高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)十一《傳感器的簡(jiǎn)單使用》課件

實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡(jiǎn)單使用實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡(jiǎn)單使用過(guò)程分析導(dǎo)引過(guò)程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)十十一一傳傳感感器器的的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單使使用用知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?了解傳感器的工作過(guò)程，探究敏感元件了解傳感器的工作過(guò)程，探究敏感元件的特性的特性2學(xué)會(huì)傳感器的簡(jiǎn)單使用學(xué)會(huì)傳感器的簡(jiǎn)單使用實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理傳感器是能將所感受到的物理量傳感器是能將所感受到的物理量(如力、熱、光、如力、熱、光、聲等聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量一般是電學(xué)量)的一類(lèi)的一類(lèi)元件其工作過(guò)程是通過(guò)對(duì)某一物理量敏感的元元件其工作過(guò)程是通過(guò)對(duì)某一物理量敏感的元件將感受到的信號(hào)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的件將感受到的信號(hào)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào)例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信信號(hào)例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，熱電傳感器是利用熱敏電阻或號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，熱電傳感器是利用熱敏電阻或金屬熱電阻將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的金屬熱電阻將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)經(jīng)過(guò)電子電路的處理就可以達(dá)到方便檢測(cè)、信號(hào)經(jīng)過(guò)電子電路的處理就可以達(dá)到方便檢測(cè)、自動(dòng)控制、遙控等各種目的了自動(dòng)控制、遙控等各種目的了傳感器工作的原理可用下圖表示：傳感器工作的原理可用下圖表示：實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)鐵架臺(tái)(帶鐵夾帶鐵夾)、溫度計(jì)、燒杯、熱敏電阻、光、溫度計(jì)、燒杯、熱敏電阻、光敏電阻、冷水、熱水、多用電表、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、敏電阻、冷水、熱水、多用電表、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、光電計(jì)數(shù)器等光電計(jì)數(shù)器等過(guò)程分析導(dǎo)引過(guò)程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1研究熱敏電阻的熱敏特性研究熱敏電阻的熱敏特性(1)將熱敏電阻放入燒杯中的水中，測(cè)量水溫和熱將熱敏電阻放入燒杯中的水中，測(cè)量水溫和熱敏電阻的阻值敏電阻的阻值(如圖如圖1031甲所示甲所示)圖圖1031(2)準(zhǔn)備好記錄電阻與溫度關(guān)系的表格準(zhǔn)備好記錄電阻與溫度關(guān)系的表格(如下表如下表) 次數(shù)次數(shù)待測(cè)量待測(cè)量123456溫度溫度()電阻電阻()(3)改變水的溫度，多次測(cè)量水的溫度和熱敏電阻改變水的溫度，多次測(cè)量水的溫度和熱敏電阻的阻值，記錄在表格中，把記錄的數(shù)據(jù)畫(huà)在的阻值，記錄在表格中，把記錄的數(shù)據(jù)畫(huà)在RT圖中，得圖線如圖圖中，得圖線如圖1031乙所示乙所示2研究光敏電阻的光敏特性研究光敏電阻的光敏特性(1)將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖按如圖1032所示電路連接好，其中多用電表所示電路連接好，其中多用電表置于置于“100”擋；擋；圖圖1032(2)先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)；并記錄數(shù)據(jù)；(3)打開(kāi)電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度打開(kāi)電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤(pán)指針顯示電阻阻值的情使之逐漸變亮，觀察表盤(pán)指針顯示電阻阻值的情況，并記錄；況，并記錄； (4)用手掌用手掌(或黑紙或黑紙)遮光時(shí)電阻值又是多少？并記遮光時(shí)電阻值又是多少？并記錄錄把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性敏電阻的特性.光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度弱弱中中強(qiáng)強(qiáng)無(wú)光照射無(wú)光照射阻值阻值()結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時(shí)發(fā)生變化，光結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時(shí)發(fā)生變化，光照增強(qiáng)電阻變小，光照減弱電阻變大照增強(qiáng)電阻變小，光照減弱電阻變大二、誤差分析二、誤差分析本實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)源于溫度計(jì)和歐姆表的讀本實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)源于溫度計(jì)和歐姆表的讀數(shù)數(shù)三、注意事項(xiàng)三、注意事項(xiàng)1在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開(kāi)水后要等一會(huì)兒再測(cè)在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開(kāi)水后要等一會(huì)兒再測(cè)其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫讀出水溫2光敏實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部光敏實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過(guò)蓋上小孔改變分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過(guò)蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少射到光敏電阻上的光的多少3歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零四、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)四、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)對(duì)于熱敏電阻的特性，可用以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行：對(duì)于熱敏電阻的特性，可用以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