2023版高考物理一輪總復(fù)習(xí)第十二章實(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一、研究熱敏電阻的熱敏特性二、研究光敏電阻的光敏特性三、注意事項(xiàng)

1.在做熱敏實(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.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.考點(diǎn)1溫度傳感器的應(yīng)用

【典題1】(2020

年新課標(biāo)Ⅲ卷)已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從

10℃升至60℃時(shí)阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系.所用器材：電源E、開關(guān)S、滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)、電壓表(可視為理想電表)和毫安表(內(nèi)阻約為100Ω).(1)在圖S11-1所給的器材符號之間畫出連線，組成測量電路圖.圖S11-1

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值.若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA，則此時(shí)熱敏電阻的阻值為________kΩ(保留兩位有效數(shù)字).實(shí)驗(yàn)中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖S11-2甲所示.甲乙圖S11-2

(3)將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測得達(dá)到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kΩ.由圖甲求得，此時(shí)室溫為________℃(保留三位有效數(shù)字).

(4)利用實(shí)驗(yàn)中的熱敏電阻可以制作溫控報(bào)警器，其電路的一部分如圖乙所示.圖中，E為直流電源(電動勢為10V，內(nèi)阻可忽略)；當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過6.0V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器(圖中未畫出)報(bào)警.若要求開始報(bào)警時(shí)環(huán)境溫度為50℃，則圖中_______(填“R1”或“R2”)應(yīng)使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為________kΩ(保留兩位有效數(shù)字).

解析：(1)滑動變阻器用分壓式，電壓表可視為理想表，所以用電流表外接.連線如圖所示.1.8kΩ. (3)由題圖甲可以直接讀得該電阻的阻值為2.2kΩ對應(yīng)的溫度為25.5℃. (4)溫度升高時(shí)，該熱敏電阻阻值減小，分得電壓減少.而溫度高時(shí)要求輸出電壓升高，以觸發(fā)報(bào)警，所以R1為熱敏電阻.由圖線可知，溫度為50℃時(shí)，R1＝0.8kΩ，由歐姆定律可得E＝I(R1＋R2)，U＝IR2，代入數(shù)據(jù)解得

R2＝1.2kΩ.答案：(1)如圖D57所示(2)1.8(3)25.5(4)R11.2圖D57考點(diǎn)2光電傳感器的應(yīng)用

【典題2】(2020

年安徽皖江名校聯(lián)考)如圖S11-3所示，某同學(xué)利用光敏電阻R(光照越強(qiáng)電阻越小)和電磁繼電器設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的自動照明系統(tǒng)，天黑時(shí)燈泡自動開啟，天亮?xí)r燈泡自動熄滅.繼電器線圈的電阻為50Ω，當(dāng)線圈中的電流大于10mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合.為繼電器供電的電池電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，圖中的“電源”是為燈泡供電的電源.圖S11-3(1)應(yīng)該把燈泡接在______(填“A、B端”或“C、D端”).

(2)已知滑動變阻器R′的最大阻值為50Ω，下面兩種規(guī)格的光敏電阻應(yīng)該選擇____(填“甲”或“乙”).

光敏電阻甲：白天正午時(shí)電阻最小值為5Ω，完全沒有光照時(shí)電阻最大值為300Ω； 光敏電阻乙：白天正午時(shí)電阻最小值為2Ω，完全沒有光照時(shí)電阻最大值為50Ω. (3)若第(2)問中所選光敏電阻在下午7點(diǎn)鐘時(shí)的阻值為其最大阻值的14，如果要使此時(shí)燈泡剛好自動開啟，滑動變阻器R′的接入電阻應(yīng)該為________Ω；若想讓燈泡開啟時(shí)間提前，應(yīng)將滑動變阻器R′的接入電阻調(diào)______(填“大”或“小”).

解析：(1)當(dāng)光照較強(qiáng)時(shí)，線圈中的電流大，所以白天線圈中的電流是大的，此時(shí)線圈中的電流應(yīng)該大于10mA，銜鐵吸合，燈泡此時(shí)熄滅，所以應(yīng)該把燈泡接在A、B端.(2)已知電池電動勢E＝1.5V，當(dāng)線圈中的電流等于10mA時(shí)，回路中的總阻值為150Ω，所以燈泡要想晚上開啟，回路中的總阻值得大于150Ω，因?yàn)榛瑒幼冏杵鱎′的最大阻值為50Ω，繼電器線圈的電阻為50Ω，所以光敏電阻接入阻值需要大于50Ω時(shí)，燈泡才會開啟，所以光敏電阻應(yīng)該選甲.(3)光敏電阻在下午7點(diǎn)鐘時(shí)的阻值為其最大阻值的，此時(shí)光敏電阻的阻值為75Ω，要使此時(shí)燈泡剛好自動開啟，則滑動變阻器R′的接入電阻R′＝150－50－75Ω＝25Ω，想讓燈泡開啟時(shí)間提前，說明開啟時(shí)光敏電阻的阻值比下午7點(diǎn)鐘時(shí)光敏電阻的阻值小，則滑動變阻器R′的接入電阻應(yīng)調(diào)大.

答案：(1)A、B端(2)甲(3)25大考點(diǎn)3力電傳感器的實(shí)際應(yīng)用

【典題3】(2021

年山東德州質(zhì)檢)某科技小組設(shè)計(jì)了一種“車輛闖紅燈違規(guī)記錄儀”，在路面停止線前側(cè)埋上壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化如圖S11-4甲所示，和壓敏電阻組合的儀器如圖乙所示，儀器主要由控制電路和工作電路組成，控制電路中的光控開關(guān)接收到紅光時(shí)會自動閉合，接收到綠光或黃光時(shí)會自動斷開.控制電路中電源的電動勢為9V，內(nèi)阻為2Ω，繼電器線圈電阻為8Ω，滑動變阻器連入電路的電阻為50Ω.當(dāng)控制電路中的電流大于0.06A時(shí)，銜鐵會被吸引，從而啟動工作電路，電控照相機(jī)拍照記錄違規(guī)車輛.甲乙圖S11-4(1)當(dāng)紅燈亮?xí)r，若車輛越過停止線，電流表A的示數(shù)會變________(填“大”或“小”).(2)質(zhì)量超過________kg的車輛闖紅燈時(shí)才會被拍照記錄(重力