第12章 实验16 利用传感器制作简单的自动控制装置-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套课件（人教版多选 新教材 新高考）

实验十六　利用传感器制作简单的自动控制装置 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 1．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。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 2．实验原理 (1)传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。 (2)其工作过程如下图所示。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 3．实验器材(特例) 热敏电阻、光敏电阻、磁敏电阻、气敏电阻、压敏电阻等敏感器件，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。 4．实验过程(特例) (1)研究热敏电阻的热敏特性 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 ①将热敏电阻放入烧杯的水中，测量水温和热敏电阻的阻值(如图甲所示)。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (2)研究光敏电阻的光敏特性 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。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 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，观察多用电表表盘指针指示电阻阻值的情况，并记录。 ④用手掌(或黑纸)遮光时，观察多用电表表盘指针指示电阻阻值的情况，并记录。 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。 光照强度 弱 中 强 无光照射 阻值(Ω) 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 5.结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而变小，随温度的降低而变大；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。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 1．误差分析 误差主要来源于温度计和欧姆表的读数。 2．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。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (2)光敏实验中，如果效果不明显，可将光敏电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照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进行电阻调零。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 命题点一　教材原型实验 角度1　热敏电阻的应用 典例1　某同学通过实验制作一简易温控开关，实验原理图如图所示，当继电器电流超过10 mA时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻与温度t的关系如下表所示。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 RT/Ω 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.7 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (1)提供的实验器材如下： 电源E1(2.5 V，内阻不计)； 电源E2(6 V，内阻不计)； 滑动变阻器R1(0～20 Ω)； 滑动变阻器R2(0～200 Ω)； 热敏电阻RT； 电阻箱(0～999.9 Ω)； 开关S，导线若干。 为使该装置实现对30 ～80 ℃之间任意温度的控制，电源应选______(选填“E1”或“E2”)；滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)。 E1　 R2　 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 [解析]　(1)为使该装置实现对30～80 ℃之间任意温度的控制，滑动变阻器的最大阻值必定大于热敏电阻的电阻变化，故R>150 Ω，故滑动变阻器应选用R2；若选电源E2，则电路最小电流大于10 mA，不能实现温控，则电源应选E1。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (2)欲使热敏电阻为40 ℃时衔铁吸合，下列操作步骤正确的顺序是________。 ①将热敏电阻接入电路 ②观察到继电器的衔铁被吸合 ③断开开关，将电阻箱从电路中移除 ④合上开关，调节滑动变阻器的