《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 交變電流 傳感器 實驗12 傳感器的簡單應(yīng)用課件 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 交變電流 傳感器 實驗12 傳感器的簡單應(yīng)用課件 新人教版(33頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、物 理人人 教教 版版交變電流傳感器交變電流傳感器第 十一 章實驗十二傳感器的簡單應(yīng)用實驗十二傳感器的簡單應(yīng)用1 1基 礎(chǔ) 知 識 梳 理基 礎(chǔ) 知 識 梳 理2 2核 心 考 點 突 破核 心 考 點 突 破3 32 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理 一、實驗?zāi)康?1知道什么是傳感器,知道光敏電阻和熱敏電阻的作用。 2能夠通過實驗探究光敏電阻和熱敏電阻的特征。 3了解常見的各種傳感器的工作原理、元件特性及設(shè)計方案。 二、實驗原理 傳感器是將它所感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件。例如:熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信
2、號轉(zhuǎn)換成電信號;光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)過相應(yīng)的儀器進(jìn)行處理,就可達(dá)到自動控制等各種目的。 三、實驗器材 鐵架臺,溫度計,多用電表,燒杯,開水(可裝在熱水瓶內(nèi)),冷水,熱敏電阻,光敏電阻,導(dǎo)線,紙帶,光電計數(shù)器,鉤碼。 四、實驗步驟 1熱敏電阻特性實驗:如圖所示。 在燒杯內(nèi)倒入少量冷水,放在鐵架臺上,將懸掛在鐵架臺上的溫度計放入水中。 將多用電表的選擇開關(guān)置于“_”擋,將兩支表筆短接,調(diào)零后再將兩支表筆分別與熱敏電阻的兩個輸出端相連。 將熱敏電阻放入燒杯內(nèi)的水中,在歐姆擋上選擇合適的倍率,再重新_,把兩支表筆接到熱敏電阻兩輸出端,觀察表盤指示的熱敏電阻的阻值
3、,填入表格內(nèi)。歐姆歐姆 調(diào)零調(diào)零 實驗記錄: 分幾次向燒杯內(nèi)倒入開水,觀察不同溫度時熱敏電阻的阻值,記錄在表格內(nèi)。 通過比較這些測得的數(shù)據(jù),看看熱敏電阻的阻值是怎樣隨溫度變化的。 將多用電表的選擇開關(guān)置于_擋或“_”擋,拆開裝置,將器材按原樣整理好。實驗次數(shù)123456溫度/電阻/交流電壓最高交流電壓最高 OFF 2光敏電阻特性實驗:如圖所示。 將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋,選擇合適的倍率,將兩支表筆短接后調(diào)零。 把多用電表的兩支表筆接到光敏電阻的兩個輸出端,觀察表盤指示的光敏電阻的阻值,記錄下來。 將手張開放在光敏電阻的上方,擋住照到光敏電阻上的部分光線,觀察表盤所示光敏電阻阻值的變化,記
4、錄下來。 上下移動手掌,觀察光敏電阻阻值的變化。 將多用電表的選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋,拆開裝置,將器材按原樣整理好。 3光電計數(shù)的基本原理 將鉤碼放在紙帶上,如圖所示。拖動紙帶向前運動,觀察光電計數(shù)器上的數(shù)字變化。 4簡單自動控制實驗 請同學(xué)們自己設(shè)計一個由熱敏電阻或光敏電阻作為傳感器的簡單自動控制實驗。 五、注意事項 1在做熱敏實驗時,加開水后要等一會再測其阻值,以使電阻溫度與水的溫度相同,并同時讀出水溫。 2可用圖象描出電阻隨溫度的變化圖象來分析其規(guī)律。 3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射到光敏電阻上的光的多少。 4光電計
5、數(shù)器是比較精密的儀器,使用過程中注意輕拿輕放。核心考點突破核心考點突破熱敏電阻的原理及應(yīng)用 金屬熱電阻和熱敏電阻金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,用金屬絲可以制作溫度傳感器,稱為熱電阻。與金屬不同的是有些半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨溫度的升高而增強,故可以用半導(dǎo)體材料制成熱敏電阻。與熱敏電阻相比,金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好,測溫范圍大,但靈敏度較差。 (1)要求實驗中改變滑動變阻器滑片的位置,使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大。請補充完成圖甲中實物間的連線。其中應(yīng)選擇的滑動變阻器是_(填寫器材前面的代號)C(2)該小組測出熱敏電阻R1的UI圖線如圖乙中曲線I,又通過查閱資料得出了熱敏電阻R2的UI圖線
