基极相当于开关的控制端，集电极和发射极相当于开关的两个触点。当开关三极管的基极有电流流动时，它工作于饱和导通状态，集电极和发射极之间有电流流过，相当于开关接通，电路连通；当三极管的基极没有电流时，它工作于截止状态，集电极和发射极之间几乎没有电流通过，相当于开关断开，电路切断。
最后认识小马达，右边是它的内部结构图。小马达能产生动力，工作原理是通过通电线圈在磁场中受力转动，带动转子旋转，转子上的小齿轮又带动飞轮旋转。
下面进行实验电路的连接。第一个连接红外线发射器，它的电路图很简单，把正负极与电源相接就行。这是模拟的实物电路图，连接时正极对正极，负极对负极，下面看具体连接操作。
进行实物连接，把红外发射管的长脚（正极）与电源正极相连，短脚与电源负极相连。接好后测试，通电观察红外发射口，用手机摄像头能轻易看到有红色光线出现，说明红外发射端组装完成。
接下来连接红外线接收器的电路，它相对复杂，是实验难点。先读懂电路图，红外线接收管要反接，它的负极跟电源正极相连，同时它的正极连接开关三极管的2号引脚（基极控制端），而开关三极管的1号引脚和3号引脚分别连接电动机（小马达）和电源。原因是：没有红外光照射时，红外线接收管电阻无限大，与它连接的开关三极管基极不通电，3号引脚和1号引脚（集电极和发射极）之间没有电流流通，电动机电路切断，小马达不旋转；有红外光照射时，红外线接收管电阻变成无限小，使开关三极管的基极通电，3号引脚和1号引脚（发射极）之间有电流流通，形成从电源到电动机的回路，小马达通电旋转。