2019-2020年高考物理一轮复习 实验十一 传感器的简单应用教案（含解析）沪科版

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1、2019-2020年高考物理一轮复习实验十一传感器的简单应用教案（含解析）沪科版实验目的1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性。2．了解传感器在技术上的简单应用。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。实验过程一、研究热敏电阻的热敏特性二、研究光敏电阻的光敏特性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，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过

2、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。热点一　热敏电阻的原理及应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【例1】　如图2所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω，S为开关。已知RT在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在20℃～95℃之间的多个温度下RT的阻值。图2(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。(2)完成下列实验步骤中的

3、填空：a．依照实验原理电路图连线。b．调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95℃。c．将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________。e．将RT的温度降为T1(20℃

4、阻箱应与热敏电阻串联。(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时，外电路的总电阻相等。95℃和RT时对应的电路的电阻相等，有150＋R0＝RT＋R1，即RT＝R0－R1＋150Ω。答案　(1)实验原理电路图如图所示(2)d.电阻箱的读数R0e．仍为I0　电阻箱的读数R1f．R0－R1＋150Ω【变式训练】1．利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高。(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处

5、区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)。(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20℃(如图3甲所示)，则25℃的刻度应在20℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧。图3(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。解析　(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大．故电路中电流会减小。(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25℃的刻度

6、应对应较大电流，故在20℃的刻度的右侧。(3)如图所示。答案　(1)小　(2)右　(3)见解析热点二　光敏电阻传感器的应用【例2】　(多选)如图4所示为光敏电阻自动计数器的示意图，图中虚线表示激光，圆柱体表示随传送带运动的货物，其中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(　　)图4A．当光照射R1时，信号处理系统获得高电压B．当光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获一次高电压就计数一次解析　激光是照在光敏电阻R1上，信号处理系统与R1并联

7、，其电压就是R1上的电压，当货物挡光时R1阻值大，电压高，货物挡光一次，就计数(货物的个数)一次，故B、D正确。答案　BD【变式训练】2．(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图5甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2m，则下列说法正确的是(　　)图5A．传送带运动的速度是0.1m/sB．传送带运动的

8、速度是0.2m/sC．该传送带每小时输送3600个工件D．该传送带每小时输送7200个工件解析　从乙图可以知道：每间隔1秒的时间光传感器就输出一个电信号，而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距离，所以传送带运动的速度是v＝m/s＝0.2m/s.故A错误、B正确；传送带每小时传送的距离为s＝vt＝0.2×3600m，工件个数为n＝＝3600