福建省長(zhǎng)泰一中高三物理 第十章 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單使用復(fù)習(xí)課件 新人教版選修32.ppt

實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡(jiǎn)單使用 1 認(rèn)識(shí)熱敏電阻 光敏電阻等傳感器中的敏感元件 2 了解傳感器在技術(shù)上的簡(jiǎn)單應(yīng)用 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 工作過(guò)程如圖 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 一 研究熱敏電阻的熱敏特性1 實(shí)驗(yàn)步驟 1 按如圖所示連接好電路 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)有水時(shí)熱敏電阻的阻值 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 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 電阻值填入表中 分析熱敏電阻的特性 2 在坐標(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升高而減小 隨溫度的降低而增大 二 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 小燈泡 滑動(dòng)變阻器按如圖所示電路連接好 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) 3 打開(kāi)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 遮光時(shí)電阻值又是多少 并記錄 2 數(shù)據(jù)處理把記錄的結(jié)果填入表中 根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性 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 1 溫度計(jì)讀數(shù)帶來(lái)的誤差 可以選用精度高的溫度計(jì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)讀數(shù)三次取平均值 2 歐姆表的讀數(shù)帶來(lái)的誤差 可以對(duì)同一溫度 同一光照強(qiáng)度下的電阻讀數(shù)三次取平均值 1 在做熱敏電阻實(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 光敏電阻實(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)蓋上小孔改變照射到光敏電阻上的光的強(qiáng)度 3 歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零 對(duì)于熱敏電阻的特性 可用以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 如圖所示 將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于 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rt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 1 往rt上擦一些酒精 2 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 實(shí)驗(yàn)分析 1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中指針右偏 說(shuō)明rt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 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 熱點(diǎn)一熱敏電阻的原理及應(yīng)用 例證1 利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器 一般體積很小 可以用來(lái)測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化 反應(yīng)快 而且精確度高 1 如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源 電流表和其他元件串聯(lián)成一個(gè)電路 其他因素不變 只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低 電路中電流將變 填 大 或 小 2 上述電路中 我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度 就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度 如果刻度盤(pán)正中的溫度為20 如圖甲 則25 的刻度應(yīng)在20 的刻度的 填 左 或 右 側(cè) 3 為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測(cè)大棚內(nèi)溫度變化 請(qǐng)用圖乙中的器材 可增加元器件 設(shè)計(jì)一個(gè)電路 規(guī)范解答 1 因?yàn)樨?fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時(shí) 電阻增大 故電路中電流會(huì)減小 2 由 1 的分析知 溫度越高 電流越大 25 的刻度應(yīng)對(duì)應(yīng)較大電流 故在20 的刻度的右側(cè) 3 如圖所示 答案 1 小 2 右 3 見(jiàn)規(guī)范解答 熱點(diǎn)二光敏電阻的應(yīng)用 例證2 利用光敏電阻制作的光傳感器 記錄了傳送帶上工件的輸送情況 如圖甲所示為某工廠成品包裝車(chē)間的光傳感記錄器 光傳感器b能接收到發(fā)光元件a發(fā)出的光 每當(dāng)工件擋住a發(fā)出的光時(shí) 光傳感器就輸出一個(gè)電信號(hào) 并在屏幕上顯示出電信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系 如圖乙所示 若傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng) 每?jī)蓚€(gè)工件間的距離為0 2m 則下列說(shuō)法正確的是 a 傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0 1m sb 傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0 2m sc 該傳送帶每小時(shí)輸送3600個(gè)工件d 該傳送帶每小時(shí)輸送7200個(gè)工件 規(guī)范解答 選b c 從乙圖可以知道 每間隔1秒的時(shí)間光傳感器就輸出一個(gè)電信號(hào) 而在這一段時(shí)間內(nèi)傳送帶運(yùn)動(dòng)了兩個(gè)工件之間的距離 所以傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是v m s 0 2m s 故a錯(cuò)誤b正確 傳送帶每小時(shí)傳送的距離為 s vt 0 2 3600m 工件個(gè)數(shù)為 n 3600個(gè) c正確d錯(cuò)誤 1 嫦娥二號(hào) 衛(wèi)星上攜帶7件探測(cè)儀器 其中可能有 a 味覺(jué)傳感器b 氣體傳感器c 聽(tīng)覺(jué)傳感器d 視覺(jué)傳感器 解析 選d 嫦娥二號(hào) 衛(wèi)星是為探測(cè)月球而發(fā)射的在軌衛(wèi)星 而月球上無(wú)氣體 所以不需要?dú)怏w傳感器和聽(tīng)覺(jué)傳感器 當(dāng)然也用不到味覺(jué)傳感器 但需要的是為月球 照相 的視覺(jué)傳感器 ccd立體相機(jī) 2 2013 廈門(mén)模擬 如圖所示 r1為定值電阻 r2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻 l為小燈泡 當(dāng)溫度降低時(shí) a r1兩端的電壓增大b 電流表的示數(shù)增大c 小燈泡的亮度變強(qiáng)d 小燈泡的亮度變?nèi)?解析 選c 溫度降低時(shí) r2的阻值增大 干路電流減小 r1兩端電壓 電流表示數(shù)都減小 小燈泡兩端電壓變大 小燈泡亮度變強(qiáng) 只有c項(xiàng)正確 3 2013 龍巖模擬 2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家 以表彰他們發(fā)現(xiàn) 巨磁電阻效應(yīng) 基于巨磁電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤(pán)數(shù)據(jù)的技術(shù) 被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用 在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說(shuō)法中 錯(cuò)誤的是 a 熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中b 光敏電阻是一種光電傳感器c 電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中d 電阻在電路中主要起到通過(guò)直流 阻礙交流的作用 解析 選d 熱敏電阻用于溫控 光敏電阻用于光電傳感器 電阻絲主要是熱效應(yīng) 故a b c說(shuō)法正確 而電阻對(duì)交 直流作用等效 故d說(shuō)法錯(cuò)誤 4 2012 浙江高考改編 為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度 將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器c置于儲(chǔ)罐中 電容器可通過(guò)開(kāi)關(guān)s與線圈l或電源相連 如圖所示 當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí) 由l與c構(gòu)成的回路中產(chǎn)生周期的振蕩電流 當(dāng)罐中的液面上升時(shí) a 電容器的電容減小b 電容器的電容增大c lc回路的振蕩周期減小d lc回路的振蕩頻率增大 解析 選b 液面上升時(shí) 兩板間的電介質(zhì)變多 根據(jù)電容的決定式知 電容器的電容c增大 選項(xiàng)b正確 a錯(cuò)誤 根據(jù)振蕩電流的周期可知 周期變大 由可知 頻率變小 選項(xiàng)c d錯(cuò)誤 5 2010 大綱版全國(guó)卷 如圖所示 一熱敏電阻rt放在控溫容器m內(nèi) 為毫安表 量程6ma 內(nèi)阻為數(shù)十歐姆 e為直流電源 電動(dòng)勢(shì)約為3v 內(nèi)阻很小 r為電阻箱 最大阻值為999 9 s為開(kāi)關(guān) 已知rt在95 時(shí)的阻值為150 在20 時(shí)的阻值約為550 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的溫度為95 c 把電阻箱調(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 e 將rt的溫度降為t1 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t1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 解析 1