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《高考物理一轮总复习(鲁科版)课件：第十章实验十一》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验十一 传感器的简单应用第十章 交流电 传感器知识要点归纳实验目的1.认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性.2.了解传感器在技术上的简单应用.实验原理传感器是将它感受到的非电学量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量的仪器).其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号.例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号,热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号,转换后的信号经过电子电路的处理就可达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的.传感器的工作原理可用图10－3－1表示：图10－3－1实验
2、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.过程分析导引实验步骤1.研究热敏电阻的热敏特性图10－3－2(1)按图10－3－2所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理,多用电表的选择开关置于“×100”欧姆挡;(2)先用多用电表测出烧杯中没有热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;(5)根据记录数据,分析热敏电阻的特性.2.研究光敏电阻
3、的光敏特性图10－3－3(1)将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图10－3－3所示电路连接好,其中多用电表置于“×1k”欧姆挡;(2)先测出小灯泡不发光时光敏电阻的阻值,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,观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录;(4)根据记录数据,分析光敏电阻的特性.3.将手掌或一个厚纸板插入光源和光电计数器之间,观察、分析光电计数器的工作过程.数据处理根据上面记录的数据,完成以下表格内容：1.研究热敏电阻的热敏特性热敏电阻的环境冷水中常温下加少量热水继续加热水水温很高实验结论对应电阻(102Ω)
4、2.研究光敏电阻的光敏特性光敏电阻的环境灯泡不发光灯泡刚发光亮度增加亮度增加亮度增加实验结论对应电阻(1kΩ)注意事项1.在做热敏实验时,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.2.光敏实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少.3.欧姆表每次换挡后都要重新调零.物理转换思想的应用1.转换法解读(1)转换法所谓实验思维转换方法,就是当某些物理量不易直接测量,而另外一些物理量易测量,且两者之间可以用物理原理联系起来,于是,采用“嫁接”的方法,通过转移实验手段,达到化不易为易,化
5、不能为能,这种实验方法称为转换法.间接测量某些物理量,一般都用到转换法.(2)转换法的主要方式①时间量与空间量的转换,如伽利略在研究自由落体运动时,利用滴漏法来测时间,将时间测量转换为水的体积的测量.②抽象量与直观量的转换,如卡文迪许“扭秤实验”中,石英丝扭转角度的测量转换为平面镜反射光在刻度尺上移动距离的测量.③微观量与宏观量的转换.④非电学量与电学量的转换.2.转换法的应用(1)匀变速直线运动的加速度.是一个不易直接测量的物理量,但通过转换为测位移和时间,根据任意两个连续相等的时间里的位移之差可测得加速度.(2)在“传感器的简单应用”实验中,将非电学量转换为电学
6、量进行测量.实验典例探究题型1温度传感器的应用热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏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.例1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)在下面的虚线框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小.(2)根据电路图,在实物图上连线.图10－3－4(3)简要写出完成接线后的主要
7、实验步骤________________________________.【解析】(1)为获得更多的数据,应使电压从零开始,故应采用分压电路.由于待测热敏电阻阻值约4～5Ω,故应采用电流表外接法,电路图如图10－3－5所示.图10－3－5(2)按电路图连接实物图如图10－3－6所示.图10－3－6(3)①往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出温度计示数;②调节滑动变阻器,快速测出几组电流表和电压表的值;③重复①～②,测量不同温度下的数据;④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线.【答案】见解析【规律总结】该实验主要考查电阻的测量方法,与普通电阻测量实验的主要区
