高考物理一轮复习第十二章实验十一传感器的简单使用课件

实验十一传感器的简单使用一、研究热敏电阻的热敏特性二、研究光敏电阻的光敏特性三、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.考点1温度传感器的应用

【典题1】(2022

年天津卷)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系.实验电路如图S11-1所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1

、电流表A、电压表V.图S11-1

(1)用加热器调节RT

的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节__________(选填一种给定的实验器材).当RT

两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA.连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻__________(填“远大于”“接近”或“远小于”)RT阻值的电压表.

(2)测得RT两端的电压随温度的变化如图S11-2所示，由图可得温度从35.0℃变化到40.0℃的过程中，RT

的阻值随温度的平均变化率是__________kΩ·℃-1(结果保留2位有效数字).图S11-2

解析：(1)由题知恒压直流电源E的电动势不变，而用加热器调节RT

的温度后，导致整个回路的总电阻改变.而要确保电流表的示数仍为50.0μA，则需控制整个回路的总电阻不变，故需要调节的器材是可变电阻R1.连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT

并联后R总减小，则根据并联电阻的关系有R总＝，则要保证R总不变需将原电压表更换为内阻远大于RT

阻值的电压表.＝－1.2kΩ·℃-1，负号表示随着温度升高RT

的阻

(2)由U-t图像可得温度为35.0℃时电压表的电压为1.6V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1＝32kΩ.温度为40.0℃时电压表的电压为1.3V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2＝26kΩ，则温度从35.0℃变化到40.0℃的过程中，RT

的阻值随温度的平均变化率是k＝ΔRT

Δt值减小.

答案：(1)可变电阻R1

远大于(2)－1.2考点2光电传感器的应用

【典题2】(2023

年江西联考)光敏电阻广泛地应用于光控制电路中，物理探究小组设计了如图S11-3所示的电路测量不同照度下光敏电阻的阻值，照度单位为勒克斯(lx).小组成员先将照射光敏电阻的光调至某一照度，将电阻箱阻值调到最大，先闭合电键S1，再将电键S2与1连接，调节电阻箱的阻值如图乙所示时，通过电流表G的电流为I，然后将电键S2

与2连接，当调节电阻箱的阻值如图丙所示时，电流表的示数恰好也为I.甲丙丁戊

乙图S11-3(1)图乙的读数R1＝________Ω，图丙的读数R2＝________Ω，此照度下光敏电阻的阻值R0＝________Ω.

(2)图丁是该小组描绘出的光敏电阻的阻值随照度变化的关系图像，由图丁可知(1)中的光照度为___________lx(保留两位有效数字).(3)此光敏电阻的阻值随光照强度的减小而______(填“增大”“减小”或“不变”).

(4)小组设计了如图戊所示的电路控制路灯，图戊中R0为此实验的光敏电阻，R1

为滑动变阻器，电磁继电器的衔铁由软铁(容易磁化和消磁)制成，R2

为电磁铁的线圈电阻，K为单刀双掷开关.当光照强度小到某一值时，衔铁就会被吸下，交流电路接通，当光照强度达到某一值时，衔铁就会被弹簧拉起，交流电路就会断开，路灯熄灭，请在图戊中原有电路的基础上用笔画线连接电路实现这一功能.

解析：(1)根据电阻箱各旋钮的示数，可知R1＝2320Ω，R2＝1120Ω.根据题意可知，电键S2

与1连接和与2连接时电流表的示数都为I，根据闭合电路欧姆定律可知，两种情况下电路中电阻大小相等，所以R0＝R1－R2＝2320Ω－1120Ω＝1200Ω. (2)根据R0

的阻值，结合图像可知(1)中的光照度为1.0lx. (3)根据图线可知，此光敏电阻随光照强度的减小而增大.

(4)将线圈与光敏电阻并联，然后与滑动变阻器以及电源串联，这样当光照强度减小时，光敏电阻的阻值增大，并联部分的分压变大，线圈中的电流增大，螺线管的磁性变强，将衔铁吸下，路灯接通.当光照强度增大时，光敏电阻阻值变小，并联部分分压变小，线圈中的电流减小，螺线管的磁性变弱，衔铁弹起，路灯熄灭.答案：(1)232011201200(2)1.0(3)增大(4)如图D69所示.图D69考点3其他传感器的应用

【典题3】(2022

年广东卷)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件.某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：

(1)装置安装和电路连接.如图S11-4甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中.甲乙丙

图S11-4(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量.①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L.

②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端.断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置.记录两表的示数U和I1.

③闭合S2，电压表的示数________(填“变大”或“变小”).调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx＝____________(用I1、I2

和U表示).④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③.(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值______(填“有”或“无”)影响.

(4)图S11-4丙是根据部分实验数据描绘的Rx-L图线.将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为_____cm，即为机械臂弯曲后的长度.I2－I1，因此导电绳的电阻Rx＝

解析：(2)闭合S2

后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小.加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为

UI2－I1.

(3)在闭合S2之前，电流表的示数I1包括定值电阻的电流和电压表分得的电