2019年高考物理第十一章交变电流传感器实验十二传感器的简单使用学案

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1、实验十二　传感器的简单使用板块一　主干梳理·夯实基础1◆　实验步骤1．按下图连接好电路，将热敏电阻绝缘处理。2．把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数。3．向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值。4．将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录。◆　数据处理1．根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性。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，如图所示。3．根据实验数据和R

2、t图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。2◆　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，其中多用电表置于“×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。◆　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，

3、光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大。◆　误差分析1．温度计读数带来的误差，可以选用精度高的温度计读数三次取平均值。2．欧姆表的读数带来的误差，可以对同一温度、同一光照强度下的电阻读数三次取平均值。◆　注意事项1．在做热敏电阻实验时，加开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阻值。2．光敏电阻实验中，如果效果不明显，可将光敏电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的强度。3．欧姆表每次换挡后都要重新调零。板块二　考点细研·悟法培优　　　　　　　　　　　　　　　　　　考点1热敏电

4、阻的应用例1　热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5Ω。将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0～20Ω)、开关、导线若干。(1)画出实验电路图。(2)根据电路图，在上图所示的实物图上连线。(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤。尝试解答　(1)图见解析__(2)如图所

5、示(3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热水，待温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线。(1)常温下待测热敏电阻的阻值(约4～5Ω)较小，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，应该选用电流表外接法。题目中要求特性曲线尽可能完整，应使热敏电阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式。所以电路图如图。(2)按电路图，实物连线见尝试解答。(3)①往保温杯里加一些热水，待温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速

6、测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线。　温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的。如图甲所示，电源的电动势E＝9.0V，内电阻不计；G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流计示数I1＝2mA；当电流计的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻的温度是________℃。答案　120解析　从题图乙查得t＝20℃时，R的阻值为4kΩ由E＝I1(

7、R＋Rg)得Rg＝－R＝kΩ－4kΩ＝0.5kΩ当I2＝3.6mA时，设热敏电阻的阻值为R′，则R′＝－Rg＝kΩ－0.5kΩ＝2kΩ从题图乙查得此时对应的温度t2＝120℃。考点2光敏电阻传感器的应用例2　为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如表：照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/kΩ754028232018(1)根据表中数据，请在图甲给定

8、的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，