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1、實驗十一傳感器的簡單使用實驗十一傳感器的簡單使用過程分析導引過程分析導引實驗典例精析實驗典例精析知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練實實驗驗十十一一傳傳感感器器的的簡簡單單使使用用知識要點歸納知識要點歸納知識要點歸納知識要點歸納實驗目的實驗目的1了解傳感器的工作過程，探究敏感元件了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性的特性2學會傳感器的簡單使用學會傳感器的簡單使用實驗原理實驗原理傳感器是能將所感受到的物理量傳感器是能將所感受到的物理量(如力、熱、光、如力、熱、光、聲等聲等)轉換成便于測量的量轉換成便于測量的量(一般是電學量一般是電學量)的一類的一類元件其工作過程是通過對某一物理量敏感的元元件其工作過程是
2、通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號按一定規(guī)律轉換成便于利用的件將感受到的信號按一定規(guī)律轉換成便于利用的信號例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信信號例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉換成電信號，熱電傳感器是利用熱敏電阻或號轉換成電信號，熱電傳感器是利用熱敏電阻或金屬熱電阻將溫度信號轉換成電信號，轉換后的金屬熱電阻將溫度信號轉換成電信號，轉換后的信號經(jīng)過電子電路的處理就可以達到方便檢測、信號經(jīng)過電子電路的處理就可以達到方便檢測、自動控制、遙控等各種目的了自動控制、遙控等各種目的了傳感器工作的原理可用下圖表示：傳感器工作的原理可用下圖表示：實驗器材實驗器材鐵架臺鐵架臺(帶鐵夾帶鐵夾)、溫
3、度計、燒杯、熱敏電阻、光、溫度計、燒杯、熱敏電阻、光敏電阻、冷水、熱水、多用電表、導線、開關、敏電阻、冷水、熱水、多用電表、導線、開關、光電計數(shù)器等光電計數(shù)器等過程分析導引過程分析導引一、實驗步驟一、實驗步驟1研究熱敏電阻的熱敏特性研究熱敏電阻的熱敏特性(1)將熱敏電阻放入燒杯中的水中，測量水溫和熱將熱敏電阻放入燒杯中的水中，測量水溫和熱敏電阻的阻值敏電阻的阻值(如圖如圖1031甲所示甲所示)圖圖1031(2)準備好記錄電阻與溫度關系的表格準備好記錄電阻與溫度關系的表格(如下表如下表) 次數(shù)次數(shù)待測量待測量123456溫度溫度()電阻電阻()(3)改變水的溫度，多次測量水的溫度和熱敏電阻改變水
4、的溫度，多次測量水的溫度和熱敏電阻的阻值，記錄在表格中，把記錄的數(shù)據(jù)畫在的阻值，記錄在表格中，把記錄的數(shù)據(jù)畫在RT圖中，得圖線如圖圖中，得圖線如圖1031乙所示乙所示2研究光敏電阻的光敏特性研究光敏電阻的光敏特性(1)將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動變阻器將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動變阻器按如圖按如圖1032所示電路連接好，其中多用電表所示電路連接好，其中多用電表置于置于“100”擋；擋；圖圖1032(2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，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)；并記錄數(shù)據(jù)；(3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)
5、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使之逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄；況，并記錄； (4)用手掌用手掌(或黑紙或黑紙)遮光時電阻值又是多少？并記遮光時電阻值又是多少？并記錄錄把記錄的結果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光把記錄的結果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性敏電阻的特性.光照強度光照強度弱弱中中強強無光照射無光照射阻值阻值()結論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光結論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光照增強電阻變小，光照減弱電阻變大照增強電阻變小，光照減弱電阻變大二、誤差分析二、誤差分析本實驗誤差主要來源于溫度計和歐姆表的讀本實驗誤差主
6、要來源于溫度計和歐姆表的讀數(shù)數(shù)三、注意事項三、注意事項1在做熱敏實驗時，加開水后要等一會兒再測在做熱敏實驗時，加開水后要等一會兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫讀出水溫2光敏實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部光敏實驗中，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)零四、實驗改進四、實驗改進對于熱敏電阻的特性，可用以下實驗進行：對于熱敏電阻的特性，可用以下實驗進行：
7、如圖如圖1033所示，將多用電表的選擇開關置于所示，將多用電表的選擇開關置于“歐姆歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數(shù)的擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數(shù)的熱敏電阻熱敏電阻Rt的兩端相連，這時表針指在某一刻度，的兩端相連，這時表針指在某一刻度，觀察下述操作下的指針偏轉情況：觀察下述操作下的指針偏轉情況：1往往Rt上擦一些酒精上擦一些酒精2用吹風機將熱風吹向電阻，根據(jù)指針偏轉方用吹風機將熱風吹向電阻，根據(jù)指針偏轉方向判定熱敏電阻的特性向判定熱敏電阻的特性圖圖1033實驗分析：實驗分析：(1)中指針左偏，說明中指針左偏，說明Rt的阻值增大；的阻值增大；酒精蒸發(fā)吸熱，溫度降低，所以熱敏電阻的阻值
