【高考领航】2015届高考物理新一轮总复习(基础深化+典例透析+高分在握)实验十一 传感器的简单使用课件PPT.pptVIP

实验十一 传感器的简单使用 第十章 交变电流 传感器 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． 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．其工作过程如下图所示． 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(如图甲所示) 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． 误差分析 本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数． 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． 实验改进 对于热敏电阻的特性，可用以下实验进行： 如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，这时表针指在某一刻度，观察下述操作下的指针偏转情况： (1)往Rt上擦一些酒精． (2)用吹风机将热风吹向电阻，根据指针偏转方向判定热敏电阻的特性． 实验分析：(1)中指针左偏，说明Rt的阻值增大；酒精蒸发吸热，温度降低，所以热敏电阻的阻值随温度的降低而增大． (2)中指针右偏，Rt的阻值减小，而电阻Rt温度升高，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小． 优点：改进后的实验简单易操作，学生很快得出结论． 考点一 热敏电阻的实际应用 用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成如图甲虚线框内所示的电路，以使电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图乙所示，图中的电压表内阻很大．RL的测量结果如下表所示. 考点一 热敏电阻的实际应用 回答下列问题： (1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线． (2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作RL－t关系图线． (3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丙、丁所示．电流表的读数为________，电压表的读数为________．此时等效电阻RL的阻值为________；热敏电阻所处环境的温度约为________． (1)根据电路图连接实物图，R1与RT并联，再与R2串联，滑动变阻器为限流接法，注意各电表的极性，开关控制整个电路． (2)根据表中数据，在RL－t图象中描点，作RL－t图象为一条直线． (3)读出电压U＝5.00 V，电流I＝115 mA.RL＝U/I＝43.5 Ω，再由RL－t关系图线找出RL＝43.5 Ω对应的温度t＝64.0 ℃. 考点一 热敏电阻的实际应用 【答案】 (1)连线如图所示(2)RL－t关系图线如图所示(3)115 mA 5.00 V 43.5 Ω 64.0 ℃(62～66 ℃均正确) 1．利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高． (1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)． (2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20℃(如图甲)，则25℃的刻度应在20℃的刻度的 ________(填“左”或“右”)侧． (3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路． 考点一 热敏电阻的实际应用 (1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大．故电路中电流会减小． (2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25℃的刻度应对应较大电流，故在20℃的刻度的右侧． (3)如图所示． 答案：(1)小 (2)右 (3)见解析 考点一 热敏电阻的实际应用 考点二 光敏电阻传感器的应用 (2014·聊城模拟)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( ) A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大 当照射光强度增大时，R2阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小