高考一輪物理復(fù)習(xí)選修3-2第十課交變電流傳感器第3講實(shí)驗(yàn)十傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用教科版ppt課件

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1．認(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性． 2．了解傳感器在技術(shù)上的簡(jiǎn)單應(yīng)用．,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?第3講 實(shí)驗(yàn)十一 傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用,2013屆高考一輪物理復(fù)習(xí)課件選修3-2第十章交變電流 傳感器（教科版）,熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等．,實(shí)驗(yàn)器材,一、研究熱敏電阻的熱敏特性,實(shí)驗(yàn)過(guò)程,二、研究光敏電阻的光敏特性,在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開(kāi)水后要等一會(huì)兒再測(cè)其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫． 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(guò)蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少． 歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零．,注意事項(xiàng),1．,2．,3．,【例1】 熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值約4～5 Ω.將熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫(huà)出)、電源(3 V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5 kΩ)、滑動(dòng)變阻器(0～20 Ω)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．,熱敏電阻傳感器,圖10-3-2,(1)在圖10－3－2(a)中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖． (2)根據(jù)電路圖，在圖10－3－2(b)所示的實(shí)物圖上連線． (3)簡(jiǎn)要寫出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟． 解析 常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值(約4～5 Ω)較小，應(yīng)該選用安培表外接法．熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，熱敏電阻兩端的電壓由零逐漸增大，滑動(dòng)變阻器選用分壓式． (1)實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示． (2)根據(jù)電路圖，連接實(shí)物圖如圖乙所示．,圖甲,(3)完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟：①往保溫杯里加一些熱水，待溫度計(jì)穩(wěn)定時(shí)讀出溫度計(jì)值；②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，快速測(cè)出幾組電壓表和電流表的值；③重復(fù)①和②，測(cè)量不同溫度下的數(shù)據(jù)；④繪出各測(cè)量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線． 答案 見(jiàn)解析,圖乙,【例2】 為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)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RP在不同照度下的阻值如下表： (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D10－3－3給定的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說(shuō)明阻值隨照度變化的特點(diǎn)．,光敏電阻傳感器,圖10-3-3,(2)如圖10－3－4所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路．給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 lx時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖． (不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號(hào) ，阻值見(jiàn)上表) 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))； 定值電阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，,圖10-3-4,R3＝40 kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干．,解析 (1)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線，得到如圖所示的變化曲線．,阻值隨照度變化的特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減?。?(2)因天色漸暗照度降低至1.0 lx時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，此時(shí)光敏電阻阻值為20 kΩ，兩端電壓為2 V，電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，故應(yīng)加上一個(gè)分壓電阻，分壓電阻阻值為10 kΩ，即選用R1；此電路的原理圖如圖所示．,答案 (1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線見(jiàn)解析 光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小 (2)電路原理圖見(jiàn)解析圖,【例3】 一中學(xué)生為發(fā)射的“神舟七號(hào)”載人飛船設(shè)計(jì)了一個(gè)可測(cè)定豎直方向加速度的裝置，其原理可簡(jiǎn)化為如圖10－3－5所示．連接在豎直彈簧上的重物與滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭連接，該裝置在地面上靜止時(shí)其電壓表的指針指在表盤中央的零刻度處，在零刻度的兩側(cè)分別標(biāo)上對(duì)應(yīng)的正、負(fù)加速度值．關(guān)于這個(gè)裝置在“神舟七號(hào)”載人飛船發(fā)射、運(yùn)行和回收過(guò)程中示數(shù)的判斷正確的是 ( )．,圖10-3-5,A．飛船在豎直加速升空的過(guò)程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則 飛船在豎直減速返回地面的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)仍為正 B．飛船在豎直加速升空的過(guò)程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則 飛船在豎直減速返回地面的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)為負(fù) C．飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，電壓表的示數(shù)為零 D．飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，電壓表示數(shù)所對(duì)應(yīng)的加速度大小應(yīng) 約為9.8 m/s2 解析 該裝置在地面上靜止時(shí)，kx＝mg，指針指在表盤中央的零刻度處；飛船在加速上升的過(guò)程中，kxmg，滑動(dòng)頭下移，此時(shí)，電壓表的示數(shù)為正；飛船在豎直減速返回地面的過(guò)程中，加速度方向向上，此時(shí)電壓表示數(shù)仍為正，故A對(duì)、B錯(cuò)；飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船中的物體處于完全失重狀態(tài)，a＝g，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，電壓表示數(shù)不為零，故C錯(cuò)、D對(duì)． 答案 AD,【例4】 如圖10－3－6所示，電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極，在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)．在觸摸屏幕時(shí)，由于人體是導(dǎo)體，手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)特殊電容(耦合電容)，四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置．由以上信息可知 ( )．,圖10-3-6,A．電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指 B．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指與屏的接觸面積越大，電容越大 C．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指與屏的接觸面積越大，電容越小 D．如果用帶了手套的手觸摸屏幕，照樣能引起觸摸屏動(dòng)作 解析 電容觸摸屏在原理上把人體當(dāng)做一個(gè)電容器元件的一個(gè)極板，把導(dǎo)體層當(dāng)做另一個(gè)極板，故A正確；手指與屏的接觸面積越大，即兩個(gè)極板的正對(duì)面積越大，故電容越大，B正確，C錯(cuò)誤；如果帶了手套或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒(méi)有反應(yīng)，這是因?yàn)槭峙c導(dǎo)體層距離較大，不能引起導(dǎo)體層電場(chǎng)的變化，D錯(cuò)誤． 答案 AB,