实验传感器的简单使用

实验传感器的简单使用第1页/共12页1.研究热敏电阻的热敏特性。

(1)按图所示连接好电路，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热水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数；

(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；

(5)根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入下表中，分析热敏电阻的特性。

(6)在图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。

(7)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。

次数待测量温度(℃)电阻()

四、实验步骤第2页/共12页(1)将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡；

(2)先测出在室内自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之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；

(4)用手掌(或黑纸)遮光时电阻值又是多少？并记录；

(5)把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。

结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强，电阻变小，光照减弱，电阻变大。五、注意事项

1.烧杯中加水改变温度时，要等待温度稳定后再测热敏电阻的阻值。并同时读取温度值。

2.欧姆表每次换挡后都要重新调零。

3.调节灯泡亮度时，注意不要超过其额定电压。光照强度弱中强无光照射阻值()

2.研究光敏电阻的光敏特性。第3页/共12页【例1】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)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：

(1)根据表中数据，请在给定的坐标系(图)中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。

照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)754028232018考点1光敏电阻的应用第4页/共12页(2)如图所示，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1.0(lx)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。(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：R1=10k，R2=20k，

R3=40k(限选其中之一并在图中标出)

开关S及导线若干。第5页/共12页

【解析】(1)光敏电阻随光照度变化的曲线如图甲所示，其特点是：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小。

(2)当光照度降至1.0(lx)时，光敏电阻的阻值为RP=20k，设计原理图如图乙所示。根据欧姆定律与串联电阻的分压即

R=10k

即与RP串联的电阻应选R1=10k。甲乙第6页/共12页

1北京奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA。(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40W，额定电压36V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36V，内阻很小；开关S，导线若干。第7页/共12页(2)回答下列问题：①如果励磁线圈的电阻为200，励磁线圈允许加的最大电压为

_____V，保护电阻R2的阻值范围为_______。②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。答：________________________________________。③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。答：________________________________________。

【解析】本题考查了光敏电阻在实际中的应用，考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。

(1)电路原理如图所示

(2)①20160～520②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开③电磁起重机第8页/共12页考点2热敏电阻的应用【例2】［2010年高考新课标全国卷］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R1、R2连成图虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图所示。图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如表格所示。温度t/℃30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/54.351.548.344.741.437.934.7第9页/共12页(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在如图所示的坐标纸上作RL-t关系图线。回答下列问题：(1)根据如图10-3-9所示的电路，在图所示的实物图上连线。(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图甲、乙所示。电流表的读数为________，电压表的读数为________。此时等效电阻R1的阻值为

_________；热敏电阻所处环境的温度约为_________。甲乙第10页/共12页

【解析】(1)(2)如答案中的图。

(3)由题图读得电流表读数为115mA，电压表读数为5.0V，则RL=U/I=50/0.