【步步高】2020年高考物理大一輪 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單使用 新人教版選修3-1
《【步步高】2020年高考物理大一輪 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單使用 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【步步高】2020年高考物理大一輪 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單使用 新人教版選修3-1(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單使用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1.認(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性. 2.了解傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用. 二、實(shí)驗(yàn)原理 1.傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電 學(xué)量). 2.其工作過(guò)程如圖1所示: 圖1 三、實(shí)驗(yàn)器材 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等. 四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程 1.研究熱敏電阻的熱敏特性 (1)實(shí)驗(yàn)步驟①按圖2所示連接好電路,將熱敏電阻絕緣處理; ②把多用電表置于“歐姆”擋,并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)出燒杯中沒(méi) 有熱水時(shí)熱敏電阻的阻值,
2、并記下溫度計(jì)的示數(shù); ③向燒杯中注入少量的冷水,使熱敏電阻浸沒(méi)在冷水中,記下溫 度計(jì)的示數(shù)和多用電表測(cè)量的熱敏電阻的阻值; ④將熱水分幾次注入燒杯中,測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的阻值, 圖2 并記錄. (2)數(shù)據(jù)處理 ①根據(jù)記錄數(shù)據(jù),把測(cè)量到的溫度、電阻值填入下表中,分析熱敏電阻的特性. 次數(shù) 待測(cè)量 溫度(℃) 電阻(Ω) ②在圖3坐標(biāo)系中,粗略畫(huà)出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的 圖線. ③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和R-t圖線,得出結(jié)論:熱敏電阻的阻值隨 溫度的
3、升高而減小,隨溫度的降低而增大. 圖3 2.研究光敏電阻的光敏特性 (1)實(shí)驗(yàn)步驟 ①將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖4所示電 路連接好,其中多用電表置于“×100”擋; ②先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值,并記錄數(shù) 據(jù); 圖4 ③接通電源,讓小燈泡發(fā)光,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡的亮度逐漸變亮,觀察表盤(pán)指針顯示電阻阻值的情況,并記錄; ④用手掌(或黑紙)遮住光,觀察光敏電阻的阻值又是多少,并記錄.
4、(2)數(shù)據(jù)處理 把記錄的結(jié)果填入下表中,根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性. 光照強(qiáng)度 弱 中 強(qiáng) 無(wú)光照射 阻值(Ω) 結(jié)論:光敏電阻的阻值被光照射時(shí)發(fā)生變化,光照增強(qiáng)電阻變小,光照減弱電阻變大. 五、注意事項(xiàng) 1.在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí),加開(kāi)水后要等一會(huì)兒再測(cè)其阻值,以使電阻溫度與水的溫度相同,并同時(shí)讀出水溫. 2.光敏實(shí)驗(yàn)中,如果效果不明顯,可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中,并通過(guò)蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少. 3.歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零. 六、實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 對(duì)于熱敏電阻的特性,可用以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行: 如圖5所示,將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于“歐姆”擋
5、,再將多用 電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的兩端相連,這時(shí) 表針指在某一刻度,觀察下 圖5 述操作過(guò)程中指針的偏轉(zhuǎn)情況: 操作一:往RT上擦一些酒精. 操作二:用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻. 根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向判定熱敏電阻的特性. 實(shí)驗(yàn)分析: 1.操作一中指針左偏,說(shuō)明RT的阻值增大;酒精蒸發(fā)吸熱,溫度降低,所以熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大. 2.操作二中指針右偏,RT的阻值減小,而電阻RT溫度升高,故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減?。? 優(yōu)點(diǎn):改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作,同學(xué)們能很快得出結(jié)論.
