高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十一章 熱學(xué)（選修3-3）實(shí)驗(yàn)11 傳感器的簡單使用課件

交 變 電 流 傳 感 器第 十 章實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡單使用 考 綱 要 求 考 情 分 析 命 題 趨 勢知道什么是傳感器；知道光敏電阻和熱敏電阻的特性、作用；了解各種傳感器的工作原理. 2016北京卷，21(1)2013江蘇卷，42012江蘇卷，72010全國卷，232009山東卷，23(2)高考對本實(shí)驗(yàn)的考查主要側(cè)重于以下二個(gè)方面：1傳感器的性能的理解；2.涉及傳感器應(yīng)用的電路設(shè)計(jì)或?qū)σ种齐娐返睦斫鈶?yīng)用. 知 識 梳 理 夯 實(shí) 基 礎(chǔ)核 心 考 點(diǎn) 分 層 突 破對 應(yīng) 演 練 遷 移 運(yùn) 用欄 目 導(dǎo) 航 一 、 實(shí) 驗(yàn) 目 的 1體會(huì)傳感器在實(shí)際生活中的應(yīng)用； 2了解常見傳感器的工作特點(diǎn)，能夠分析光控電路和溫控電路的工作原理 二 、 實(shí) 驗(yàn) 原 理傳感器能夠?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)，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)換成便于利用的電信號，轉(zhuǎn)換后的電信號經(jīng)過相應(yīng)的儀器進(jìn)行處理，就可以達(dá)到自動(dòng)控制的目的知識梳理 夯實(shí)基礎(chǔ) 三 、 實(shí) 驗(yàn) 器 材熱敏電阻，光敏電阻，多用電表，鐵架臺(tái)，燒杯，冷水，熱水，小燈泡，學(xué)生電源，繼電器，滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線等 四 、 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 1研究熱敏電阻的熱敏特性 (1)如圖所示，將熱敏電阻連入電路中，多用電表的兩只表筆分別與熱敏電阻的兩端相連，燒杯中倒入少量冷水 (2)將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，選擇合適的倍率，并進(jìn)行歐姆凋零 (3)待溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后，把測得的溫度、電阻值填入表中 (4)分幾次向燒杯中倒入少量熱水，測得幾組溫度、電阻值填入表中 (5)在坐標(biāo)紙上，描繪出熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的Rt圖線.測量次數(shù)t/R/123456 (6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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)將光電傳感器、歐姆表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于歐姆“100”擋 (2)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) (3)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 (4)觀察用手掌(或黑紙)遮光時(shí)的電阻值又是多少，并記錄 (5)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)度弱中強(qiáng)無光照射電阻/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 3光控開關(guān) (1)先把光敏電阻、發(fā)光二極管等電路元件按電路圖接好(見原理圖) (2)調(diào)節(jié)可變電阻，使發(fā)光二極管(LED)不發(fā)光，然后減小照射到光敏電阻上的光量，觀察發(fā)光二極管發(fā)光的情況 (3)調(diào)節(jié)可變電阻R，探究使LED發(fā)光的規(guī)律 4溫度報(bào)警器 (1)先把熱敏電阻、蜂鳴器等電路元件按電路圖接好(參照光控開關(guān)的原理圖) (2)調(diào)節(jié)可變電阻，使蜂鳴器不發(fā)聲，然后用熱水使熱敏電阻的溫度上升，達(dá)一定溫度后就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲 (3)調(diào)節(jié)可變電阻R1的阻值，觀察報(bào)警溫度的變化 考 點(diǎn) 1 溫 度 傳 感 器 例 1(2017湖北武漢調(diào)研)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連成圖甲虛線框內(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(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，測量電路如圖甲所示，圖中電壓表內(nèi)阻很大RL的測量結(jié)果如表所示核心考點(diǎn) 分層突破 溫度t() 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0阻值RL() 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7 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 (2)為了驗(yàn)證RL與t之間近似為線性關(guān)系，在圖丙坐標(biāo)紙上作RLt的關(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_.115 mA 5.00 V 43.5 64.0 解 析 ： (1)根據(jù)電路連接實(shí)物圖. (2)根據(jù)數(shù)據(jù)描出點(diǎn)，作出直線. 考 點(diǎn) 2 光 電 傳 感 器 例 2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下表： (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請?jiān)谌鐖D甲所示的坐標(biāo)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(diǎn)照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2電阻(k) 75 40 28 23 20 18 解 析 ： (1)描繪圖象應(yīng)注意：各點(diǎn)均勻分布在圖線兩側(cè)，且圖線應(yīng)用平滑曲線，而不能成為各點(diǎn)的連線光敏電阻的阻值隨照度變化的曲線如圖甲所示，電阻的阻值隨光照度的增大而減小 考 點(diǎn) 3 力 傳 感 器 例 3用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組成的壓力傳感器用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后汽車靜止時(shí)，傳感器a、b的示數(shù)均為10 N(取g10 m/s2) (1)若傳感器a的示數(shù)為14 N，b的示數(shù)為6.0 N，求此時(shí)汽車的加速度大小_m/s 2，方向_ (2)當(dāng)汽車的加速度方向向_，大小為_m/s2時(shí)，傳感器a的示數(shù)為零4.0 m/s2向右 以方向向左 10 考 點(diǎn) 4 電 容 式 傳 感 器 例 4如圖所示為一測定液面高低的傳感器示意圖，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體，把傳感器接到圖示電路中，已知靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向相同如果發(fā)現(xiàn)指針正向右偏轉(zhuǎn)，則導(dǎo)電液體的深度h的變化情況為( ) Ah正在增大Bh正在減小 Ch不變D無法確定B 對應(yīng)演練 遷移運(yùn)用