高考一輪物理復習選修3-2第十課交變電流傳感器第3講實驗十傳感器的簡單應用教科版ppt課件

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1．認識熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性． 2．了解傳感器在技術(shù)上的簡單應用．,實驗目的,第3講 實驗十一 傳感器的簡單應用,2013屆高考一輪物理復習課件選修3-2第十章交變電流 傳感器（教科版）,熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導線等．,實驗器材,一、研究熱敏電阻的熱敏特性,實驗過程,二、研究光敏電阻的光敏特性,在做熱敏實驗時，加開水后要等一會兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫． 光敏實驗中，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射到光敏電阻上的光的多少． 歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零．,注意事項,1．,2．,3．,【例1】 熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4～5 Ω.將熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)、電源(3 V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5 kΩ)、滑動變阻器(0～20 Ω)、開關(guān)、導線若干．,熱敏電阻傳感器,圖10-3-2,(1)在圖10－3－2(a)中畫出實驗電路圖． (2)根據(jù)電路圖，在圖10－3－2(b)所示的實物圖上連線． (3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟． 解析 常溫下待測熱敏電阻的阻值(約4～5 Ω)較小，應該選用安培表外接法．熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，熱敏電阻兩端的電壓由零逐漸增大，滑動變阻器選用分壓式． (1)實驗電路如圖甲所示． (2)根據(jù)電路圖，連接實物圖如圖乙所示．,圖甲,(3)完成接線后的主要實驗步驟：①往保溫杯里加一些熱水，待溫度計穩(wěn)定時讀出溫度計值；②調(diào)節(jié)滑動變阻器，快速測出幾組電壓表和電流表的值；③重復①和②，測量不同溫度下的數(shù)據(jù)；④繪出各測量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線． 答案 見解析,圖乙,【例2】 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制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表： (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖10－3－3給定的坐標系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．,光敏電阻傳感器,圖10-3-3,(2)如圖10－3－4所示，當1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路．給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖． (不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號 ，阻值見上表) 直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； 定值電阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，,圖10-3-4,R3＝40 kΩ(限選其中之一并在圖中標出)；開關(guān)S及導線若干．,解析 (1)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點連線，得到如圖所示的變化曲線．,阻值隨照度變化的特點：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減?。?(2)因天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，此時光敏電阻阻值為20 kΩ，兩端電壓為2 V，電源電動勢為3 V，故應加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10 kΩ，即選用R1；此電路的原理圖如圖所示．,答案 (1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線見解析 光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小 (2)電路原理圖見解析圖,【例3】 一中學生為發(fā)射的“神舟七號”載人飛船設(shè)計了一個可測定豎直方向加速度的裝置，其原理可簡化為如圖10－3－5所示．連接在豎直彈簧上的重物與滑動變阻器的滑動觸頭連接，該裝置在地面上靜止時其電壓表的指針指在表盤中央的零刻度處，在零刻度的兩側(cè)分別標上對應的正、負加速度值．關(guān)于這個裝置在“神舟七號”載人飛船發(fā)射、運行和回收過程中示數(shù)的判斷正確的是 ( )．,圖10-3-5,A．飛船在豎直加速升空的過程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則 飛船在豎直減速返回地面的過程中，電壓表的示數(shù)仍為正 B．飛船在豎直加速升空的過程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則 飛船在豎直減速返回地面的過程中，電壓表的示數(shù)為負 C．飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數(shù)為零 D．飛船在圓軌道上運行時，電壓表示數(shù)所對應的加速度大小應 約為9.8 m/s2 解析 該裝置在地面上靜止時，kx＝mg，指針指在表盤中央的零刻度處；飛船在加速上升的過程中，kxmg，滑動頭下移，此時，電壓表的示數(shù)為正；飛船在豎直減速返回地面的過程中，加速度方向向上，此時電壓表示數(shù)仍為正，故A對、B錯；飛船在圓軌道上運行時，飛船中的物體處于完全失重狀態(tài)，a＝g，彈簧恢復原長，電壓表示數(shù)不為零，故C錯、D對． 答案 AD,【例4】 如圖10－3－6所示，電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導體層內(nèi)形成一個低電壓交流電場．在觸摸屏幕時，由于人體是導體，手指與內(nèi)部導體層間會形成一個特殊電容(耦合電容)，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置．由以上信息可知 ( )．,圖10-3-6,A．電容式觸摸屏的兩極板分別是導體層和手指 B．當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越大 C．當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越小 D．如果用帶了手套的手觸摸屏幕，照樣能引起觸摸屏動作 解析 電容觸摸屏在原理上把人體當做一個電容器元件的一個極板，把導體層當做另一個極板，故A正確；手指與屏的接觸面積越大，即兩個極板的正對面積越大，故電容越大，B正確，C錯誤；如果帶了手套或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為手與導體層距離較大，不能引起導體層電場的變化，D錯誤． 答案 AB,