高考物理大一輪復習 實驗十一 傳感器的簡單使用課件 新人教版.ppt

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,考點一 熱敏電阻的實際應用,考點二 光敏電阻的實際應用,考點三 創(chuàng)新實驗設(shè)計,考 點,高三物理一輪復習,實驗十一 傳感器的簡單使用,實驗目的 1了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性 2學會傳感器的簡單使用 實驗原理 1傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學量) 2其工作過程如下圖所示,實驗器材 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導線等 實驗步驟 1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，測量水溫和熱敏電阻的阻值(如圖甲所示),(2)準備好記錄電阻與溫度關(guān)系的表格(如下表) (3)改變水的溫度，多次測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)畫在RT圖中，得圖線如圖乙所示,待測量,2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 動變阻器按右圖所示電路連接好，其中 多用電表置于“100”擋； (2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電 阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)； (3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄；,(4)用手掌(或黑紙)遮光時電阻值又是多少？并記錄 把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性. 光照強度 結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光照增強電阻變小，光照減弱電阻變大,誤差分析 本實驗誤差主要來源于溫度計和歐姆表的讀數(shù) 注意事項 1在做熱敏實驗時，加開水后要等一會兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫 2光敏實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變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,【例1】 熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約45 .將熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)、電源(3 V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 )、直流電壓表(內(nèi)阻約5 k)、滑動變阻器(020 )、開關(guān)、導線若干 (1)畫出實驗電路圖； (2)根據(jù)電路圖，在如圖所示的實物圖上連線； (3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟,常溫下待測熱敏電阻的阻值(約45 )較小，應該選用電流表外接法熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，熱敏電阻兩端的電壓由零逐漸增大，滑動變阻器選用分壓式 (1)實驗電路如下圖所示,考點一 熱敏電阻的實際應用,解析,圖片顯/隱,(2)根據(jù)電路圖，連接實物圖如下圖所示 (3)完成接線后的主要實驗步驟：往保溫杯里加一些熱水，待溫度計穩(wěn)定時讀出溫度計值；調(diào)節(jié)滑動變阻器，快速測出幾組電壓表和電流表的值；重復和，測量不同溫度下的數(shù)據(jù)；繪出各測量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線 見解析,解析,答案,考點一 熱敏電阻的實際應用,【例2】 為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表： (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖甲給定所示的坐標系中描繪出光敏電阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點,考點二 光敏電阻的實際應用,圖片顯/隱,(2)如圖乙所示，當1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響) 提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號 ，阻值見上表)； 直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； 定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標出)；開關(guān)S及導線若干,解析,考點二 光敏電阻的實際應用,(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點連線，得到如圖所示的變化曲線 阻值隨照度變化的特點：光敏電阻的阻值隨光的照度的增大非線性減小,(1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線見解析 光敏電阻的阻值隨光的照度的增大非線性減小 (2)電路原理圖見解析圖,(2)因天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，此時光敏電阻阻值為20 k，兩端電壓為2 V，電源電動勢為3 V，故應加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10 k，即選用R1；此電路的原理圖如圖所示,解析,答案,考點二 光敏電阻的實際應用,【例3】 某學生為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)如圖所示，測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U.現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個，開關(guān)及導線若干，待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上) (1)設(shè)計一個電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，畫出完整的測量電路圖； (2)簡要說明測量步驟，求出比例系數(shù)k，并測出待測物體的質(zhì)量m.,本題是傳感器的應用問題，考查實驗與探究能力，完成簡單的實驗設(shè)計力電轉(zhuǎn)換器雖然是一個全新的儀器，但它與其他所有的測量儀器一樣，要有一個“調(diào)零”的過程仔細審題，題目中有很多重要的暗示，挖掘這些信息即是我們解決問題的關(guān)鍵“測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U”“該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)”，所以輸出電壓Ukmg.題目要求“力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大”，這就暗示我們滑動變阻器必須使用分壓式，有了設(shè)計電路才可以進行測量步驟,考點三 創(chuàng)新實驗設(shè)計,解析,圖片顯/隱,見解析,(1)設(shè)計電路如圖所示 (2)測量步驟如下： 調(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零； 將質(zhì)量為m0的砝碼放在轉(zhuǎn)換器的受壓面上，記下輸出電壓U0； 將待測物體放在轉(zhuǎn)換器的受壓面上，記下輸出電壓U1；,解析,答案,考點三 創(chuàng)新實驗設(shè)計,