2012年高考优化设计答案3-2-10-3.pptVIP

基 本 训 练 热 考 题 型 拓 展 探 究 随 堂 演 练 首页 末页 第3讲　实验十一 传感器的简单应用 实验目的 1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性． 2．了解传感器在技术上的简单应用．  实验原理 1．传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是 电学量)． 2．其工作过程如图10－3－1所示： 图10－3－1 实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、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． 实验过程 一、研究热敏电阻的热敏特性 1．实验步骤 (1)按图10－3－2所示连接好电路， 将热敏电阻绝缘处理； (2)把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的量程测 出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数； (3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数 和多用电表测量的热敏电阻的阻值； (4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录． 图10－3－2 2．数据处理 (1)根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性． 电阻(Ω) 温度(℃) 次 数 待测量 (2)在图10－3－3坐标系中，粗略画出热敏电阻的 阻值随温度变化的图线． (3)根据实验数据和R－t图线，得出结论：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． 图10－3－3 二、研究光敏电阻的光敏特性 1．实验步骤 图10－3－4 (1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器 如图10－3－4所示电路连接好，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)遮光时电阻值又是多少，并记录． 2．数据处理 把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性. 阻值(Ω) 无光照射 强 中 弱 光照强度 结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大． 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. 热敏电阻传感器 【例1】 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究电阻在不同温度下的 伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约 4 Ω～5 Ω.将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他 备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、 直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开 关、导线若干． 图10－3－5 (1)在图10－3－5(a)中画出实验电路图． (2)根据电路图，在图10－3－5(b)所示的实物图上连线． (3)简要写出完成接线后的主要实验步骤． 解析：常温下待测热敏电阻的阻值(约4 Ω～5 Ω) 较小，应该选用安培表外接法．热敏电阻的阻值 随温度的升高而减小，热敏电阻两端的电压由零 逐渐增大，滑动变阻器选用分压式． (1)实验电路如图甲所示． (2)根据电路图，连接实物图如图乙所示． 图甲 图乙 (3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热水，待温度计稳定时读 出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电压表和电流表的值；③重复 ①和②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性 曲线． 答案：见解析 光敏电阻传感器 【例2】(2009·宁夏高考)青岛奥运会帆船赛场采用风力 发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻 作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制． 光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化 模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几 乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感 器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭、黑天打开．电磁开关的 内部结构如图10