高二物理課件第14章第十三節(jié)

1、第十三節(jié)第十三節(jié)實驗：傳感器的簡單應(yīng)用實驗：傳感器的簡單應(yīng)用核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第十三節(jié)第十三節(jié)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案目標概覽目標概覽目標概覽目標概覽學(xué)習(xí)目標：學(xué)習(xí)目標：1.知道什么是傳感器知道什么是傳感器2知道什么是光敏電阻、熱敏電阻、金屬熱電知道什么是光敏電阻、熱敏電阻、金屬熱電阻阻3知道傳感器的工作原理知道傳感器的工作原理重點難點：對傳感器工作原理的理解重點難點：對傳感器工作原理的理解課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康牧私鈧鞲衅鞯暮唵螒?yīng)用及其原理了解傳感器的簡單應(yīng)用及其原理二、實驗原理二、實驗原理1傳感器的作用傳感器的作

2、用傳感器是能將所感受到的物理量傳感器是能將所感受到的物理量(如力、熱、光、如力、熱、光、聲等等聲等等)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)的一的一類元件其工作原理如下：類元件其工作原理如下：2光電計數(shù)器的基本原理光電計數(shù)器的基本原理如圖如圖14131所示，所示，a是發(fā)光儀器，是發(fā)光儀器，b是由光敏是由光敏電阻構(gòu)成的光電傳感器，當(dāng)傳送帶上沒有物品時，電阻構(gòu)成的光電傳感器，當(dāng)傳送帶上沒有物品時，光直接照射光直接照射b，光敏電阻值變小，供給信息處理，光敏電阻值變小，供給信息處理系統(tǒng)的電壓變低；當(dāng)傳送帶上有物品擋住系統(tǒng)的電壓變低；當(dāng)傳送帶上有物品擋住a射向射向b的光時，光敏

3、電阻變大，供給信號處理系統(tǒng)的電的光時，光敏電阻變大，供給信號處理系統(tǒng)的電壓變高這種交替變化的信號經(jīng)信號處理系統(tǒng)的壓變高這種交替變化的信號經(jīng)信號處理系統(tǒng)的處理，就會自動轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字，實現(xiàn)自動計處理，就會自動轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字，實現(xiàn)自動計數(shù)數(shù)圖圖14131三、實驗器材三、實驗器材鐵架臺、溫度計、歐姆表、燒杯、熱敏電阻、光鐵架臺、溫度計、歐姆表、燒杯、熱敏電阻、光敏電阻、導(dǎo)線、紙帶、光電計數(shù)器、鉤碼敏電阻、導(dǎo)線、紙帶、光電計數(shù)器、鉤碼四、實驗步驟四、實驗步驟圖圖141321熱敏電阻特性熱敏電阻特性(1)如圖如圖14132所示，將一熱敏電阻連入電路所示，將一熱敏電阻連入電路中，用多用電表歐姆擋測其電

4、阻，記錄溫度、電中，用多用電表歐姆擋測其電阻，記錄溫度、電阻值阻值(2)將熱敏電阻放入盛有少量冷水并插入溫度計的將熱敏電阻放入盛有少量冷水并插入溫度計的燒杯中，記錄溫度、電阻值燒杯中，記錄溫度、電阻值(3)再分幾次向燒杯中倒入開水，觀察不同溫度下再分幾次向燒杯中倒入開水，觀察不同溫度下熱敏電阻的阻值熱敏電阻的阻值把測得的溫度、電阻值填入下表中把測得的溫度、電阻值填入下表中次數(shù)次數(shù)待測量待測量12345t/r/(4)在圖在圖14133中粗略描繪出熱敏電阻的阻值中粗略描繪出熱敏電阻的阻值r隨溫度變化的隨溫度變化的rt圖線圖線圖圖141332光敏電阻特性光敏電阻特性(1)用多用電表歐姆擋兩表筆接光敏

5、電阻兩端，測用多用電表歐姆擋兩表筆接光敏電阻兩端，測光敏電阻阻值如圖光敏電阻阻值如圖14134所示所示圖圖14134(2)用手張開用手張開(或用黑紙或用黑紙)放在光敏電阻上，擋住部放在光敏電阻上，擋住部分光線，測光敏電阻阻值分光線，測光敏電阻阻值(3)全部擋住光線，測光敏電阻阻值全部擋住光線，測光敏電阻阻值(4)將所測數(shù)據(jù)填入下表中將所測數(shù)據(jù)填入下表中3光電計數(shù)器數(shù)字變化的觀察光電計數(shù)器數(shù)字變化的觀察將鉤碼放在紙帶上，如圖將鉤碼放在紙帶上，如圖14131所示拖動所示拖動紙帶向前運動，觀察光電計數(shù)器上的數(shù)字變化紙帶向前運動，觀察光電計數(shù)器上的數(shù)字變化光照強度光照強度強強中中弱弱r/核心要點突破核

6、心要點突破一、數(shù)據(jù)處理一、數(shù)據(jù)處理1熱敏電阻特性實驗：根據(jù)測得的溫度與阻值分熱敏電阻特性實驗：根據(jù)測得的溫度與阻值分析熱敏電阻的阻值隨溫度升高而變化的特點；析熱敏電阻的阻值隨溫度升高而變化的特點；2光敏電阻特性實驗：根據(jù)測得的阻值分析光敏光敏電阻特性實驗：根據(jù)測得的阻值分析光敏電阻的阻值隨光照條件改變而變化的規(guī)律電阻的阻值隨光照條件改變而變化的規(guī)律二、注意事項二、注意事項1在做熱敏實驗時，加開水后要等一會再測阻值，在做熱敏實驗時，加開水后要等一會再測阻值，以使電阻溫度與水溫相同，并同時讀出水溫以使電阻溫度與水溫相同，并同時讀出水溫2可用圖象描出電阻隨溫度的變化圖線來分析其可用圖象描出電阻隨溫度

