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

實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡單使用實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡單使用01主干回顧固基礎(chǔ) 一、實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程1研究熱敏電阻的熱敏特性 (1)實(shí)驗(yàn)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(shí)熱敏電阻的阻值，并記下溫度計(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(xiàng)(1)在做熱敏電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)讀出水溫(2)在做光敏電阻實(shí)驗(yàn)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、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)對于熱敏電阻的特性，可用下面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究1. 實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示，RT為熱敏電阻，多用電表調(diào)至歐姆擋2. 實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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)律考點(diǎn)1熱敏電阻的實(shí)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(gè)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(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，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(shí)物圖上連線溫度溫度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值阻值/54.351.548.344.741.437.934.7 (2)為了檢驗(yàn)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(shí)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(shí)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(gè)電路(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在RLt圖象中描點(diǎn)，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，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)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(shí)，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(jì)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(shí)，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(shí)，繼電器的銜鐵被吸到下方來，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(shí)，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(diǎn)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/k754028232018 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D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(diǎn) (2)如圖乙所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)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(jì)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(jì))； 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(diǎn)連線，得到如圖所示的變化曲線阻值隨照度變化的特點(diǎn)：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(shí)啟動照明系統(tǒng)，此時(shí)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(gè)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(shí)，光傳感器就輸出一個(gè)電信號，并在屏幕上顯示出電信號與時(shí)間的關(guān)系，如圖乙所示若傳送帶始終勻速運(yùn)動，每兩個(gè)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(shí)輸送3600個(gè)工件 D. 該傳送帶每小時(shí)輸送7200個(gè)工件答案：BC