行：如圖如圖1033所示，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于所示，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于“歐姆歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻熱敏電阻Rt的兩端相連，這時(shí)表針指在某一刻度，的兩端相連，這時(shí)表針指在某一刻度，觀察下述操作下的指針偏轉(zhuǎn)情況：觀察下述操作下的指針偏轉(zhuǎn)情況：1往往Rt上擦一些酒精上擦一些酒精2用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向判定熱敏電阻的特性向判定熱敏電阻的特性圖圖1033實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)分析：(1)中指針左偏，說(shuō)明中指針左偏，說(shuō)明Rt的阻值增大；的阻值增大；酒精蒸發(fā)吸熱，溫度降低，所以熱敏電阻的阻值酒精蒸發(fā)吸熱，溫度降低，所以熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大隨溫度的降低而增大(2)中指針右偏，中指針右偏，Rt的阻值減小，而電阻的阻值減小，而電阻Rt溫度升溫度升高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作，學(xué)生很快得出優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作，學(xué)生很快得出結(jié)論結(jié)論實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)典例精析熱敏電阻特性的測(cè)定熱敏電阻特性的測(cè)定 (2010年高考課標(biāo)全國(guó)卷年高考課標(biāo)全國(guó)卷)用對(duì)溫度敏感的半用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的某同學(xué)將內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的某同學(xué)將RT和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮韬蛢蓚€(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖連成圖1034虛線框內(nèi)所示的電路，以使電路的等效電阻虛線框內(nèi)所示的電路，以使電路的等效電阻RL的的阻值隨阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采具有合適的阻值范圍為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法測(cè)量在不同溫度下用伏安法測(cè)量在不同溫度下RL的阻值，測(cè)量電路的阻值，測(cè)量電路如圖如圖1034所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大RL的測(cè)量結(jié)果如下表所示的測(cè)量結(jié)果如下表所示圖圖1034溫度溫度t() 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0RL阻值阻值() 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖根據(jù)圖1034所示的電路，在圖所示的電路，在圖1035所示的實(shí)物圖上連線所示的實(shí)物圖上連線圖圖1035(2)為了檢驗(yàn)為了檢驗(yàn)RL與與t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作紙上作RLt關(guān)系圖線關(guān)系圖線圖圖1036(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖數(shù)如圖1037甲、乙所示電流表的讀數(shù)為甲、乙所示電流表的讀數(shù)為_(kāi)，電壓表的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)為_(kāi)此時(shí)等效此時(shí)等效電阻電阻RL的阻值為的阻值為_(kāi)；熱敏電阻所處環(huán)境的；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為溫度約為_(kāi)圖圖1037【答案答案】(1)連線如圖連線如圖1038所示所示圖圖1038(2)RLt關(guān)系曲線如圖關(guān)系曲線如圖1039所示所示圖圖1039(3)115 mA5.00 V43.5 64.0 (6266 ) (2009年高考山東理綜卷年高考山東理綜卷)為了節(jié)能和環(huán)保，為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)光控一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)控制，光敏電阻是阻值隨開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)某光敏某光敏電阻電阻RP在不同照度下的阻值如下表：在不同照度下的阻值如下表：光敏電阻特性的測(cè)定光敏電阻特性的測(cè)定照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系如圖根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系如圖10310中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說(shuō)明中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說(shuō)明阻值隨照度變化的特點(diǎn)阻值隨照度變化的特點(diǎn)圖圖10310(2)如圖如圖10311所示，當(dāng)所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上兩端所加電壓上升至升至2 V時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，請(qǐng)利用時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路給下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路給1、2兩端提供電兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時(shí)啟動(dòng)照時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)圖圖10311提供的器材如下：提供的器材如下：光敏電阻光敏電阻RP(符號(hào)符號(hào) ，阻值見(jiàn)上表，阻值見(jiàn)上表)；直流電源直流電源E(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì))；定值電阻：定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出限選其中之一并在圖中標(biāo)出)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干及導(dǎo)線若干【答案答案】(1)光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度變化的光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度變化的曲線如圖曲線如圖10312所示所示圖圖10312其特點(diǎn)是：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非其特點(diǎn)是：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小線性減小(2) 電路圖如圖電路圖如圖10313所示所示圖圖10313知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放謝謝使用謝謝使用