導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 交變電流 傳感器 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用課件 新人教版.pptVIP

實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 認(rèn)識(shí)熱敏電阻 光敏電阻等傳感器中的敏感元件 2 了解傳感器在技術(shù)上的簡(jiǎn)單應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)原理 1 傳感器是將它感受到的信號(hào) 如力 熱 光 聲等 轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量 一般是電學(xué)量 2 其工作過程如圖實(shí) 1所示 圖實(shí) 1 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 實(shí)驗(yàn)過程 一 研究熱敏電阻的熱敏特性1 實(shí)驗(yàn)步驟 1 按圖實(shí) 2所示連接好電路 將熱敏電阻絕緣處理 圖實(shí) 2 2 把多用電表置于 歐姆擋 并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)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) 3 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(cè)量的熱敏電阻的阻值 4 將熱水分幾次注入燒杯中 測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的阻值 并記錄 2 數(shù)據(jù)處理 1 根據(jù)記錄數(shù)據(jù) 把測(cè)量到的溫度 電阻值填入下表中 分析熱敏電阻的特性 2 在圖實(shí) 3所示坐標(biāo)系中 粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線 圖實(shí) 3 3 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和r t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 二 研究光敏電阻的光敏特性1 實(shí)驗(yàn)步驟 1 將光電傳感器 多用電表 燈泡 滑動(dòng)變阻器按圖實(shí) 4所示電路連接好 其中多用電表置于歐姆 100 擋 圖實(shí) 4 2 先測(cè)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 觀察多用電表表盤指針顯示電阻阻值的情況 并記錄 4 用手掌 或黑紙 遮光時(shí)電阻值又是多少 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 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 注意事項(xiàng) 1 在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí) 加開水后要等一會(huì)再測(cè)其阻值 以使電阻溫度與水溫相同 并同時(shí)讀出水溫 2 在光敏實(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 實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 對(duì)于熱敏電阻的特性 可用以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 如圖實(shí) 5所示 將多用電表的選擇開關(guān)置于 歐姆 擋 再將電表的兩支表筆與負(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 觀察下述操作下的指針偏轉(zhuǎn)情況 圖實(shí) 51 往rt上擦一些酒精 2 用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻rt 根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向判定熱敏電阻的特性 實(shí)驗(yàn)分析 1 1中指針左偏 說明rt的阻值增大 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 2中指針右偏 說明rt的阻值減小 電阻rt溫度升高 故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小 優(yōu)點(diǎn) 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作 能很快得出結(jié)論 考點(diǎn)一熱敏電阻的原理及應(yīng)用 例1 用對(duì)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娮鑢1 r2連成圖實(shí) 6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(cè)量在不同溫度下rl的阻值 測(cè)量電路如圖實(shí) 7所示 圖中的電壓表內(nèi)阻很大 rl的測(cè)量結(jié)果如下表所示 圖實(shí) 6 回答下列問題 1 根據(jù)圖實(shí) 6所示的電路 在圖實(shí) 7所示的實(shí)物圖上連線 圖實(shí) 7 2 為了檢驗(yàn)rl與t之間近似為線性關(guān)系 在圖實(shí) 8上作rl t關(guān)系圖線 圖實(shí) 8 3 在某一溫度下 電路中的電流表 電壓表的示數(shù)如圖實(shí) 9甲 乙所示 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 圖實(shí) 9 答案 1 連線如圖所示 2 rl t關(guān)系圖線如圖所示 3 115ma5 0v43 5 64 0 62 66 均正確 考點(diǎn)二光敏電阻傳感器的應(yīng)用 例2 為了節(jié)能和環(huán)保 一些公共場(chǎng)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(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系 圖實(shí) 10 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) 圖實(shí) 10 2 如圖實(shí) 11所示 當(dāng)1 2兩端所加電壓上升至2v時(shí) 控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng) 請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)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(dòng)照明系統(tǒng) 在虛線框內(nèi)完成電路原理圖 圖實(shí) 11 不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響 提供的器材如下 光敏電阻rp 符號(hào) 阻值見上表 直流電源e 電動(dòng)勢(shì)3v 內(nèi)阻不計(jì) 定值電阻 r1 10k r2 20k r3 40k 限選其中之一并在圖中標(biāo)出 開關(guān)s及導(dǎo)線若干 解析 1 光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖所示 光敏電阻的阻值隨光照度變化特點(diǎn) 光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小 答案 見解析 考點(diǎn)三傳感器在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 例3 利用傳感器可以探測(cè) 感受外界的信號(hào) 物理?xiàng)l件等 圖實(shí) 12甲所示為某同學(xué)用傳感器做實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的u i關(guān)系圖線 圖實(shí) 12 1 實(shí)驗(yàn)室提供的器材有 電流傳感器 電壓傳感器 滑動(dòng)變阻器a 阻值范圍0 10 滑動(dòng)變阻器b 阻值范圍0 100 電動(dòng)勢(shì)為6v的電源 不計(jì)內(nèi)阻 小燈泡 開關(guān) 導(dǎo)線若干 該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí) 滑動(dòng)變阻器選用的是 選填 a 或 b 請(qǐng)?jiān)趫D乙的方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路