6、 考點(diǎn)一 熱敏電阻的實(shí)際應(yīng)用 例1 (2020·新課標(biāo)全國(guó)·23)用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某 熱敏電阻RT,在給定溫度范圍內(nèi),其阻值隨溫度的變化是非線 性的.某同學(xué)將RT和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖6虛 圖6 線框內(nèi)所示的電路,以使該電路的等效電阻RL的阻值隨RT所 處環(huán)境溫度的變化近似為線性的,且具有合適的阻值范圍.為 了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì),他采用伏安法測(cè)量在不同溫度下RL的阻值,測(cè)量電路如圖6所示,圖中的電壓表內(nèi)阻很大.RL的測(cè)量結(jié)果如表格所示. 溫度t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0
7、 80.0 90.0 RL阻值/Ω 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7 回答下列問(wèn)題: (1)根據(jù)圖6所示的電路,在圖7所示的實(shí)物圖上連線. 圖7 (2)為了檢驗(yàn)RL與溫度t之間近似為線性關(guān)系,在圖8所示的坐標(biāo)紙上作RL-t關(guān)系 圖線. 圖8 (3)在某一溫度下,電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖9、10所示.電流表的讀數(shù)為_(kāi)_______,電壓表的讀數(shù)為_(kāi)_______.此時(shí)等效電阻RL 的阻值為_(kāi)_______.熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_(kāi)_______. 圖9 圖10 考點(diǎn)二 光敏電阻傳感器
8、例2 青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電, 為路燈提供電能.用光敏電阻作為傳感器控制路燈電 路的開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.光敏電阻的阻值隨照射光 的強(qiáng)弱而變化,作為簡(jiǎn)化模型,可以近似認(rèn)為,照射 光較強(qiáng)(如白天)時(shí)電阻幾乎為0,照射光較弱(如黑天)時(shí) 電阻接近于無(wú)窮大.利用光敏電阻作為傳感器,借助電 圖11 磁開(kāi)關(guān),可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉,黑天打開(kāi).電磁開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖11 所示.1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈,3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接.當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于50 mA時(shí),電磁鐵吸合鐵片,彈簧片和觸點(diǎn)分離,3、4斷開(kāi);電流小于50 mA時(shí),3、
9、4接通.勵(lì)磁線圈中允許通過(guò)的最大電流為100 mA. (1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路,畫(huà)出電路原理圖.光敏電阻R1, 符號(hào);燈泡L,額定功率40 W,額定電壓36 V,符號(hào);保護(hù)電阻R2,符號(hào);電磁開(kāi)關(guān),符號(hào);蓄電池E,電壓36 V,內(nèi)阻很?。婚_(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干. (2)回答下列問(wèn)題: ①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200 Ω,勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為_(kāi)_____V,保護(hù)電阻 R2的阻值范圍為_(kāi)_______Ω. ②在有些應(yīng)用電磁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合,為了安全,往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí),接線柱3、4之間從斷開(kāi)變?yōu)榻油ǎ疄榇?,電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造?請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說(shuō)
10、明. 答:___________________________________________________________________. ③任意舉出一個(gè)其它的電磁鐵應(yīng)用的例子. 答:___________________________________________________________________. 1.在街旁的路燈,江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮,白天熄,利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,這是利用半導(dǎo)體的 ( ) A.壓敏性 B.光敏性 C.
11、熱敏性 D.三種特性都利用 2.如圖12所示,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電 阻,當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí) ( ) A.電壓表的示數(shù)增大 B.R2中電流減小 圖12 C.小燈泡的功率增大 D.電路的路端電壓增大 3.酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁 酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè).它利用的是一種二氧化錫 半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器,酒精氣體傳感器的電阻隨 酒精氣體濃度的變化而變化.在如圖13所示的電路 中,酒精氣體的不同濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻.
12、 圖13 這樣,電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系.如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精 體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比,那么,電壓表示數(shù)U與酒精氣體 濃度C之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是 ( ) A.U越大,表示C越大, C與U成正比 B.U越大,表示C越大, 但是C與U不成正比 C.U越大,表示C越小,C與U成正比 D.U越大,表示C越小,但是C與U 不成反比 4.一臺(tái)臭氧發(fā)生器P的電阻為10 kΩ,當(dāng)供電電壓等于24 V時(shí)能正常工作,否則不產(chǎn)生臭氧.現(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動(dòng)消毒裝置,要求它在有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧,在黑暗時(shí)不
