高考物理一輪復習 10.3實驗：傳感器的簡單應用

1、第三講實驗：傳感器的簡單應用,回扣教材 夯實基礎 落實考點,基礎自主溫故,一、實驗目的 1了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性 2能夠簡單應用傳感器 二、實驗原理 1傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學量,2工作過程如圖,三、實驗器材 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 四、實驗步驟 1研究熱敏電阻的熱敏特性 (1)將熱敏電阻與多用電表接成電路，如圖所示,2)把多用電表置于“歐姆”擋，并選擇適當?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的示數(shù) (3)向燒杯中注入少量的

2、冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值 (4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄 (5)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,6)在如圖所示坐標系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和Rt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,2研究光敏電阻的光敏特性 (1)將光敏電阻、多用電表、小電珠、滑動變阻器、開關(guān)、學生電源按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于“100”擋,2)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) (3)閉合開關(guān)，讓小電珠發(fā)光，

3、調(diào)節(jié)小電珠的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄 (4)測出用手掌(或黑紙)遮光時電阻的阻值，并記錄 (5)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,結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光照增強電阻變小，光照減弱電阻變大 3光電計數(shù)器 (1)連接光電計數(shù)器電路 (2)接通電路和光源，觀察計數(shù)器的計數(shù)情況,考點深析 拓展延伸 詳講精練,考點探究講練,1在做熱敏電阻實驗時，加熱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 2在光敏電阻實驗中，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 3

4、實驗中測量的元件只能代表這些元件的特性，不能代表所有元件的特性,此實驗的誤差主要來源于溫度計和歐姆表的讀數(shù),對于熱敏電阻的特性，可用以下實驗進行,如圖所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt的兩端相連，這時表針指在某一刻度，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)用吹風機將熱風吹向電阻,實驗分析：(1)中指針左偏，說明Rt的阻值增大；酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻的溫度降低，所以熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大 (2)中指針右偏，說明Rt的阻值減小，而熱敏電阻Rt的溫度升高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小 優(yōu)點：改進后的實驗簡

5、單易操作，學生很快得出結(jié)論,利用負溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應快，而且精確度高 (1)如果將負溫度系數(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_(增“大”或“小”,例 1,2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度如果刻度盤正中的溫度為20 (如圖甲)，則25 的刻度應在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)檢測大棚內(nèi)溫度變化，請用圖乙中的器材(可增加元器件)設計一個電路,思路指導】

6、負溫度系數(shù)電阻的阻值隨著溫度升高，其阻值減小，隨著溫度降低，其阻值增大電路中電流表的示數(shù)隨電路中電阻的變化而變化，當阻值增大時電流減小；電阻減小；電流增大；而電阻又隨溫度變化 【解析】(1)因為負溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時，電阻增大，故電路中電流會減小 (2)由(1)的分析知，溫度越高，電流越大，25 的刻度應對應較大電流，故在20 的刻度的右側(cè),3)如圖所示 【答案】(1)小(2)右(3)見解析,如圖所示的電路中，當半導體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時，電流表示數(shù)增大，則說明(,變式訓練 1,A熱敏電阻在溫度越高時，電阻越大 B熱敏電阻在溫度越高時，電阻越小 C半導體材料溫度升高時，導電性

7、能變差 D半導體材料溫度升高時，導電性能變好 解析：電流表的示數(shù)增大，說明電路中的電流增大，電阻減小，所以這個熱敏電阻的電阻率隨溫度的升高而減小，其導電性能變好，故選項B、D正確，選項A、C錯誤 答案：BD,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,例 2,1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖甲給定的坐標系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點,2)如圖乙所示，當1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關(guān)

8、自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設計一個簡單電路給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)對所設計電路的影響) 提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號，阻值見圖表) 直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； 定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標出)；開關(guān)S及導線若干,思路指導】根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù)在圖象中描點，然后用平滑的曲線將這些點連結(jié)起來，在表中查出當照度為1.0 lx時光敏電阻的阻值與電源和定值電阻串聯(lián)組成閉合電路 【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標紙上描點連線得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的照度的增大非線性減小,2)因為天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，此時光敏電阻的阻值為20 k，兩端電壓為2 V，電源電動勢為3.0 V，故應串聯(lián)一個分壓電阻，分壓電阻的阻值應為10 k，即選定值電阻R1，電路如圖所示 【答案】見解析,如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當照射光強度增大時() A電壓表的示數(shù)增大 BR2中電流減小 C小燈泡的功率增大 D電路的路端電壓增大,變式訓練 2,解析：當光強度增大時，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而