物理實(shí)驗(yàn)12 傳感器的簡單應(yīng)用 新人教版

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1、交變電流傳感器交變電流傳感器第第 十十 一一 章章實(shí)驗(yàn)十二傳感器的簡單應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十二傳感器的簡單應(yīng)用0202實(shí) 驗(yàn) 能 力0303模 擬 演 練欄目導(dǎo)航0101實(shí) 驗(yàn) 基 礎(chǔ)0101實(shí) 驗(yàn) 基 礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性認(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性2了解傳感器的簡單應(yīng)用了解傳感器的簡單應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)要求二、實(shí)驗(yàn)要求(一一)研究熱敏電阻的熱敏特性研究熱敏電阻的熱敏特性1實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路的歐姆定律，用歐姆表進(jìn)行測量和觀察閉合電路的歐姆定律，用歐姆表進(jìn)行測量和觀察2實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：NTC熱敏電阻，多用電表，溫度計(jì)，水杯、冷水和熱水熱敏電阻，多

2、用電表，溫度計(jì)，水杯、冷水和熱水3實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)按圖所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理按圖所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理(2)把多用電表置于把多用電表置于“歐姆歐姆”擋，并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時(shí)熱敏擋，并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時(shí)熱敏電阻的阻值，并記下溫度計(jì)的示數(shù)電阻的阻值，并記下溫度計(jì)的示數(shù)(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計(jì)的示數(shù)和向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值多用電表測量的熱敏電阻的阻值(4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄將熱水分幾次注

3、入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄4數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理：在下圖坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖在下圖坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線線5實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大，半導(dǎo)體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器半導(dǎo)體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器(二二)研究光敏電阻的光敏特性研究光敏電阻的光敏特性1實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路的歐姆定律，用歐姆表進(jìn)行測量和觀察閉合電路的歐姆定律，用歐姆表進(jìn)行測量和觀察2實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：光敏電阻、多用電表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線光

4、敏電阻、多用電表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線3實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖所示電路連接好，其中多將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于用電表置于“100”擋擋(2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)(3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤指針打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄顯示電阻阻值的情況，并記錄(4)用手掌用手掌(或黑紙或黑紙)遮光時(shí)電阻值又是多少，并記錄遮光時(shí)

5、電阻值又是多少，并記錄4數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理：根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性5實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強(qiáng)光照射下電阻值很小光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強(qiáng)光照射下電阻值很小(2)光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量(三三)注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開水后要等一會(huì)兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開水后要等一會(huì)兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫溫度相同，并同時(shí)讀出水溫2光敏實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒

6、中，并光敏實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少3歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的某同學(xué)將內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的某同學(xué)將RT和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮韬蛢蓚€(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連連成如圖甲虛線框內(nèi)所示的電路，以使電路的等效電阻成如圖甲虛線框內(nèi)所示的電路，以使電路的等效電阻RL的阻值隨的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的所處環(huán)境

7、溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法測變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法測量在不同溫度下量在不同溫度下RL的阻值，測量電路器材如圖乙所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大的阻值，測量電路器材如圖乙所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大RL的測量結(jié)果如表所示的測量結(jié)果如表所示0202實(shí) 驗(yàn) 能 力一、熱敏電阻的應(yīng)用一、熱敏電阻的應(yīng)用溫度溫度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值阻值/54.351.548.344.741.437.934.7回答下列問題：回答下列問題：(1)根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙所示的實(shí)物圖上連線根據(jù)

8、圖甲所示的電路，在圖乙所示的實(shí)物圖上連線(2)為了檢驗(yàn)為了檢驗(yàn)RL與與t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作RLt關(guān)系圖線關(guān)系圖線(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖丙、丁所示電流表的在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖丙、丁所示電流表的讀數(shù)為讀數(shù)為_，電壓表的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)為_.此時(shí)等效電阻此時(shí)等效電阻RL的阻值為的阻值為_；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_.答案：答案：(1)連線如圖所示連線如圖所示為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)

9、光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻某光敏電阻ROS在不同照度在不同照度下的阻值如下表所示：下的阻值如下表所示：二、光電傳感器的應(yīng)用二、光電傳感器的應(yīng)用照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谌鐖D給定的坐標(biāo)系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谌鐖D給定的坐標(biāo)系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的曲線

10、，并說明光敏電阻阻值隨照度變化的特點(diǎn)曲線，并說明光敏電阻阻值隨照度變化的特點(diǎn)解析：解析：(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖所示的變化曲根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖所示的變化曲線由圖可知光敏電阻阻值隨照度變化的特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大線由圖可知光敏電阻阻值隨照度變化的特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減小非線性減小(2)因天色漸暗、照度降低至因天色漸暗、照度降低至10 lx時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，此時(shí)光敏電阻阻值為時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，此時(shí)光敏電阻阻值為20 k，兩端電壓為，兩端電壓為2 V，電源電動(dòng)勢為，電源電動(dòng)勢為3 V，故應(yīng)加上一個(gè)分壓電阻，分壓電阻阻

11、值為，故應(yīng)加上一個(gè)分壓電阻，分壓電阻阻值為10 k，即選用，即選用R1此電路的原理圖如圖所示此電路的原理圖如圖所示答案：答案：見解析見解析傳感器是把非電學(xué)量傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件，在自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用有一種測量人的體重的電子化的一種元件，在自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用有一種測量人的體重的電子秤，其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器秤，其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻所受壓力大小發(fā)生變化的可變電

12、阻)和顯示體重大小的儀表和顯示體重大小的儀表(實(shí)質(zhì)是理想電流表實(shí)質(zhì)是理想電流表)組組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為成壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1107 Pa，且已知壓力傳感器，且已知壓力傳感器R的電阻與的電阻與所受壓力的關(guān)系如表所示設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力所受壓力的關(guān)系如表所示設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為傳感器兩端的電壓恒為48 V，取，取g10 m/s2請(qǐng)作答：請(qǐng)作答：三、傳感器在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用三、傳感器在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用壓力壓力F/N02505007501 0001 2501 500電壓電壓R/300270240210180150120(1)該秤零點(diǎn)該秤零點(diǎn)(即踏板空載時(shí)即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤_A處處(2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA，這個(gè)人的質(zhì)量是，這個(gè)人的質(zhì)量是_kg.謝謝觀看