高三物理備考復(fù)習(xí) 第十一章實(shí)驗(yàn)十二傳感器的簡單使用課件 新人教版（廣東專版）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性。了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性。(2)能夠簡單應(yīng)用傳感器。能夠簡單應(yīng)用傳感器。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理(1)傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹總鞲衅髂軌驅(qū)⒏惺艿降奈锢砹?力、熱、光、聲等力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換成便于測量的量換成便于測量的量(一般是電學(xué)量一般是電學(xué)量)。(2)工作過程如圖：工作過程如圖：三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、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、繼電器、滑動變阻冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。器、開關(guān)、導(dǎo)線等。四、研究熱敏電阻的熱敏特性四、研究熱敏電阻的熱敏特性1實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)按如圖實(shí)按如圖實(shí)111所示連接好電所示連接好電 路，將熱敏電阻絕緣處理；路，將熱敏電阻絕緣處理；(2)把多用電表置于把多用電表置于“歐姆歐姆”擋，并選擋，并選 擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有水時擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有水時 熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的 圖實(shí)圖實(shí)111 示數(shù)；示數(shù)；(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，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；記下溫度計的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值；(4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻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。的阻值，并記錄。2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理(1)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入表中， 分析熱敏電阻的特性。分析熱敏電阻的特性。 次數(shù)次數(shù)待測量待測量溫度溫度()電阻電阻()(2)在坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化在坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化 的圖線。的圖線。(3)根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)和根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)和Rt圖線，得出結(jié)論：熱敏電阻的圖線，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。阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大。五、研究光敏電阻的光敏特性五、研究光敏電阻的光敏特性 1實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)將光敏電阻、多用電表、小燈泡、將光敏電阻、多用電表、小燈泡、 滑動變阻器按如圖實(shí)滑動變阻器按如圖實(shí)112所示所示 電路連接好，其中多用電表置于電路連接好，其中多用電表置于 圖實(shí)圖實(shí)112 “100”擋；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)；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；變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄；(4)用手掌用手掌(或黑紙或黑紙)遮光時電阻值又是多少，并記錄。遮光時電阻值又是多少，并記錄。2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 把記錄的結(jié)果填入表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻把記錄的結(jié)果填入表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻 的特性。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。強(qiáng)電阻變小，光照減弱電阻變大。六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng)(1)在做熱敏實(shí)驗(yàn)時，加開水后要等一會兒再測其阻值，在做熱敏實(shí)驗(yàn)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。以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫。(2)光敏實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放光敏實(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照射到光敏電入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變照射到光敏電阻上的光的強(qiáng)度。阻上的光的強(qiáng)度。(3)歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零。歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零。例例1熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性安法研究電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4 5 。將熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯。將熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶水的熱水瓶(圖中未畫出圖中未畫出)、電源、電源(3 V、內(nèi)阻可忽略、內(nèi)阻可忽略)、直、直流電流表流電流表(內(nèi)阻約內(nèi)阻約1 )、直流電壓表、直流電壓表(內(nèi)阻約內(nèi)阻約5 k)、滑動、滑動變阻器變阻器(020 )、開關(guān)、導(dǎo)線若干。、開關(guān)、導(dǎo)線若干。圖實(shí)圖實(shí)113(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)根據(jù)電路圖，在圖實(shí)根據(jù)電路圖，在圖實(shí)113所示的實(shí)物圖上連線。所示的實(shí)物圖上連線。(3)簡要寫出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟。簡要寫出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟。解析解析常溫下待測熱敏電阻的阻常溫下待測熱敏電阻的阻值值(約約4 5 )較小，應(yīng)該選用安較小，應(yīng)該選用安培表外接法。熱敏電阻的阻值隨溫培表外接法。熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，熱敏電阻兩端的度的升高而減小，熱敏電阻兩端的電壓由零逐漸增大，滑動變阻器選用分壓式。電壓由零逐漸增大，滑動變阻器選用分壓式。(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。(2)根據(jù)電路圖，連接實(shí)物圖如圖所示。根據(jù)電路圖，連接實(shí)物圖如圖所示。(3)完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟：往保溫杯里加一些熱完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟：往保溫杯里加一些熱水，待溫度計穩(wěn)定時讀出溫度計值；調(diào)節(jié)滑動變阻器，水，待溫度計穩(wěn)定時讀出溫度計值；調(diào)節(jié)滑動變阻器，快速測出幾組電壓表和電流表的值；重復(fù)和，測快速測出幾組電壓表和電流表的值；重復(fù)和，測量不同溫度下的數(shù)據(jù)；繪出各測量溫度下的熱敏電阻量不同溫度下的數(shù)據(jù)；繪出各測量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線。的伏安特性曲線。答案答案見解析見解析例例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(照度可以反映照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)。某光敏電。某光敏電阻阻RP在不同照度下的阻值如下表：在不同照度下的阻值如下表：照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖實(shí)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖實(shí)114所示的坐標(biāo)系中描所示的坐標(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)。的特點(diǎn)。圖實(shí)圖實(shí)114(2)如圖實(shí)如圖實(shí)115所示，當(dāng)所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至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，給一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。原理圖。(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下：提供的器材如下：光敏電阻光敏電阻RP(符號符號 ，阻值見上表，阻值見上表)；直流電源直流電源E(電動勢電動勢3 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)；定值電阻：定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其限選其中之一并在圖中標(biāo)出中之一并在圖中標(biāo)出)；開關(guān)開關(guān)S及導(dǎo)線若干。及導(dǎo)線若干。圖實(shí)圖實(shí)115解析解析(1)描繪圖像應(yīng)注意：各點(diǎn)均勻分布在圖線兩描繪圖像應(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。側(cè)，且圖線應(yīng)用平滑曲線，而不能成為各點(diǎn)的連線。光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖所示，電阻光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖所示，電阻的阻值隨光照度的增大而減小。的阻值隨光照度的增大而減小。(2)根據(jù)串聯(lián)電阻的正比分壓關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電阻的正比分壓關(guān)系，E3 V，當(dāng)照度降低至，當(dāng)照度降低至 1.0 lx時，其電壓升至?xí)r，其電壓升至2 V，答案答案見解析見解析