7、的變化圖線來分析其規(guī)律規(guī)律3光敏實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部分光敏實驗中，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到光敏電阻上的光的多少4光電計數(shù)器是比較精密的儀器，使用過程中應(yīng)光電計數(shù)器是比較精密的儀器，使用過程中應(yīng)輕拿輕放，嚴格按操作要求進行輕拿輕放，嚴格按操作要求進行課堂互動講練課堂互動講練 測定壓力變化的電容式傳感器如圖測定壓力變化的電容式傳感器如圖14135所示，所示，a為固定電極，為固定電極，b為可動電極，組成了為可動電極，組成了一個電容可變的電容器，可動電極兩端固定，當(dāng)一個電容可變

8、的電容器，可動電極兩端固定，當(dāng)待測壓力施加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形待測壓力施加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容，現(xiàn)將此電容式傳變，從而改變了電容器的電容，現(xiàn)將此電容式傳感器連接到如圖感器連接到如圖14135所示的電路中，當(dāng)待所示的電路中，當(dāng)待測壓力增大時測壓力增大時( )力電傳感器的理解與應(yīng)用力電傳感器的理解與應(yīng)用圖圖14135a電容器的電容將減小電容器的電容將減小b電阻電阻r中沒有電流中沒有電流c電阻電阻r中有從中有從a流向流向b的電流的電流d電阻電阻r中有從中有從b流向流向a的電流的電流【解析解析】當(dāng)待測壓力增大時，電容器兩極間的距當(dāng)待測壓力增大時，電容器兩極

9、間的距離變小，電容器的電容變大因電容器兩端的電離變小，電容器的電容變大因電容器兩端的電壓不變，所以電容器帶電量變大，即電源給電容壓不變，所以電容器帶電量變大，即電源給電容器充電，所以電阻器充電，所以電阻r中有電流，電流的方向從中有電流，電流的方向從b流流向向a.【答案答案】d (2011年深圳模擬年深圳模擬)如圖如圖14136所示，所示，用多用電表研究光敏電阻的阻值與光照強弱的關(guān)用多用電表研究光敏電阻的阻值與光照強弱的關(guān)系系光電傳感器光電傳感器圖圖14136(1)應(yīng)將多用電表的選擇開關(guān)置于應(yīng)將多用電表的選擇開關(guān)置于_擋；擋；(2)將紅表筆插入將紅表筆插入_接線孔，黑表筆插入接線孔，黑表筆插入_

10、接線孔接線孔(填填“”或或“”)；(3)將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上，用光照將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上，用光照射光敏電阻時表針的偏角為射光敏電阻時表針的偏角為，現(xiàn)用手掌擋住部分，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)楣饩€，表針的偏角變?yōu)?，則可判斷，則可判斷_(填填“”)；(4)測試后應(yīng)將選擇開關(guān)置于測試后應(yīng)將選擇開關(guān)置于_擋擋【解析解析】測電阻應(yīng)選擇多用電表的歐姆擋紅表測電阻應(yīng)選擇多用電表的歐姆擋紅表筆應(yīng)插入筆應(yīng)插入“”接線孔，黑表筆插入接線孔，黑表筆插入“”接線接線孔光敏電阻的阻值隨光照的增強而減小，故孔光敏電阻的阻值隨光照的增強而減小，故.測試后應(yīng)將開關(guān)置于測試后應(yīng)將開關(guān)置于off

11、擋或交流電壓最擋或交流電壓最高擋高擋【答案答案】(1)歐姆歐姆 (2) (3) (4) off或交或交流電壓最高流電壓最高 圖圖14137為某一熱敏電阻為某一熱敏電阻(電阻值隨溫電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感度的改變而改變，且對溫度很敏感)的的iu關(guān)系曲關(guān)系曲線圖線圖(1)為了通過測量得到如圖所示為了通過測量得到如圖所示iu關(guān)系的完整曲關(guān)系的完整曲線，在如圖線，在如圖14138甲、乙兩個電路中應(yīng)選擇甲、乙兩個電路中應(yīng)選擇的是圖的是圖_；簡要說明理由：；簡要說明理由：_.(電源電動勢為電源電動勢為9 v，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的阻，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的阻值為值為0100 )溫控傳感器的應(yīng)用溫控傳感器的應(yīng)用圖圖14137 圖圖14138(2)在圖在圖14139電路中，電源電壓恒為電路中，電源電壓恒為9 v，電，電流表讀數(shù)為流表讀數(shù)為70 ma，定值電阻，定值電阻r1250 .由熱敏由熱敏電阻的電阻的iu關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為為_ v；電阻；電阻r2的阻值為的阻值為_ .圖圖14139(3)舉出一個可以應(yīng)用熱敏電阻的例子舉出一個可以應(yīng)用熱敏電阻的例子【答案答案】(1)甲圖甲電路電壓可從甲圖甲電路電壓可從0調(diào)到所需電壓，調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大電壓調(diào)節(jié)范圍大(2)5.2111.8(111.6112.0均