2021版高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器3实验十二传感器的简单使用学案.doc

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1、实验十二　传感器的简单使用一、实验目的1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件．2．了解传感器在技术上的简单应用．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．工作过程如图三、实验器材热敏电阻、光敏电阻、电压表、电流表、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．四、实验过程1．研究热敏电阻的热敏特性(1)实验步骤①按图示连接好电路，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

2、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．次数待测量　　温度/℃电阻/Ω14②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R－t图线，得出结论(热敏电阻的阻值随温度的升高而减小)．2．研究光敏电阻的光敏特性(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“×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

3、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、电压和电流值．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．　对热敏电阻的

4、特性和应用的考查[学生用书P243]【典题例析】(2018·高考全国卷Ⅰ)某实验小组利用如图(a)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℃时的阻值)为900.0Ω；电源E(6V，内阻可忽略)；电压表V(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014～999.9Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0℃.将S2与1端

5、接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0℃.实验得到的R2－t数据见下表．图(a)t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)

6、端；(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2－t曲线；图(b)　　图(c)(3)由图(b)可得到RT在25～80℃范围内的温度特性．当t＝44.0℃时，可得RT＝________Ω；(4)将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃.[解析]　(1)题图(a)的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图(a)中R1的滑片应移到b端．14(2)将t＝60℃和t＝70℃对应的两组数据

7、画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2－t曲线．(3)根据题述实验过程可知，测量的R2的数据等于对应的热敏电阻RT的阻值．由画出的R2－t曲线可知，当t＝44.0℃时，对应的RT＝450Ω.(4)由画出的R2－t曲线可知，当RT＝620.0Ω时，手心温度t＝33.0℃.[答案]　(1)b　(2)如图　(3)450　(4)620.0　33.0某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标

8、准温度计，PTC热敏电阻Rt(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为Rt＝a＋kt，a＞0，k＞0)．　设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作．(1)按电路图连接好实验器材．(2)将滑动变阻器滑片P滑到________(选填“a”或“b”)端，单刀双掷开