高考物理人教版选修3-2 1.3《实验：传感器的简单使用》课件

欢迎进入物理课堂 1 实验目的 1 了解的工作过程 掌握元件的特性 2 学会传感器的简单使用 传感器 敏感 2 实验原理传感器是将它的物理量 如力 热 光 声等 转换成便于的量 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 例如 光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号 热电传感器是利用热敏电阻或热金属电阻将温度信号转换成电信号 转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到自动控制 遥控等各种目的了 3 实验器材热敏电阻 光敏电阻 烧杯 温度计 热水 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 感受到 测量 考点实验过程1 实验步骤 1 研究热敏电阻的热敏特性 按如图所示连接好电路 将热敏电阻绝缘处理 多用电表的选择开关置于 100 挡 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 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 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 根据记录数据 分析热敏电阻的特性 2 研究光敏电阻的光敏特性 将光电传感器 多用电表 灯泡 滑动变阻器按如图所示电路连接好 其中多用电表置于 1k 挡 先测出小灯泡不发光时光敏电阻的阻值 并记录数据 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 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原理 2 数据处理根据上面记录的数据 完成以下表格内容 1 研究热敏电阻的热敏特性 2 研究光敏电阻的光敏特性 3 注意事项 1 热敏电阻 烧杯 温度计容易破损 实验中注意轻拿轻放 2 光电计数器 小灯泡的额定电压比较小 6V 实验中切忌超过其额定电压损坏器材 3 烧杯中加水改变温度时 要等待热敏电阻温度稳定后再测量其阻值 案例1 2010 课标全国 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连成图1虚线框内所示的电路 以使该电路的等效电阻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1所示 图中的电压表内阻很大 RL的测量结果如表1所示 表1 回答下列问题 1 根据图1所示的电路 在图2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3 4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 答案 1 连线如图所示 2 RL t关系曲线如图所示 3 115mA5 00V43 5 64 0 62 66 案例2 2009 山东理综 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 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2V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 提供的器材如下 光敏电阻RP 符号 阻值见上表 直流电源E 电动势3V 内阻不计 定值电阻 R1 10k R2 20k R3 40k 限选其中之一并在图中标出 开关S及导线若干 解析 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20k 两端电压为2V 电源电动势为3V 所以应加上一个分压电阻 分压电阻阻值为10k 即选用R1 答案 1 光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示 特点 光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小 2 电路原理图如图所示 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全