【优化方案】高考物理总复习 第10章 实验十六传感器的简单应用课件 大纲

实验十六传感器的简单应用实验十六传感器的简单应用知识要点归纳过程分析导引实验典例精析知能优化演练知识要点归纳实验目的1．了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性．2．学会传感器的简单使用．实验原理传感器是能将所感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件．其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号．例如，光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号，热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号，转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的了．实验器材铁架台(带铁夹)、温度计、烧杯、热敏电阻、光敏电阻、冷水、热水、多用电表、导线、开关、光电计数器等．过程分析导引一、实验步骤1．热敏电阻特性(1)如图10－8－1所示，将一热敏电阻连入电路中，用多用电表欧姆挡测其电阻，记录温度、电阻值．(2)将热敏电阻放入盛有少量冷水并插入温度计的烧杯中，记录温度、电阻值．(3)再分几次向烧杯中倒入开水，观察不同温度下热敏电阻的阻值．图10－8－12.光敏电阻特性(1)按图10－8－2所示将光敏电阻连入电路中，观察欧姆表的示数．(2)用手挡住部分光线或上下移动手掌，观察光敏电阻的阻值随光线的变化而变化的情况．图10－8－2(3)将钩码放在纸带上，如图10－8－3所示，拖动纸带向前运动，观察光电计数器上的数字变化．图10－8－3二、误差分析1．温度计、欧姆表读数时的偶然误差．2．读数时机把握不好，过早读数，则水温与热敏电阻温度存在差异．三、注意事项1．在做热敏实验时，加热水后要等一会再测其阻值，以使电阻温度与水温相同，并同时读出水温．2．光敏敏实验验中，，如果果效果果不明明显，，可将将部分分电路路放人人带盖盖的纸纸盒中中，并并通过过盖上上小孔孔，改改变射射到光光敏电电阻上上的光光的多多少．．3．光电电计数数器是是比较较精密密的仪仪器，，使用用过程程中应应轻拿拿轻放放，严严格按按操作作要求求进行行．四、实实验创创新对于热热敏电电阻的的特性性，可可用以以下实实验进进行：：如图10－8－4所示，，将多多用电电表的的选择择开关关置于于“欧欧姆””挡，，再将将电表表的两两支表表笔与与负温温度系系数的的热敏敏电阻阻Rt的两端端相连连，这这时表表针指指在某某一刻刻度，，观察察下述述操作作中指指针的的偏转转情况况：(1)往Rt上擦一一些酒酒精；；(2)用吹风风机将将热风风吹向向电阻阻．图10－8－4实验分分析：：(1)中指针针左偏偏，说说明Rt的阻值值增大大；酒酒精蒸蒸发吸吸热，，热敏敏电阻阻的温温度降降低，，所以以热敏敏电阻阻的阻阻值随随温度度的降降低而而增大大．(2)中指针针右偏偏，说说明Rt的阻值值减小小，而而热敏敏电阻阻Rt的温度度升高高，故故热敏敏电阻阻的阻阻值随随温度度的升升高而而减小小．优点：：改进进后的的实验验简单单易操操作，，学生生很快快得出出结论论．实验典例精析热敏传感器题型一某实验验小组组探究究一种种热敏敏电阻阻的温温度特特性．．现有有器材材：直直流恒恒流电电源(在正常常工作作状态态下输输出的的电流流恒定定)、电压压表、、待测测热敏敏电阻阻、保保温容容器、、温度度计、、开关关和导导线等等．(1)若用上上述器器材测测量热热敏电电阻的的阻值值随温温度变变化的的特性性，请请你在在图10－8－5所示的的实物物图上上连线线．例1图10－8－5(2)实验的的主要要步骤骤：①正确确连接接电路路，在在保温温容器器中注注入适适量冷冷水，，接通通电源源，调调节并并记录录电源源输出出的电电流值值；②在在保保温温容容器器中中添添加加少少量量热热水水，，待待温温度度稳稳定定后后，，闭闭合合开开关关，，________，________，断断开开开开关关．．③重重复复第第②②步步操操作作若若干干次次，，测测得得多多组组数数据据．．(3)实验验小小组组算算得得该该热热敏敏电电阻阻在在不不同同温温度度下下的的阻阻值值，，并并据据此此绘绘得得R－t关系系图图线线．．请请根根据据如如图图10－8－6所示示的的图图线线写写出出该该热热敏敏电电阻阻的的R－t关系系式式：：R＝________＋________t(ΩΩ)(保留留3位有有效效数数字字)．图10－8－6【解析析】(1)如图图10－8－7所示示．．(2)②读读取取温温度度计计示示数数读读取取电电压压表表示示数数(3)将图图线线延延长长求求得得图图线线在在纵纵轴轴上上的的截截距距为为100ΩΩ，在在图图线线上上任任取取两两点点求求得得图图线线的的斜斜率率为为0.400，所所以以R－t关系系式式为为R＝100＋0.400t(ΩΩ)．图10－8－7【答案案】(1)见解解析析图图(2)②读读取取温温度度计计示示数数读读取取电电压压表表示示数数(3)1000.400(2009年高高考考山山东东卷卷)为了了节节能能和和环环保保，，一一些些公公共共场场所所使使用用光光控控开开关关控控制制照照明明系系统统．．光光控控开开关关可可采采用用光光敏敏电电阻阻来来控控制制，，光光敏敏电电阻阻是是阻阻值值随随着着光光的的照照度度而而发发生生变变化化的的元元件件(照度度可可以以反反映映光光的的强强弱弱，，光光越越强强照照度度越越大大，，照照度度单单位位为为lx)．某某光光敏敏电电阻阻RP在不不同同照照度度下下的的阻阻值值如如下下表表：：题型二光敏传感器例2照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据据表表中中数数据据，，请请在在图图10－8－8所示示的的坐坐标标系系中中描描绘绘出出阻阻值值随随照照度度变变化化的的曲曲线线，，并并说说明明阻阻值值随随照照度度变变化化的的特特点点．．图10－8－8(2)如图图10－8－9所示示，，当当1、2两端端所所加加电电压压上上升升至至2V时，，控控制制开开关关自自动动启启动动照照明明系系统统．．请请利利用用下下列列器器材材设设计计一一个个简简单单电电路路，，给给1、2两端端提提供供电电压压，，要要求求当当天天色色渐渐暗暗照照度度降降低低至至1.0lx时启启动动照照明明系系统统，，在在虚虚线线框框内内完完成成电电路路原原理理图图．．(不考虑控控制开关关对所设设计电路路的影响响)图10－8－9提供的器器材如下下：光敏电阻阻RP(符号，，阻值见见上表)；直流电源源E(电动势3V，内阻不不计)；定值电阻阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限选其中中之一并并在图中中标出)；开关