2012届高考物理实验传感器的简单应用复习教案

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1、2012届高考物理实验传感器的简单应用复习教案实验11传感器的简单应用【考纲链接】1本实验在新标物理《高考大纲》中是必考内容实验之十一传感器的简单应用。2本实验见普通高中程标准实验教科书《物理》选修3-2（人民教育出版社程教材研究所物理程教材研究开发中心编著，人民教育出版社出版）的第6传感器第4节传感器的应用实验（第70~72页）。由于本实验是历的教科书所没有的，许多教师没有做过，不太熟悉，有些学校实验室没有所需器材（如施密特触发器等）,所以要特别重视。以型号HEF40106B施密特触发器为例图6-2-1图6-2-1是型号HEF40106B触发器的引脚示意图，由

2、图可以看出，在同一块集成片上分别做了6块独立的施密特触发器，如果使用第1块，只需要在接输入电压，在接输出电压，然后分别把接到稳压电，接地，就可以工作了。实验原理：图6-2-2将电路按图6-2-2连接，为光敏电阻，，为电阻箱，为发光二极管，A点为施密特触发器的输入端，点为施密特触发器的输出端。适当选择，的阻值后，当外界光线很强时，上的电阻相对比较小，A点的电压小于，点输出高电位，发光二极管两端的电势差很小，因此不能发光；当外界光线变弱时，上的电阻显著增大，A点的电压也显著增大，当增大到时，点输出低电位，发光二极管两端有大约V的电势差，发光二极管开始正常发光，如果光

3、线强度又进一步开始回升，上的电阻减小，A点的电压也开始减小，当A点的电压小于时，点又输出高电位，发光二极管熄灭。为了更直观地了解整个电路工作过程，也可以分别用两个电压表对A点和点的电压进行测量。实验一：光控开关实验目的：了解光控开关，对自动控制有初步理解。实验电路：见图6-2-3图6-2-3实验电路实验步骤：1当光弱时，光敏电阻阻值大，电流小，A端输入高电位（1），端输出低电位（0），发光二极管亮，如图6-2-4图6-2-42当光强时，光敏电阻阻值小，电流大，A端输入低电位（0），端输出高电位（1），发光二极管不亮，如图6-2-。图6-2-3电阻R1的阻值对电路

4、的作用。电阻R1的阻值由约20变为约42（见图），发光二极管由亮变不亮的转换电流（光敏电阻处）由400变为300（见图6-2-6），也就是转换电阻变大了，也就是在光线更暗的情况下灯才能亮。反推之，光控开关用于路灯控制，要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些。图6-2-64由于集成电路允许通过的电流比较小，要用白炽灯泡模拟路灯，就要使用继电器启闭另外的供电电路，如图6-2-7，灯泡可用“6V006A”的，继电器可以使用微型继电器，本实验的继电器的参数为：额定电压:6V，操作电压:4V(iniu)，释放电压:2V，线圈电阻:100hs，接触电阻:0hs，最

5、大电流:A，最大电压:400V。为了防止继电器释放衔铁时线圈中的自感电动势损坏集成电路，必须给它并联一只二极管，以提供自感电流的通路。图6-2-7（1）当光线较强时，光敏电阻的阻值较小，输入电压较低，输出电压较高，继电器电流小，不能吸引衔铁，继电器开关处断开状态，白炽灯泡不亮，如图6-2-7（2）当光线较弱时，光敏电阻的阻值较大，输入电压较高，输出电压较低，继电器电流大，继电器动作，吸引衔铁，继电器开关处接通状态，白炽灯泡亮，如图6-2-8图6-2-8实验二、温度报警器实验目的：了解温度报警器的原理，对自动控制进一步理解。仿真实验电路：见图6-2-9图6-2-9

6、图6-2-9中，为热敏电阻，温度升高时阻值减小，为可变电阻，实验步骤：1当温度较低时，热敏电阻的阻值较大，输入电压较低，输出电压较高，蜂鸣器不响。如图6-2-102当温度较高时，热敏电阻的阻值较小，输入电压较高，输出电压较低，蜂鸣器响。如图6-2-11图6-2-10图6-2-11在图6-2-11的情况下，可以看到蜂鸣器在发声，用耳机可以听到响声。例1．热敏电阻是传感电路中常用的电子元。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪

7、表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出）、电（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约Ω）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线若干。图6-2-12①在图（a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。②根据电路图，在图（b）的实物图上连线。③简要写出完成接线后的主要实验步骤1)、往保温杯中加入热水，稍等读出温度值。2)、3)、重复①，②测出不同温度下的数据。4)、（2）广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中，电的电动势E=90V，内电阻不可忽略；为内阻不计的

8、灵敏电流表；R0为保护电