步步高实验十一 传感器的简单使用

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1、实验十一传感器的简单使用【考纲解读】1•知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作月2能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性・3•了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计•方案.实验原理图

2、卩基本实验要求I研究热敏电阻的特性1.实验原理闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水.3.实验步骤(1)按实验原理图甲连接好电路，将热敏电阻绝缘处理；(2)把多用电表置于欧姆挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的

3、示数;(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值；(4)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.4.数据处理在图1坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.R/C15.实验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.1.注意事项实验时，加热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.基本实验要求II研究光敏电阻的光敏特性1.实验原理闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材

4、光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源.3.实验步骤(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器如实验原理图乙所示电路连接好，其屮多用电表置于“X100”挡;(2)先测出在室内口然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据；(3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使Z逐渐变亮，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录.(4)用手掌(或黑纸)遮光时，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录.4.数据处理根据记录数据分析光敏电阻的特性.5.实验结论(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射

5、下电阻值很小.(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.6.注意事项(1)实验中，如果效果不明显，可将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来达到实验目的；(2)欧姆表每次换挡后都要重新调零.考点一温度传感器的应用【例1】对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻心，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将心和两个适当的定值电阻&、忌连成图2虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻&的阻值随Rt所处环境温度的变化近似为线性的，II具有合适的阻值范围

6、.为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下&的阻値，测量电路如图2所示，图屮的电压表内阻很大.实验屮的部分实验数据测量结果如表所示.图2温度t/°C30.040.050.060.070.080.090.0Rl阻值/Q54.351.047.544.341.037.934.7//mA93.397.6102.9109.7116.7125.2134.2UN5.075.024.974.904.834.754.66冋答下列问题:(1)根据图2所示的电路，在图3所示的实物图上连线.心(放在控温装置中)R^4=7r2图3

7、(2)为了检验心与(之间近似为线性关系，在坐标纸(图4)上作出位一/关系图线.I”::••••:X::::••••・•••::::::50403(30405060708090t/V图4(3)在某一温度下，电路中的电流表.电压表的示数如图5、6所示，电流表的读数为电压表的读数为•此时等效电阻&的阻值为；热敏电阻所处环境的温度约解析(3)因为电流表的最小刻度为5mA,故读数时只需要精确到1mA,所以电流表的读数为115mA,而电压表的最小刻度为0.1V,故读数时要估读到0.01V,所以电压表的读数为5.00V.等效

8、电阻&=¥〜43.5Q,结合RL~t图象可知热敏电阻所处环境的温度约为62.5°C.答案⑴连线如图甲所示(2)R「f关系图线如图乙所示(3)115mA5.00V43.5Q62.5°CE*'1::::;•••••■30405060708090〃汇••••••【递进题组】1•［温度传感器的应用］如图7所示，图甲为热敏电阻的R~t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Q.当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E=9・0V,内阻

9、不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.（2）如果要使恒温箱内的温度保持在50°C,可变电阻R'的阻值应调节为Q.答案（1）A、B端（2）260解析恒温箱内的加热器应接在A、B端.当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高.随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圏中的电流变大，当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸到下