高考物理大一輪總復(fù)習(xí) 專題精講 實驗十一 傳感器的簡單使用課件

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1、實驗十一傳感器的簡單使用實驗十一傳感器的簡單使用01主干回顧固基礎(chǔ) 一、實驗?zāi)康?(1)認(rèn)識熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性 (2)了解傳感器的簡單應(yīng)用二、實驗原理 (1)傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學(xué)量) (2)其工作過程如圖所示：三、實驗器材熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等四、實驗過程1研究熱敏電阻的熱敏特性 (1)實驗步驟： 按圖所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理； 把多用電表置于“歐姆”擋，并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的示數(shù)； 向燒杯中注入

2、少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值； 將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄 (2)數(shù)據(jù)處理： 根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入下表中，分析熱敏電阻的特性. 在右圖坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和Rt圖線，得出結(jié)論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大 2.研究光敏電阻的光敏特性(1)實驗步驟：將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動變阻器按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于“100”擋；先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)； 接通電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動

3、變阻器使小燈泡的亮度逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄； 用手掌(或黑紙)遮住光，觀察光敏電阻的阻值又是多少，并記錄 (2)數(shù)據(jù)處理： 把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度弱弱中中強(qiáng)強(qiáng)無光照射無光照射阻值阻值() 結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光照增強(qiáng)電阻變小，光照減弱電阻變大五、注意事項(1)在做熱敏電阻實驗時，加開水后要等一會兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫(2)在做光敏電阻實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少(3)歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零六

4、、實驗改進(jìn)對于熱敏電阻的特性，可用下面的實驗進(jìn)行探究1. 實驗裝置：如圖所示，RT為熱敏電阻，多用電表調(diào)至歐姆擋2. 實驗步驟(1)按如圖連接電路，將多用電表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，并讓其兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的兩端相連，這時表針指在某一刻度(2)往熱敏電阻RT上擦一些酒精，觀察表針的偏轉(zhuǎn)(3)用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向熱敏電阻RT，觀察表針的偏轉(zhuǎn)3. 實驗現(xiàn)象及結(jié)論(1)步驟(2)中表針左偏，說明熱敏電阻RT的阻值變大，酒精蒸發(fā)吸熱，溫度降低，所以熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大(2)步驟(3)中表針右偏，說明熱敏電阻RT的阻值變小，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小02典例突破知規(guī)律考

5、點1熱敏電阻的實際應(yīng)用典例透析用對溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的某同學(xué)將RT和兩個適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連成如圖甲虛線框內(nèi)所示的電路，以使電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍為了驗證這個設(shè)計，他采用伏安法測量在不同溫度下RL的阻值，測量電路如圖乙所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大RL的測量結(jié)果如表所示. 回答下列問題： (1)根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙所示的實物圖上連線溫度溫度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值阻值/54.351.548.344.741.437.9

6、34.7 (2)為了檢驗RL與t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作RLt關(guān)系圖線 (3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖丙、丁所示電流表的讀數(shù)為_，電壓表的讀數(shù)為_此時等效電阻RL的阻值為_；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_ 嘗試解答(1)連線如圖所示 (2)RLt關(guān)系圖線如圖所示(3)115 mA 5.00 V 43.5 64.0(6266均正確)(1)根據(jù)電路圖連接實物圖，R1與RT并聯(lián)，再與R2串聯(lián)，滑動變阻器為限流接法，注意各電表的極性，開關(guān)控制整個電路(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在RLt圖象中描點，作RLt圖象為一條直線 變式訓(xùn)練 如圖所示，圖甲為熱敏電阻的Rt圖象，圖乙為用此熱敏電

7、阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 .當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸合為繼電器線圈供電的電池的電動勢E9.0 V，內(nèi)阻可以不計圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源問：(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在_(填“A、B”端或“C、D”端)(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50，可變電阻R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為_.解析：(1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端當(dāng)線圈中的電流較小時，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高 隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸到下方來

8、，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈的電流小于20 mA時，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度答案：(1)A、B端(2)260考點2光敏電阻傳感器的應(yīng)用典例透析為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如表：照度照度/lx0.20.40.60.81.01.2電阻電阻/k754028

9、232018 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖甲給定的坐標(biāo)系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點 (2)如圖乙所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖 (不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號，阻值見圖表) 直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； 定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干嘗試解答(1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線見

10、解析光敏電阻的阻值隨光的照度的增大非線性減小(2)電路原理圖見解析圖(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點連線，得到如圖所示的變化曲線阻值隨照度變化的特點：光敏電阻的阻值隨光的照度的增大非線性減小(2)因天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，此時光敏電阻阻值為20 k，兩端電壓為2 V，電源電動勢為3 V，故應(yīng)加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10 k，即選用R1；此電路的原理圖如圖所示 變式訓(xùn)練 (多選)利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況，如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光，每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時，光傳感器就輸出一個電信號，并在屏幕上顯示出電信號與時間的關(guān)系，如圖乙所示若傳送帶始終勻速運(yùn)動，每兩個工件間的距離為0.2 m，則下列說法正確的是() A. 傳送帶運(yùn)動的速度是0.1 m/s B. 傳送帶運(yùn)動的速度是0.2 m/s C. 該傳送帶每小時輸送3600個工件 D. 該傳送帶每小時輸送7200個工件答案：BC