導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 交變電流 傳感器 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡單應(yīng)用課件 新人教版

《導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 交變電流 傳感器 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡單應(yīng)用課件 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 交變電流 傳感器 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡單應(yīng)用課件 新人教版（35頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡單應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡單應(yīng)用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?認(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器中的敏感認(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器中的敏感元件。元件。2了解傳感器在技術(shù)上的簡單應(yīng)用。了解傳感器在技術(shù)上的簡單應(yīng)用?！緦?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】(1)傳感器是將它感受到的信號(hào)傳感器是將它感受到的信號(hào)(如力、熱、光、如力、熱、光、聲等聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學(xué)量一般是電學(xué)量)。課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)基礎(chǔ)落實(shí)基礎(chǔ)落實(shí) (2)(2)其工作過程如圖實(shí)其工作過程如圖實(shí)1所示：所示：圖實(shí)圖實(shí)1【實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材】熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、燒熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、

2、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。【實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)過程】一、研究熱敏電阻的熱敏特性一、研究熱敏電阻的熱敏特性1實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)按圖實(shí)按圖實(shí)2所示連接好電路，將熱敏電阻絕所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理。緣處理。圖實(shí)圖實(shí)2(2)把多用電表置于把多用電表置于“歐姆擋歐姆擋”，并選擇適當(dāng)?shù)?，并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時(shí)熱敏電阻的阻值，并記量程測出燒杯中沒有熱水時(shí)熱敏電阻的阻值，并記下溫度計(jì)的示數(shù)。下溫度計(jì)的示數(shù)。 (3)(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸向燒杯中注入少量的冷水

3、，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電表測量的沒在冷水中，記下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值。熱敏電阻的阻值。(4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄。熱敏電阻的阻值，并記錄。2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理(1)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入下表中，分析熱敏電阻的特性。入下表中，分析熱敏電阻的特性。次數(shù)次數(shù)待測量待測量溫度溫度()電阻電阻()(2)在圖實(shí)在圖實(shí)3所示坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電所示坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線。阻的阻值隨溫度變化的圖線。圖實(shí)

4、圖實(shí)3(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和Rt圖線，得出結(jié)論：熱敏圖線，得出結(jié)論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大。增大。二、研究光敏電阻的光敏特性二、研究光敏電阻的光敏特性1實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按圖實(shí)器按圖實(shí)4所示電路連接好，其中多用電表置于所示電路連接好，其中多用電表置于歐姆歐姆“100”擋。擋。圖實(shí)圖實(shí)4 (2)(2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)。阻值，并記錄數(shù)據(jù)。(3)打開電源，讓小燈泡

5、發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察多用電表表盤指針顯示電阻度使之逐漸變亮，觀察多用電表表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄。阻值的情況，并記錄。(4)用手掌用手掌(或黑紙或黑紙)遮光時(shí)電阻值又是多少？并記遮光時(shí)電阻值又是多少？并記錄。錄。2數(shù)據(jù)處理數(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。光敏電阻的特性。結(jié)論：結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時(shí)發(fā)生變化，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。光照增強(qiáng)電阻變小，光照減弱電阻變大。光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度弱弱中中強(qiáng)強(qiáng)無光照射無

6、光照射阻值阻值()【注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)】1在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開水后要等一會(huì)再測其在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開水后要等一會(huì)再測其阻值，以使電阻溫度與水溫相同，并同時(shí)讀出水溫。阻值，以使電阻溫度與水溫相同，并同時(shí)讀出水溫。2在光敏實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻在光敏實(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，并通過蓋上小孔改變部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少。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。歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零。【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)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：如對(duì)于熱敏電阻的特性，可用以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行：如圖實(shí)圖實(shí)5所

7、示，將多用電表的選擇開關(guān)置于所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于“歐姆歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻擋，再將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，觀察下述的兩端相連，這時(shí)表針指在某一刻度，觀察下述操作下的指針偏轉(zhuǎn)情況：操作下的指針偏轉(zhuǎn)情況：圖實(shí)圖實(shí)51往往RT上擦一些酒精。上擦一些酒精。2用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻RT。根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向判定熱敏電阻的特性。根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向判定熱敏電阻的特性。【實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析】11中指針左偏，說明中指針左偏，說明RT的阻值增大。酒精蒸的阻值增大。酒精蒸發(fā)吸熱，溫度降低，所以熱敏電阻的阻值隨溫度

8、的發(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。降低而增大。22中指針右偏，說明中指針右偏，說明RT的阻值減小。電阻的阻值減小。電阻RT溫度升高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。溫度升高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡單易操作，能很快得出優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡單易操作，能很快得出結(jié)論。結(jié)論。課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破考點(diǎn)一熱敏電阻的原理及應(yīng)用考點(diǎn)一熱敏電阻的原理及應(yīng)用例例1用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是，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)

