2019版高考物理一轮复习 实验增分 专题12 传感器的简单使用学案

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1、实验十二　传感器的简单使用考纲要求考情分析命题趋势知道什么是传感器；知道光敏电阻和热敏电阻的特性、作用；了解各种传感器的工作原理.2017·江苏卷，112016·北京卷，21(1)高考对本实验的考查主要侧重于以下二个方面：1．传感器的性能的理解；2.涉及传感器应用的电路设计或对抑制电路的理解应用知识梳理·夯实基础一、研究热敏电阻的热敏特性二、研究光敏电阻的光敏特性三、注意事项1．在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温．2．光敏实验中，如果效果不明显，可将

2、电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少．3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．核心考点·分层突破考点1　温度传感器[例1](2017·江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图甲所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示.t/°C30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4

3、108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有：电源E1(3V，内阻不计)、电源E2(6V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200Ω)、滑动变阻器R2(0～500Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0～999.9Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80°C之间任一温度的控制，电源E应选用__E2__(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用__R2__(选填“R1”或“R2”)．　(2)实验发现电路不工作，某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择

4、开关旋至__C__(选填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上并关S，用调节好的多用电表进行排查．在图甲中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针__不偏转__(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针__偏转__(选填“偏转”或“不偏转)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是__⑤④②③①__(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱

5、替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω解析　(1)因通过继电器的电流超过15mA时加热器停止加热，为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，要求电路在30～80℃之间的任一温度下的电流能通过调节达到15mA．当控制到30℃时，电路的最小阻值为Rmin＝199.5Ω＋20Ω＝219.5Ω，要使电流达到15mA，则所需电源的电动势至少为Emin＝IRmin＝3.29V，故电源只能选用电动势为6V的E2.为使温度控制在80℃，则在6V电源下电路中的电流能达到15mA，故此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R＝

6、－(R1＋R继)＝Ω－49.1Ω－20Ω＝330.9Ω，故滑动变阻器应选用R2．(2)由于是用多用电表测直流电压，且电源电动势为6V，故应选择直流电压10V挡．(3)若只有b、c间断路，电路中无电流，a、b间电压为0，a、c间电压等于电源电压，故表笔接入a、b时指针不偏转，接入a、c时指针偏转，且示数等于电源电动势．(4)欲使衔铁在50℃时被吸合，则要求温度达到50℃时电路中电流达到15mA，而此时热敏电阻的阻值为108.1Ω.为确定滑动变阻器应接入电路中的阻值，先将电阻箱调到108.1Ω并替代热敏电阻

7、接入电路，调节滑动变阻器使衔铁恰好被吸合，然后再保持滑动变阻器滑片位置不动，将热敏电阻再替换回电阻箱即可，故合理的顺序应为⑤④②③①．考点2　光电传感器[例2]为了研究光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系，某同学用如图甲所示的电路进行实验，得出两种U－I图线，如图乙所示．(1)根据U－I图线可知正常光照射时光敏电阻的阻值为__3_000__Ω，强光照射时电阻为__200__Ω；(2)若实验中所用电压表的内阻约为5kΩ，毫安表的内阻约为100Ω，考虑到电表内阻对实验结果的影响，此实验中_

8、_强光照射时__(选填“正常光照射时”或“强光照射时”)测得的电阻误差较大．若测量这种光照下的电阻，则需将实物图中毫安表的连接方式采用__外接__(选填“内接”或“外接”)法进行实验，实验结果较为准确．解析　(1)光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，结合图乙知正常光照射时R1＝＝＝3000Ω，强光射时R2＝＝＝200Ω；(2)实验电路采用的是毫安表内接法，测得的结果比真实值偏大，当待测电阻远大于毫安表电阻时实验误差较小，所以强光照射时误差较大