备考2019年高考物理一轮复习（课件+讲义+练习）：第十一章 交变电流 传感器 (7份打包)

实验十二　传感器的简单使用 板块一　主干梳理·夯实基础 1 ◆　实验步骤 1．按下图连接好电路，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。 ◆　数据处理 1．根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性。 2．在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线，如图所示。 3．根据实验数据和R­t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。 2 ◆　实验步骤 1．将光敏电阻、多用电表、小灯泡、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，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。 ◆　数据处理 把记录的结果填入表中，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 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。 ◆　误差分析 1．温度计读数带来的误差，可以选用精度高的温度计读数三次取平均值。 2．欧姆表的读数带来的误差，可以对同一温度、同一光照强度下的电阻读数三次取平均值。 ◆　注意事项 1．在做热敏电阻实验时，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，并同时读出水温和电阻值。 2．光敏电阻实验中，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强度。 3．欧姆表每次换挡后都要重新调零。 板块二　考点细研·悟法培优　　　　　　　　　　　　　　　　　　 考点1热敏电阻的应用 例1　热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5 Ω。将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干。 (1)画出实验电路图。 (2)根据电路图，在上图所示的实物图上连线。 (3)简要写出完成接线后的主要实验步骤。 尝试解答　(1)图见解析__(2)如图所示 (3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热水，待温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线。 (1)常温下待测热敏电阻的阻值(约4～5 Ω)较小，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，应该选用电流表外接法。题目中要求特性曲线尽可能完整，应使热敏电阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式。所以电路图如图。 (2)按电路图，实物连线见尝试解答。 (3)①往保温杯里加一些热水，待温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线。 　温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的。如图甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻不计；G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流计示数I1＝2 mA；当电流计的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是________℃。 答案　120 解析　从题图乙查得t＝20 ℃时，R的阻值为4 kΩ 由E＝I1(R＋Rg)得 Rg＝kΩ－4 kΩ＝0.5 kΩ－R＝ 当I2＝3.6 mA时，设热敏电阻的阻值为R′，则 R′＝kΩ－0.5 kΩ＝2 kΩ－Rg＝ 从题图乙查得此时对应的温度t2＝120 ℃。 考点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)。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如表： 照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/kΩ 75 40 28 23 20 18 (