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《2020届高考物理总复习第十一单元交变电流传感器实验12传感器的简单应用教师用书（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验12 传感器的简单应用 实验目的1.认识热敏电阻、光敏电阻等敏感元件的特性。2.了解传感器的简单应用。实验原理1.传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。2.其工作过程如图所示。实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。实验过程1.研究热敏电阻的热敏特性(1)实验步骤a.按图示连接好实物,热敏电阻做绝缘处理。b.将多用电表置于“欧姆”挡,选择适当的量程测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数。c.向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电
2、阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值。d.将热水分几次注入烧杯中,测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录。(2)数据处理a.根据记录数据,把测量到的温度、电阻值填入表中,分析热敏电阻的特性。次 数待测量温度/℃电阻/Ω b.在图示坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。c.根据实验数据和R-t图线,得出结论:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大。2.研究光敏电阻的光敏特性(1)实验步骤a.将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图示的电路连接好,其中多用电表置于欧姆“×100”挡。b.先测出在室内自然光的照射下
3、光敏电阻的阻值,并记录数据。c.接通电源,让小灯泡发光,调节滑动变阻器使小灯泡逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录。d.用手掌(或黑纸)遮住光,观察光敏电阻的阻值并记录。(2)数据处理把记录的结果填入表中,根据记录数据分析光敏电阻的特性。光照强度弱中强无光照射阻值/Ω 结论:光敏电阻被光照射时阻值发生变化,光照增强电阻变小,光照减弱电阻变大。(2018武汉武钢三中测试)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为9
4、99.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。在室温下对系统进行调节,已知U约为18V,Ic约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在60℃时阻值为650.0Ω。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。甲(2)电路中应选用滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”)。 (3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为 Ω;滑动变阻器的
5、滑片应置于 (选填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是 。 ②将开关向 (选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至 。 (4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。解析 (1)电路如图乙所示。(2)在室温下对系统进行调节,已知U约为18V,Ic约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏,可知外电阻的取值范围是1820×10-3Ω=900Ω≤R≤1810×10-3Ω=1800Ω报警器报警时热敏电阻的阻值是650.0Ω,所以滑动变阻器阻值的取值范
6、围为250Ω~1150Ω,所以滑动变阻器应该选R2。(3)用电阻箱代替报警器工作时的热敏电阻,阻值应为650.0Ω,滑动变阻器刚开始应置于b端,若置于另一端,接通电源后,流过报警器的电流会超过20mA,报警器可能损坏;实验调试时,将开关置于c端,缓慢调节滑动变阻器,直至报警器开始报警。答案 (1)连线如图乙所示乙(2)R2 (3)①650.0 b 接通电源后,流过报警器的电流会超过20mA,报警器可能损坏 ②c 报警器开始报警见《自学听讲》P209一光敏电阻的原理及应用 1.特点:光照越强,电阻越小。2.作用:把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。例1 (
7、多选)图示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中A是发光仪器,B是传送带上的物品,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是( )。A.当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压B.当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次解析 光敏电阻自动计数器原理图如题图所示,当传送带上没有物品挡住由A射出的光信号时,光敏电阻的阻值变小,由分压规律可知供给信号处理系统的电压变低;当传送带上有物品挡住由A射出的光信号时,光敏电阻的阻值变大,供给信号系统的电压变高并计数一次。这种高低
8、交替变化的信号经过信号处
