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1,传感器的简单应用,1传感器的简单应用,2,过程分析导引,实验典例精析,知能优化演练,实验十一传感器的简单应用,知识要点归纳,2过程分析导引实验典例精析知能优化演练实验十一传感器的简,3,知识要点归纳,实验目的,1,了解传感器的工作过程，掌握敏感元件的特性；,2,学会传感器的简单使用,3知识要点归纳实验目的,4,实验原理,传感器是将它感受到的物理量,(,如力、热、光、声等,),转换成便于测量的量,(,一般是电学量,),其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号,4实验原理,5,实验器材,热敏电阻、光敏电阻、烧杯、温度计、热水、冷水、多用电表、小灯泡、学生电源、开关与导线、滑动变阻器、铁架台、光电计数器,5实验器材,6,过程分析导引,一、实验步骤,图,10,3,1,1,研究热敏电阻的热敏特性,(1),按图,10,3,1,所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理，多用电表的选择开关置于,“,100”,欧姆挡；,6过程分析导引一、实验步骤,7,(2),先用多用电表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；,7(2)先用多用电表测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值，并记,8,(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；,(5),根据记录数据，分析热敏电阻的特性,8(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,9,2,研究光敏电阻的光敏特性,图,10,3,2,92研究光敏电阻的光敏特性,10,(1),将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图,10,3,2,所示电路连接好，其中多用电表置于,“,1 k”,欧姆挡；,(2),先测出小灯泡不发光时光敏电阻的阻值，并记录数据；,10(1)将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图10,11,(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，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；,(4),根据记录数据，分析光敏电阻的特性,3,将手掌或一个厚纸板插入光源和光电计数器之间，观察、分析光电计数器的工作过程,11(3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变,12,二、数据处理,1,热敏电阻的热敏特性数据处理,(1),根据实验记录数据，分析热敏电阻的特性,.,1,2,3,4,5,6,温度,(,),电阻,(),次,数,待,测,量,12二、数据处理123456温度()电阻()次数待测量,13,(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,图,10,3,3,(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,13(2)在图1033坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随,14,2,光敏电阻的光敏特性数据处理,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,.,光照强度,弱,中,强,无光照射,阻值,(),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,142光敏电阻的光敏特性数据处理光照强度弱中强无光照射阻值,15,三、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零,15三、注意事项,16,四、实验创新,对于热敏电阻的特性，可用以下实验进行：,图,10,3,4,16四、实验创新,17,如图,10,3,4,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,R,t,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,R,t,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,17如图1034所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡,18,实验分析：,(1),中指针左偏，说明,R,t,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，,R,t,的阻值减小，而电阻,R,t,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,18实验分析：(1)中指针左偏，说明Rt的阻值增大；酒精蒸发,19,实验典例精析,题型一,热敏电阻的应用,(2010,年高考课标全国卷,),用对温度敏感的半导体材料制成,的某热敏电阻,R,T,，在给定温度,范围内，其阻值随温度的变化 图,10,3,5,是非线性的某同学将,R,T,和两个适当的固定电阻,R,1,、,R,2,连成图,10,3,5,虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻,R,L,的阻值随,R,T,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,例,1,19实验典例精析题型一热敏电阻的应用 (,20,为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下,R,L,的阻值，测量电路如图,10,3,5,所示，图中的电压表内阻很大,R,L,的测量结果如下表所示,.,回答下列问题：,温度,t,(,),30.0,40.0,50.0,60.0,70.0,80.0,90.0,R,L,阻值,(),54.3,51.5,48.3,44.7,41.4,37.9,34.7,20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,21,(1),根据图,10,3,5,所示的电路，在图,10,3,6,所示的实物图上连线,图,10,3,6,21(1)根据图1035所示的电路，在图1036所示,22,(2),为了检验,R,L,与,t,之间近似为线性关系，在图,10,3,7,中的坐标纸上作,R,L,t,关系图线,图,10,3,7,22(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在图103,23,(3),在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图,10,3,8,甲、乙所示电流表的读数为,_,，电压表的读数为,_,此时等效电阻,R,L,的阻值为,_,；热敏电阻所处环境的温度约为,_,图,10,3,8,23(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图10,24,【,解析,】,(1),按照实验电路连接实物图如图,10,3,9,所示,图,10,3,9,24【解析】(1)按照实验电路连接实物图如图1039所,25,(2),以温度值及对应电阻值作出,R,L,t,关系曲线如图,10,3,10,所示,图,10,3,10,25(2)以温度值及对应电阻值作出RLt关系曲线如图10,26,【,答案,】,见解析,26【答案】见解析,27,16,届广州亚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,，照射光线较弱,(,如黑天,),时电阻接近于无穷大,题型二,创新实验,例,2,27 16届广州亚运会帆船赛场采用风,28,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,10,3,11,所示,.1,、,2,两接线柱之间是励磁线圈，,3,、,4,两接线柱分别与弹簧片和触点连接当励磁线圈中电流大于,50 mA,时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，,3,、,4,断开；电流小于,50 mA,时，,3,、,4,接通励磁线圈中允许通过的最大电流为,100 mA.,28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,29,图,10,3,11,29图10311,30,(1),利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图光敏电阻,R,1,，符号,；灯泡,L,，额定功率,40 W,，额定电压,36 V,，符号,；保护电阻,R,2,，符号,；电磁开关，符号,；蓄电池,E,，电压,36 V,，内阻很小；开关,S,；导线若干,30(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原,31,(2),回答下列问题：,如果励磁线圈的电阻为,200,，励磁线圈允许加的最大电压为,_V,，保护电阻,R,2,的阻值范围为,_.,在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱,3,、,4,之间从断开变为接通为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明,答：,_.,任意举出一个其他的电磁铁应用的例子,答：,_.,31(2)回答下列问题：,32,【,解析,】,(1),要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与,1,、,2,串联，路灯与,3,、,4,串联；则电路图如图,10,3,12,所示,图,10,3,12,32【解析】(1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照,33,33,34,【,答案,】,(1),电路原理如图,10,3,12,所示,(2)20,160,320,把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，,3,、,4,之间接通；不吸合时，,3,、,4,之间断开电磁起重机,34【答案】(1)电路原理如图10312所示,35,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按,ESC,键退出全屏播放,谢谢使用,35本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放,36,36,
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