高考物理人教版選修3-2 1.3《實驗：傳感器的簡單使用》課件

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歡迎進入物理課堂 1 實驗目的 1 了解的工作過程 掌握元件的特性 2 學會傳感器的簡單使用 傳感器 敏感 2 實驗原理傳感器是將它的物理量 如力 熱 光 聲等 轉(zhuǎn)換成便于的量 一般是電學量 其工作過程是通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號 例如 光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉(zhuǎn)換成電信號 熱電傳感器是利用熱敏電阻或熱金屬電阻將溫度信號轉(zhuǎn)換成電信號 轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)過電子電路的處理就可以達到自動控制 遙控等各種目的了 3 實驗器材熱敏電阻 光敏電阻 燒杯 溫度計 熱水 多用電表 小燈泡 學生電源 開關與導線 滑動變阻器 鐵架臺 光電計數(shù)器 感受到 測量 考點實驗過程1 實驗步驟 1 研究熱敏電阻的熱敏特性 按如圖所示連接好電路 將熱敏電阻絕緣處理 多用電表的選擇開關置于 100 擋 先用多用電表測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 根據(jù)記錄數(shù)據(jù) 分析熱敏電阻的特性 2 研究光敏電阻的光敏特性 將光電傳感器 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 1k 擋 先測出小燈泡不發(fā)光時光敏電阻的阻值 并記錄數(shù)據(jù) 打開電源 讓小燈泡發(fā)光 調(diào)節(jié)小燈泡的亮度 使之逐漸變亮 觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況 并記錄 根據(jù)記錄數(shù)據(jù) 分析光敏電阻的特性 3 將手掌或一個厚紙板插入光源和光電計數(shù)器之間 觀察 分析光電計數(shù)器的工作原理 2 數(shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù) 完成以下表格內(nèi)容 1 研究熱敏電阻的熱敏特性 2 研究光敏電阻的光敏特性 3 注意事項 1 熱敏電阻 燒杯 溫度計容易破損 實驗中注意輕拿輕放 2 光電計數(shù)器 小燈泡的額定電壓比較小 6V 實驗中切忌超過其額定電壓損壞器材 3 燒杯中加水改變溫度時 要等待熱敏電阻溫度穩(wěn)定后再測量其阻值 案例1 2010 課標全國 用對溫度敏感的半導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 某同學將RT和兩個適當?shù)墓潭娮鑂1 R2連成圖1虛線框內(nèi)所示的電路 以使該電路的等效電阻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1所示 圖中的電壓表內(nèi)阻很大 RL的測量結(jié)果如表1所示 表1 回答下列問題 1 根據(jù)圖1所示的電路 在圖2所示的實物圖上連線 2 為了檢驗RL與t之間近似為線性關系 在坐標紙上作RL t關系圖線 3 在某一溫度下 電路中的電流表 電壓表的示數(shù)如圖3 4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 答案 1 連線如圖所示 2 RL t關系曲線如圖所示 3 115mA5 00V43 5 64 0 62 66 案例2 2009 山東理綜 為了節(jié)能和環(huán)保 一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng) 光控開關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弱 光越強照度越大 照度單位為lx 某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表 1 根據(jù)表中數(shù)據(jù) 請在給定的坐標系中描繪出阻值隨照度變化的曲線 并說明阻值隨照度變化的特點 2 如圖所示 當1 2兩端所加電壓上升至2V時 控制開關自動啟動照明系統(tǒng) 請利用下列器材設計一個簡單電路 給1 2兩端提供電壓 要求當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 不考慮控制開關對所設計電路的影響 提供的器材如下 光敏電阻RP 符號 阻值見上表 直流電源E 電動勢3V 內(nèi)阻不計 定值電阻 R1 10k R2 20k R3 40k 限選其中之一并在圖中標出 開關S及導線若干 解析 當天色漸暗照度降低至1 0 lx 時啟動照明系統(tǒng) 即此時光敏電阻阻值為20k 兩端電壓為2V 電源電動勢為3V 所以應加上一個分壓電阻 分壓電阻阻值為10k 即選用R1 答案 1 光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線如圖所示 特點 光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減小 2 電路原理圖如圖所示 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全