13、產(chǎn)生臭氧,擬用一個(gè)光敏電阻R1對(duì)它進(jìn)行控制,R1的阻值在有光照時(shí)為100 Ω,黑暗時(shí)為1 000 Ω,允許通過(guò)的最大電流為3 mA;電源E的電壓為36 V,內(nèi)阻不計(jì);另有一個(gè)滑動(dòng)變阻器R2,阻值為0~100 Ω, 允許通過(guò)的最大電流為0.4 A;一個(gè)開(kāi) 關(guān)S和導(dǎo)線若干.臭氧發(fā)生器P和光敏電阻R1的符號(hào)如圖14 圖14 所示.設(shè)計(jì)一個(gè)滿足上述要求的電路圖,圖中各元件要標(biāo)上字母代 號(hào),其中滑動(dòng)變阻器兩固定接線柱端分別標(biāo)上字母A、B.(電路圖畫(huà)在虛線框內(nèi)) 5.(2020·大綱全國(guó)理綜Ⅱ·23)如圖15所示,一熱敏電阻RT放在控 溫容器M內(nèi);為毫安表,量程6
14、mA,內(nèi)阻為數(shù)十歐姆;E為 直流電源,電動(dòng)勢(shì)約為3 V,內(nèi)阻很??;R為電阻箱,最大阻 值為999.9 Ω;S為開(kāi)關(guān).已知RT在95 ℃時(shí)的阻值為150 Ω, 圖15 在20 ℃時(shí)的阻值約為550 Ω.現(xiàn)要求在降溫過(guò)程中測(cè)量在95 ℃~20 ℃之間的多個(gè)溫 度下RT的阻值. (1)在圖中畫(huà)出連線,完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖. (2)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空: a.依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線. b.調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度,使得RT溫度為95 ℃. c.將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔?,以保證儀器安全. d.閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電流表的示數(shù)I0,并記錄____________
15、. e.將RT的溫度降為T(mén)1(20 ℃<T1<95 ℃);調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表的讀數(shù)_____,記錄______________. f.溫度為T(mén)1時(shí)熱敏電阻的電阻值RT1=__________. g.逐步降低T1的數(shù)值,直至20 ℃為止;在每一溫度下重復(fù)步驟e、f. 答案 例1 (1)、 (2)根據(jù)數(shù)據(jù)描出點(diǎn),作出直線; (3)115 mA 5.00 V 43.5 Ω 64.0 °C 例2 (1)電路原理圖見(jiàn)解析 (2)①20 160~320?、诎延|點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè),保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí),3、4之間接通;不吸合時(shí),3、4之間斷開(kāi).?、垭姶牌鹬貦C(jī) 隨堂訓(xùn)練 1.B 2.ABC 3.B 4.為了能控制臭氧發(fā)生器,應(yīng)該使用滑動(dòng)變阻器的分壓式連接,有光照時(shí)P能正常工作,無(wú)光照時(shí)P不工作.電路圖如下: 5.(1)實(shí)驗(yàn)原理電路圖,如圖所示 (2)d.電阻箱的讀數(shù)R0 e.仍為I0 電阻箱的讀數(shù)R1 f.R0-R1+150Ω
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2023年二年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)9總復(fù)習(xí)專題二圖形與幾何作業(yè)課件新人教版
- 2023年二年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)6表內(nèi)乘法二第4節(jié)9的乘法口訣作業(yè)課件新人教版
- 2023年二年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)4表內(nèi)乘法一22~6的乘法口訣第2節(jié)234的乘法口訣作業(yè)課件新人教版
- 2023年二年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)2100以內(nèi)的加法和減法二3連加連減和加減混合第4課時(shí)解決問(wèn)題作業(yè)課件新人教版
- 2023年二年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)1長(zhǎng)度單位單元復(fù)習(xí)提升作業(yè)課件新人教版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第四單元綠色生態(tài)園__解決問(wèn)題信息窗1用連乘連除兩步運(yùn)算解決問(wèn)題作業(yè)課件青島版六三制
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第六單元認(rèn)識(shí)分?jǐn)?shù)第4課時(shí)分一分二2作業(yè)課件北師大版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第二單元長(zhǎng)方形和正方形的面積第4課時(shí)長(zhǎng)方形和正方形面積的計(jì)算1作業(yè)課件西師大版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第三單元三位數(shù)除以一位數(shù)的除法第4課時(shí)筆算除法1作業(yè)課件西師大版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第一單元除法練習(xí)二作業(yè)課件北師大版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第一_五單元階段性綜合復(fù)習(xí)作業(yè)課件蘇教版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第6單元年月日第1課時(shí)年月日1作業(yè)課件新人教版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第4單元兩位數(shù)乘兩位數(shù)拓展提升四作業(yè)課件新人教版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第4單元兩位數(shù)乘兩位數(shù)1口算乘法第2課時(shí)口算乘法2作業(yè)課件新人教版
- 2023年三年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第2單元除數(shù)是一位數(shù)的除法2筆算除法第4課時(shí)商中間有0的除法作業(yè)課件新人教版