8、酒精蒸發(fā)吸熱，溫度降低，所以熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大隨溫度的降低而增大(2)中指針右偏，中指針右偏，Rt的阻值減小，而電阻的阻值減小，而電阻Rt溫度升溫度升高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小優(yōu)點：改進后的實驗簡單易操作，學生很快得出優(yōu)點：改進后的實驗簡單易操作，學生很快得出結論結論實驗典例精析實驗典例精析熱敏電阻特性的測定熱敏電阻特性的測定 (2010年高考課標全國卷年高考課標全國卷)用對溫度敏感的半用對溫度敏感的半導體材料制成的某熱敏電阻導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將內(nèi)，其
9、阻值隨溫度的變化是非線性的某同學將RT和兩個適當?shù)墓潭娮韬蛢蓚€適當?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖連成圖1034虛線框內(nèi)所示的電路，以使電路的等效電阻虛線框內(nèi)所示的電路，以使電路的等效電阻RL的的阻值隨阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍為了驗證這個設計，他采具有合適的阻值范圍為了驗證這個設計，他采用伏安法測量在不同溫度下用伏安法測量在不同溫度下RL的阻值，測量電路的阻值，測量電路如圖如圖1034所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大RL的測量結果如下表所示的測量結果如下表所示圖圖1034溫度溫度t() 30.0 40.0
10、50.0 60.0 70.0 80.0 90.0RL阻值阻值() 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7回答下列問題：回答下列問題：(1)根據(jù)圖根據(jù)圖1034所示的電路，在圖所示的電路，在圖1035所示的實物圖上連線所示的實物圖上連線圖圖1035(2)為了檢驗為了檢驗RL與與t之間近似為線性關系，在坐標之間近似為線性關系，在坐標紙上作紙上作RLt關系圖線關系圖線圖圖1036(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖數(shù)如圖1037甲、乙所示電流表的讀數(shù)為甲、乙所示電流表的讀數(shù)為_，電壓表的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)為_此時
11、等效此時等效電阻電阻RL的阻值為的阻值為_；熱敏電阻所處環(huán)境的；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為溫度約為_圖圖1037【答案答案】(1)連線如圖連線如圖1038所示所示圖圖1038(2)RLt關系曲線如圖關系曲線如圖1039所示所示圖圖1039(3)115 mA5.00 V43.5 64.0 (6266 ) (2009年高考山東理綜卷年高考山東理綜卷)為了節(jié)能和環(huán)保，為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)光控一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨開關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)生變化的元件著光的照度而發(fā)生變化的元件(照
12、度可以反映光的照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)某光敏某光敏電阻電阻RP在不同照度下的阻值如下表：在不同照度下的阻值如下表：光敏電阻特性的測定光敏電阻特性的測定照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在給定的坐標系如圖根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在給定的坐標系如圖10310中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點阻值隨照度變化的特點圖圖10310(2)如圖如圖10311所示，當所示，當1、2兩端所加電壓上兩端所加電壓上升至升至2 V
13、時，控制開關自動啟動照明系統(tǒng)，請利用時，控制開關自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設計一個簡單電路給下列器材設計一個簡單電路給1、2兩端提供電兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開關對所設計電路的影響不考慮控制開關對所設計電路的影響)圖圖10311提供的器材如下：提供的器材如下：光敏電阻光敏電阻RP(符號符號 ，阻值見上表，阻值見上表)；直流電源直流電源E(電動勢電動勢3V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)；定值電阻：定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標出限選其中之一并在圖中標出)開關開關S及導線若干及導線若干【答案答案】(1)光敏電阻的阻值隨光照強度變化的光敏電阻的阻值隨光照強度變化的曲線如圖曲線如圖10312所示所示圖圖10312其特點是：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非其特點是：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小線性減小(2) 電路圖如圖電路圖如圖10313所示所示圖圖10313知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練本部分內(nèi)容講解結束本部分內(nèi)容講解結束點此進入課件目錄點此進入課件目錄按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放謝謝使用謝謝使用
高三物理一輪復習 實驗十一《傳感器的簡單使用》課件