9、將非線性的。某同學(xué)將RT和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮韬蛢蓚€(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖實(shí)連成圖實(shí)6虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的等效電阻等效電阻RL的阻值隨的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線所處環(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)，性的，且具有合適的阻值范圍。為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法測量在不同溫度下他采用伏安法測量在不同溫度下RL的阻值，測量電路的阻值，測量電路如圖實(shí)如圖實(shí)7所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大。所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大。RL的測的測量結(jié)果如下表所示。量結(jié)果如下表所示。圖實(shí)圖實(shí)6溫度溫度t/30.040.050.060

10、.070.080.090.0RL阻值阻值/ 54.351.548.344.741.437.934.7回答下列問題：回答下列問題：(1)根據(jù)圖實(shí)根據(jù)圖實(shí)6所示的電路，在圖實(shí)所示的電路，在圖實(shí)7所示所示的實(shí)物圖上連線。的實(shí)物圖上連線。圖實(shí)圖實(shí)7(2)為了檢驗(yàn)為了檢驗(yàn)RL與與t之間近似為線性關(guān)系，在圖實(shí)之間近似為線性關(guān)系，在圖實(shí)8上作上作RLt關(guān)系圖線。關(guān)系圖線。圖實(shí)圖實(shí)8(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖實(shí)數(shù)如圖實(shí)9甲、乙所示。電流表的讀數(shù)為甲、乙所示。電流表的讀數(shù)為_，電壓表的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)為_。此時(shí)等效電阻。此時(shí)等效電阻RL的阻值

11、為的阻值為_；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_。圖實(shí)圖實(shí)9答案答案(1)連線如圖所示連線如圖所示(2)RLt關(guān)系圖線如圖所示關(guān)系圖線如圖所示(3)115 mA5.0 V43.5 64.0 (6266 均正均正確確)考點(diǎn)二光敏電阻傳感器的應(yīng)用考點(diǎn)二光敏電阻傳感器的應(yīng)用例例2為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)可采用光敏電阻來控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度照度可以

12、反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為單位為lx)。某光敏電阻。某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下在不同照度下的阻值如下表：表：照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系(圖實(shí)圖實(shí)10)中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)。度變化的特點(diǎn)。圖實(shí)圖實(shí)10(2)如圖實(shí)如圖實(shí)11所示，當(dāng)所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至兩端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，請(qǐng)利用下列器時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，請(qǐng)利用下列

13、器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單電路，給材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。線框內(nèi)完成電路原理圖。圖實(shí)圖實(shí)11(不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)提供的器材提供的器材如下：如下：光敏電阻光敏電阻RP(符號(hào)符號(hào) ，阻值見上表，阻值見上表)；直流電源直流電源E(電動(dòng)勢電動(dòng)勢3 V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì))；定值電阻：定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限限選其中之一并在圖中標(biāo)出選其中之一并在圖中標(biāo)出)開關(guān)開關(guān)S及導(dǎo)線若干。及導(dǎo)線

14、若干。解析解析(1)光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖所示。圖所示。光敏電阻的阻值隨光照度變化特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照度變化特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小。光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小。答案答案見解析見解析考點(diǎn)三傳感器在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用考點(diǎn)三傳感器在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用例例3利用傳感器可以探測、感受外界的信號(hào)、利用傳感器可以探測、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件等。圖實(shí)物理?xiàng)l件等。圖實(shí)12甲所示為某同學(xué)用傳感器甲所示為某同學(xué)用傳感器做實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的做實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的UI關(guān)系圖線。關(guān)系圖線。圖實(shí)圖實(shí)12 (1)(1)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電流傳感器、

15、電壓實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電流傳感器、電壓傳感器、滑動(dòng)變阻器傳感器、滑動(dòng)變阻器A(阻值范圍阻值范圍010 )、滑動(dòng)變阻、滑動(dòng)變阻器器B(阻值范圍阻值范圍0100 )、電動(dòng)勢為、電動(dòng)勢為6 V的電源的電源(不計(jì)不計(jì)內(nèi)阻內(nèi)阻)、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器選用的是滑動(dòng)變阻器選用的是_(選填選填“A”或或“B”)；請(qǐng)?jiān)趫D乙的方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。請(qǐng)?jiān)趫D乙的方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。 (2)(2)如果將該小燈泡接入丙圖所示的電路中，如果將該小燈泡接入丙圖所示的電路中，已知電流傳感器的示數(shù)為已知電流傳感器的示數(shù)為0.3 A，電源電動(dòng)勢為，電源電動(dòng)勢為3 V。則此時(shí)小燈泡的電功率為則此時(shí)小燈泡的電功率為_ W，電源的內(nèi)阻，電源的內(nèi)阻為為_ 。 答案答案(1)A實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示(2)0.69(0.660.72均可均可)2.33(2.002.67均可均可)