2020年高考物理专题十实验十一：传感器的简单使用课件.ppt

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1、实验十一：传感器的简单使用1.实验目的(1)知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用.(2)能够通过实验探究“光敏电阻和热敏电阻的特性”.(3)了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案.2.实验原理非电学测量的量(1)传感器：传感器是将所感受到的诸如力、热、光、声、化学成分等__________量转换成便于______________(一般是电压、电流等电学量)的一类元件.(2)传感器的一般应用模式：由敏感元件、转换器件和转换电路三个部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理.(如图S11-1所示)图S11-1工作过程：敏感元件将

2、感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量，如下所示.(3)传感器的分类：力电传感器、热电传感器、光电传感器、声电传感器、电容式传感器、磁电传感器、超声波传感器、气敏传感器等.(4)常见传感器元件力学电学①力电传感器：把_______(位移、速度、加速度等)信号转化为_______(电压、电流等)信号.②光敏电阻：无光照时，载流子(可以自由移动的带有电荷的物质微粒，如电子和离子)极少，阻值较大；随着光照的增强，载流子增多，阻值减小.能够把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量.③热敏电阻：利用半导体材料制成，其电阻阻值随温度的升高而减小，能把_________这个热学量转换为________

3、这个电学量.温度电阻温度传感器电阻④金属热电阻：有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制成_______________，称为热电阻，能把温度这个热学量转换为_______这个电学量.3.实验器材铁架台、热敏电阻、光敏电阻、多用电表、烧杯、温度计、冷水、热水、强光源、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、导线、开关等.4.实验过程减小增大减小(1)研究热敏电阻的热敏特性.热敏电阻的阻值随温度的升高而_______，随温度的降低而_______.(2)研究光敏电阻的光敏特性.光敏电阻在光照加强的条件下，其阻值逐渐_______.5.注意事项(1)在研究电阻的热敏特性时，热敏电阻、烧杯、温

4、度计易破损，忌用温度计当搅拌器.(2)实验时，加热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.(3)在做光敏电阻实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少.(4)欧姆表每次换挡后都要重新调零.(5)当传感元件需要接入电路中时，要注意它的电学参数.【基础自测】1.关于光敏电阻，下列说法正确的是()A.受到光照越强，电阻越小B.受到光照越弱，电阻越小C.它的电阻与光照强弱无关D.以上说法都不正确解析：光照增强时，光敏电阻中载流体增多，所以导电能力增强，电阻越小.答案：A2.关于霍尔元件，下列说法正确的是()A.把

5、温度这个热学量转化为电阻这个电学量B.把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量C.把力这个力学量转化为电压这个电学量D.把光照这个光学量转化为电阻这个电学量答案：B3.街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了)自动控制.这是利用半导体的(A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用答案：B4.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图S11-2所示装置.向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60℃，发现多用电表的指)针偏转角度较

6、大，则下列说法正确的是(图S11-2A.应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B.应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C.应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡D.应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡解析：多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源故不能用电流表，A、B均错误，当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的挡，C错误，D正确.答案：D考点1温度传感器的应用【典题1】(2018年新课标Ⅰ卷)某实验小组利用如图S11-3甲所示的电路探究在25℃～80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT，其标称值(25

7、℃时的阻值)为900.0Ω；电源E(6V，内阻可忽略)；电压表(量程150mV)；定值电阻R0(阻值20.0Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0实验时，先按图甲连接好电路，再将温控室的温度t