高考物理大一轮复习 实验十一 传感器的简单使用课件.ppt

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实验十一 传感器的简单使用,,第十章 交变电流 传感器,一、实验目的 1．了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性． 2．学会传感器的简单使用． 二、实验原理 闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察． 三、实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等．,四、实验步骤 1．研究热敏电阻的热敏特性 (1)将热敏电阻放入烧杯中的水中，测量水温和热敏电阻的阻值(如实验原理图甲所示)． (2)改变水的温度，多次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记录在表格中．,2．研究光敏电阻的光敏特性 (1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器连接好(如实验原理图乙所示)，其中多用电表置于“×100”挡． (2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据． (3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录． (4)用手掌(或黑纸)遮光时，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．,一、数据处理 1．热敏电阻的热敏特性 (1)画图象 在右图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线． (2)得结论 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大．,2．光敏电阻的光敏特性 (1)探规律 根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照强度的关系． (2)得结论 ①光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻 值很小； ②光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这 个电学量．,二、误差分析 本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数． 三、注意事项 1．在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温． 2．光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖 的 纸 盒 中 ，并 通 过 盖 上 小孔改变射到光敏电阻上的光 的多少． 3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．,考点一 热敏电阻的实际应用,考点二 光敏电阻的特性和应用,考点一 热敏电阻的实际应用 如图，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内阻RA为数十欧姆；E为直流电源，电动势 约为3 V，内 阻不计；R为 电阻 箱，最大阻值为 999.9 Ω；S 为开关．已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时 的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95～20 ℃之间的 多个温度下RT的阻值．,(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图． [答案],(2)完成下列实验步骤中的填空． ①依照实验原理电路图连线． ②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃. ③将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全． ④闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________________． ⑤将RT的温度降为T1(20 ℃T195 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数__________，记录_________________． ⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________________. ⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.,电阻箱的读数R0,仍为I0,电阻箱的读数为R1,R0－R1＋150 Ω,[审题点睛] 题中只给一个毫安表，如何测RT的值？ [解析] (1)根据所给器材，要测 量在不同温度下RT的阻值，只能 将电阻箱、热敏电阻、毫安表与 电源串联形成测量电路，如图所示． (2)依照实验原理电路图连线；调节控温容器M内的温 度，使得RT温度为95 ℃，此时RT阻值为150 Ω，将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全；闭合开关，调节电阻箱，,为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是 阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻RP在不同 照度下的阻值如下表：,考点二 光敏电阻的特性和应用,(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．,(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响),[解析] (1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图甲所示．特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小． 甲 乙 (2)控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1，电路原理图如图乙所示． [答案] 见解析,