2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章交變電流傳感器實驗十二傳感器的簡單使用課件

2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章交變電流傳感器實驗十二傳感器的簡單使用課件第一頁，共33頁。一、研究熱敏電阻的特性1.實驗原理閉合電路歐姆定律，用

表進行測量和觀察.2.實驗器材半導(dǎo)體熱敏電阻、多用電表、

、鐵架臺、燒杯、涼水和熱水.3.實驗步驟(1)按圖1連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理；歐姆溫度計圖1第二頁，共33頁。(2)把多用電表置于

擋，并選擇適當(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_______

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的阻值，并記錄.歐姆溫度計的示數(shù)第三頁，共33頁。4.數(shù)據(jù)處理在圖2坐標系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線.圖25.實驗結(jié)論熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而

，隨溫度的降低而

.6.注意事項實驗時，加熱水后要等一會兒再測熱敏電阻阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫.減小增大第四頁，共33頁。二、研究光敏電阻的光敏特性1.實驗原理閉合電路歐姆定律，用

表進行測量和觀察.2.實驗器材光敏電阻、多用電表、

、滑動變阻器、導(dǎo)線、電源.3.實驗步驟(1)將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動變阻器按圖3所示電路連接好，其中多用電表置于“×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)；圖3歐姆小燈泡第五頁，共33頁。(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光敏電阻阻值的情況，并記錄；(4)用手掌(或黑紙)遮光時，觀察多用電表表盤指針顯示光敏電阻阻值的情況，并記錄.4.數(shù)據(jù)處理根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性.5.實驗結(jié)論(1)光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強光照射下電阻值

；(2)光敏電阻能夠把光照強弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為

這個電學(xué)量.很小電阻第六頁，共33頁。6.注意事項(1)實驗中，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阻上的光的多少來達到實驗?zāi)康模?2)歐姆表每次換擋后都要重新進行歐姆調(diào)零.第七頁，共33頁。研透命題點第八頁，共33頁。例1

(2016·全國卷Ⅰ·23)現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達到或超過60℃時，系統(tǒng)報警.提供的器材有：熱敏電阻，報警器(內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時就會報警)，電阻箱(最大阻值為999.9Ω)，直流電源(輸出電壓為U，內(nèi)阻不計)，滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω)，單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干.在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié).已知U約為18V，Ic約為10mA；流過報警器的電流超過20mA時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60℃時阻值為650.0Ω.

命題點一溫度傳感器的應(yīng)用能力考點師生共研第九頁，共33頁。(1)在圖4中完成待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線.答案解析圖4答案見解析圖第十頁，共33頁。解析先用電阻箱替代熱敏電阻，連接成閉合回路進行調(diào)試.電路圖連接如圖所示.第十一頁，共33頁。(2)電路中應(yīng)選用滑動變阻器________(填“R1”或“R2”).答案解析R2解析當(dāng)電路中電流Ic＝10mA時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有Ic＝

，解得R總＝1800Ω，此時熱敏電阻的阻值為650Ω，則滑動變阻器的阻值為1150Ω，所以滑動變阻器選R2.第十二頁，共33頁。(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)：①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實驗要求，這一阻值為________Ω；滑動變阻器的滑片置于______(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________.答案解析650.0b接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA，報警器可能損壞解析當(dāng)熱敏電阻阻值小于650Ω時，報警器就會報警，用電阻箱替代熱敏電阻進行調(diào)節(jié)，應(yīng)把電阻箱的阻值調(diào)到650Ω.若接通電源后電路中的電流過大(超過20mA)，報警器就會損壞，電流越小越安全，所以為了電路安全，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于b端.第十三頁，共33頁。②將開關(guān)向______(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至_______________.解析用電阻箱替代熱敏電阻進行調(diào)試，應(yīng)將開關(guān)向c端閉合，開關(guān)閉合后要減小電路中的電阻直至報警器報警.(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用.答案解析c報警器開始報警第十四頁，共33頁。變式1利用負溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精確度高.(1)如果將負溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變______(填“大”或“小”).答案解析小解析因為負溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時，電阻增大，故電路中電流變小.第十五頁，共33頁。(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度.如果刻度盤正中的溫度為20℃(如圖5甲所示)，則25℃的刻度應(yīng)在20℃的刻度的______(填“左”或“右”)側(cè).右圖5解析由(1)的分析知，溫度越高，電流越大，25℃的刻度應(yīng)對應(yīng)較大電流，故在20℃的刻度的右側(cè).答案解析第十六頁，共33頁。(3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度變化，請用圖乙中的器材(可增加元器件)設(shè)計一個電路.(請在圖乙中作圖)答案見解析圖答案解析解析如圖所示.第十七頁，共33頁。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弱，光越強照度越大，照度單位為lx).某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：

