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《2019年高考物理13个抢分实验专题121传感器的简单应用抢分精讲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实验12.1传感器的简单应用【高考导航】◎题型1热敏电阻的原理及应用抢分题型◎题型2光敏电阻传感器的应用◎题型3传感器在实验中的应用1.认识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件。实验目的2.了解传感器在技术上的简单应用。(1)传感器是将它感受到的信号(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。(2)其工作过程如图实XI-1所示：实验原理图实XI—1题型1热敏电阻的原理及应用例1用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻Rt,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Rt和两个适当的固定电阻Ri、R2连成
2、图实XI-6虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻K的阻值随R『所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范I韦I。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下&的阻值，测量电路如图实XI-7所示，图中的电压表内阻很大。K的测量结果如下表所示。图实XI—6温度t/°C30.040.050.060.070.080.090.0Rl阻值/Q54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题：(1)根据图实XI-6所示的电路，在图实XI-7所示的实物图上连线。图实XI—7(2)为了检验心与t之间近似为线性关系，
3、在图实XI-8上作RL-t关系图线。图实XI—8(3)在某一温度下，电路屮的电流表、电压表的示数如图实XI-9甲、乙所示。电流表的读数为答案（1）连线如图所示⑵心一t关系图线如图所示(3)115mA解析〔1）根据电路團连接电路，电路團如下所示;Rt（1）根据数据描出点，连接成直线，图象如下所示。G)根据电表示数可知。电流大小为:1=23.030x150=115.0mA,电压犬小为：U=50.060x6=5.00V由部分电路欧姆定律得：R=5.00115.0xlQ-3=43.5n,对照图找出相应的温度为64.0匕。分析：(1)根据原
4、理图连接即可，注意电表的正负极不要和电源连反了.(2)用直线将在坐标上描述的点连接，直线尽量多穿过点.(3)从电表中读出电压和电流表示数，然后根据欧姆定律求出等效电阻阻值，结合图象可求出此时的温度.题型2光敏电阻传感器的应用例2为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)o某光敏电阻心在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(kQ)754028232018(
5、1)根据表屮数据，请在给定的坐标系(图实XI—10)屮描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。图实XI-10(2)如图实X1-11所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至l.O（lx）时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。图实XI-11（不考虑控制开关对所设计电路的影响）提供的器材如下：光敏电阻Rp（符号，阻值见上表）；直流电源E（电动势3V,内阻不计）；定值电阻:Ri=10kQ,Rz=20kQ,R：J=40
6、kQ（限选其中之一并在图中标出）开关S及导线若干。答案见解析解析（1）光敏电HL的H［值随光照度变化的曲线如图所示。光敏电阻的阻值随光照度变化特点：光敏电阻的阻值随光照度的増犬非线性减小。(2)根据串联电阻的分压关系,E=3V,当照度降低至1Mix)时，其电压升至2V,由图线知,此时光敏电阻恥=加kQ,Uxp=2V,串联电阻分压5=1V,由欝=書=2得:丘=黔Wk^,故选定值电阻用，电路原理图如图所示。ES题型3传感器在实验屮的应用例3利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图实XI-12甲所示为某同学用传感器做实验得到的
7、小灯泡的U—I关系图线。电流传感器丙图实XI-12(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0〜10Q)、滑动变阻器B(阻值范围0〜100Q)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是—(选填“A”或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图。(2)如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3A,电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为W,电源的内阻为Q。（2）0.69（0.66〜0.72均可）2.33（2.00〜2.67均可）答
8、案(DA电流传感器解析(1)为方便实验操作，滑动变阻器可以选A；小灯泡电阻较小，电流传感器应采用外接法，描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应釆用分压接法，电路图如图1所示；电压传感器O—电流传感器⑵由團甲可知，通过灯泡的电