6、如圖乙中曲線,用上述電流表和熱敏電阻R1、R2測量某電池組的電動勢和內(nèi)阻,采用的電路如圖丙所示,將單刀雙擲開關(guān)接通“1”,電流表A的示數(shù)如圖丁所示,則通過R1的電流為_A,將單刀雙擲開關(guān)接通“2”時測得通過R2的電流為0.60A,則該電池組的電動勢為_V,內(nèi)阻為_。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)0.40 3.0 3.5 解析(1)加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大,故滑動變阻器采用分壓接法;為方便調(diào)節(jié),滑動變阻器選用最大阻值較小的,應(yīng)選C。 (2)電流表的量程為0.6A,分度值為0.02A,由題圖丁知,通過R1的電流為0.40A;由題圖乙知,通過R1的電流I10.40A時,R1兩端的電壓U11
7、.60V,通過R2的電流I20.60A時,R2兩端的電壓U20.9V,由閉合電路歐姆定律得EU1I1r,EU2I2r,解得E3.0V,r3.5。 答案:(1)如圖所示光敏電阻的原理及應(yīng)用 光敏電阻在被光照射時電阻發(fā)生變化,光照增強電阻變小,光照減弱電阻變大。照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2電阻(k) 75 40 28 23 20 18 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),請在如圖甲所示的坐標(biāo)系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。(2)如圖乙所示,當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時,控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)。請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路,給1、2兩端提供電壓,要
8、求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響) 解題導(dǎo)思:(1)當(dāng)照度降低至1.0lx時,光敏電阻的阻值如何確定?阻值為多少? (2)如何使光敏電阻兩端的電壓達(dá)到2V? 答案:(1)由題干中表格數(shù)據(jù)可得阻值為20k。 (2)依據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理,串聯(lián)一個合適的分壓電阻。 解析(1)描繪圖象應(yīng)注意:各點均勻分布在圖線兩側(cè),且圖線應(yīng)用平滑曲線,而不能成為各點的連線。光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖甲所示,電阻的阻值隨光照度的增大而減小。 答案:(1)如圖甲所示特點:光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小(2)如圖乙所示其他傳
9、感器的應(yīng)用 (1)為了較準(zhǔn)確地測量電阻Rx的阻值,請將電流表A2接入虛線框內(nèi)并畫出其中的電路圖。 (2)在電阻Rx上加一個豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向),閉合開關(guān)S,記下電表讀數(shù),A1的讀數(shù)為I1,A2的讀數(shù)為I2,則Rx_(用字母表示)。 (3)改變力的大小,得到不同的Rx值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值,最后繪成的圖象如圖乙所示。當(dāng)F豎直向下時,可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx_。(各物理量單位均為國際單位) (4)定值電阻R0的阻值應(yīng)該選用_。 A1B5 C10D20162F B (4)定值電阻R0的作用為控制電路中電流的大小,保證電流表在安全有效的測量范圍內(nèi)工作,整個電路中總電流不能大于電流表的最大量程0.6A,而電動勢為3V,因此總電阻應(yīng)略大于5,而電源內(nèi)阻約為1,因此定值電阻R0的阻值應(yīng)選5,這樣既能保證電流不超過量程,也能保證電流不會太小,使兩塊電流表可準(zhǔn)確讀數(shù),故選B。 答案:類題演練類題演練 (1)某次實驗得出拉力F隨位移s變化規(guī)律如圖乙所示,速度v隨位移s變化規(guī)律如圖丙所示。利用所得的Fs圖象,求出0.300.52m過程中力F做功W_J,此過程動能的變化Ek_J(保留兩位有效數(shù)字)。 (2)下列操作中可減小實驗誤差的是_。 A使拉力F遠(yuǎn)小于小車的重力 B實驗前先平衡摩擦力 C繩與滑板表面平行0.18 0.15 BC