命題點二光電傳感器的應(yīng)用能力考點師生共研照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018第十八頁，共33頁。(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖6甲所示的坐標系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.答案見解析答案解析圖6第十九頁，共33頁。解析光敏電阻的阻值隨照度變化的曲線如圖甲所示，光敏電阻的阻值隨照度的增大而減小.第二十頁，共33頁。(2)如圖乙所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V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1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0lx時啟動照明系統(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)計電路的影響)提供的器材如下：光敏電阻RP(符號

，阻值見上表)；直流電源E(電動勢3V，內(nèi)阻不計)；定值電阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限選其中之一，并在圖中標出)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干.答案解析答案見解析第二十一頁，共33頁。第二十二頁，共33頁。例3材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”，利用這種效應(yīng)可以測量壓力大小.若圖7甲為某壓敏電阻在室溫下的電阻—壓力特性曲線，其中RF，R0分別表示有、無壓力時壓敏電阻的阻值.為了測量壓力F，需先測量壓敏電阻處于壓力中的電阻值RF.請按要求完成下列實驗.命題點三壓力傳感器的應(yīng)用能力考點師生共研圖7第二十三頁，共33頁。(1)設(shè)計一個可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路，在圖乙的虛線框中畫出實驗電路原理圖(壓敏電阻及所給壓力已給出，待測壓力大小約為0.4×102N～0.8×102N，不考慮壓力對電路其他部分的影響)，要求誤差較小，提供的器材如下：A.壓敏電阻，無壓力時阻值R0＝6000ΩB.滑動變阻器R，全電阻阻值約200ΩC.電流表A，量程2.5mA，內(nèi)阻約30ΩD.電壓表V，量程3V，內(nèi)阻約3kΩE.直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻很小F.開關(guān)S，導(dǎo)線若干答案

見解析圖答案解析第二十四頁，共33頁。解析根據(jù)題述對實驗電路的要求，應(yīng)該采用分壓式接法、電流表內(nèi)接的電路，原理圖如圖所示.第二十五頁，共33頁。(2)正確接線后，將壓敏電阻置于待測壓力下，通過壓敏電阻的電流是1.33mA，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的讀數(shù)為________V.答案解析2.00解析根據(jù)電壓表讀數(shù)規(guī)則，電壓表讀數(shù)為2.00V.第二十六頁，共33頁。(3)此時壓敏電阻的阻值為________Ω；結(jié)合圖甲可知待測壓力的大小F＝_____N.(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)答案解析1.5×10360第二十七頁，共33頁。第二十八頁，共33頁。變式2某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻率也要發(fā)生變化，這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”.現(xiàn)用如圖8所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng)，已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實驗室中有下列器材：A.電源E(電動勢3V，內(nèi)阻約為1Ω)B.電流表A1(0～0.6A，內(nèi)阻r1＝5Ω)C.電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻r2≈1Ω)D.開關(guān)S，定值電阻R0＝5Ω(1)為了比較準確地測量電阻Rx的阻值，請完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計.答案解析圖8答案見解析圖第二十九頁，共33頁。解析利用伏安法測量電阻阻值，但所給器材缺少電壓表，可以用內(nèi)阻已知的電流表A1代替，另一個電流表A2測量電流.電路圖如圖所示.第三十頁，共33頁。(2)在電阻Rx上加一個豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向)，閉合開關(guān)S，記下電表讀數(shù)，A1的讀數(shù)為I1，A2的讀數(shù)為I2，得Rx＝______.(用字母表示)答案解析解析電阻Rx兩端電壓為Ux＝I1r1，流經(jīng)的電流為Ix＝I2－I1，電阻Rx＝