2020版高考物理第十一章第71课时传感器的简单使用（实验增分课）讲义

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1、第71课时　传感器的简单使用(实验增分课)一、实验目的1．认识热敏电阻、光敏电阻等敏感元器件的特性。2．了解传感器的使用方法。二、实验原理1．传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。2．传感器工作过程如图所示。三、实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。谨记部分器材用途光敏电阻光照增强时电阻变小热敏电阻温度升高时电阻变小多用电表测量敏感元件的电阻继电器自动控制电路的元件，相当于开关　　四、实验过程1．研究热敏电阻的特性(1)实验步骤①按图示

2、连接好电路，将热敏电阻绝缘处理。②将热水和冷水分n次注入烧杯中，记录每一次温度值和两电表读数。③利用R＝计算出每一次热敏电阻的阻值。(2)数据处理①根据记录数据，把测量到的温度值和电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性。温度(℃)电阻(Ω)②在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。③根据Rt图线，得出结论(热敏电阻的阻值随温度的升高而减小)。2．研究光敏电阻的特性(1)实验步骤①将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，并将多用电表置于欧姆“×100”挡。②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据。③打开电源，让小灯

3、泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。④用手掌(或黑纸)遮光，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。(2)数据处理把记录的结果填入表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。光照强度弱中强无光照射阻值(Ω)结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大。五、注意事项1．在做热敏电阻实验时，加入水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温和电压、电流值。2．光敏电阻实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上的小孔改变照射到光敏电阻上的光的强度。1

4、．数码相机的普及逐渐淘汰了传统胶片相机。数码相机的主要部件是电荷耦合器(CCD)，能将光学量转化为电学量。该部件可视为一种(　　)A．力传感器　　　　　　B．温度传感器C．光传感器D．霍尔元件解析：选C　由题意可知CCD能把光学量转化为电学量，因而是一种光传感器，C正确。2.如图所示，将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针自左向右的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针自左向右的偏角为θ′，则可判断(　　)A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定解析：选B　光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，用手

5、掌挡住部分光线，阻值变大，由欧姆挡的特点知，表针向左偏，故表针自左向右的偏转角度θ′<θ。故B正确。3.如图所示是观察电阻R的阻值随温度变化情况的原理图，现在将杯中的冷水加热，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(　　)A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显解析：选C　如果R为金属热电阻，则读数变大，但不会非常明显，故A、B错；如果R为热敏电阻，读数变化非常明显，故C对，D错。4．如图1所示为

6、某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系图线。(1)为了通过测量得到如图1所示IU关系的完整图线，在图2甲和乙两个电路中应选择的电路是________(选填“甲”或“乙”)；简要说明理由：______________________。(2)在如图3所示电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω。由热敏电阻的IU关系图线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为________Ω。解析：(1)应选择电路甲，因为电路甲电压可从0调到所需电压，电压调节范围大。(2)由题图3知R2与热敏电阻

7、串联后，与R1并联接在9V电源上，总电流I＝70mA，R1＝250Ω。设通过热敏电阻的电流为I2，通过R1的电流为I1，则I＝I1＋I2，故I2＝I－I1＝mA＝34mA。由题图1查得34mA对应的电压约为5.1V，R2两端电压U2＝9V－5.1V＝3.9V，所以R2＝≈114.7Ω。答案：(1)甲　因为电路甲电压可从0调到所需电压，电压调节范围大　(2)5.1　114.75．(1)如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个________(填电路元件名称)接在干路上。(2)如图乙所示，当房客进门时，只要将

8、带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通