实验十六传感器的简单应用讲稿.ppt

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1、实验十六传感器的简单应用第一页，讲稿共三十四页哦知识要点归纳知识要点归纳实验目的实验目的1了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性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学会传感器的简单使用第二页，讲稿共三十四页哦实验原理实验原理传感器是能将所感受到的物理量传感器是能将所感受到的物理量(如力、热、如力、热、光、声等光、声等)转换成便于测量的量转换成便于测量的量(一般是电一般是电学量学量)的一类元件其工作过程是通过对某的一类元件其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号规律转换成便于利用的信号第三

2、页，讲稿共三十四页哦例如，光电传感器是利用光敏电阻将光信号例如，光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号，热电传感器是利用热敏电阻转换成电信号，热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号，转或金属热电阻将温度信号转换成电信号，转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的了方便检测、自动控制、遥控等各种目的了第四页，讲稿共三十四页哦实验器材实验器材铁架台铁架台(带铁夹带铁夹)、温度计、烧杯、热敏电阻、温度计、烧杯、热敏电阻、光敏电阻、冷水、热水、多用电表、导线、光敏电阻、冷水、热水、多用电表、导线、开关、光电

3、计数器等开关、光电计数器等第五页，讲稿共三十四页哦过程分析导引过程分析导引实验步骤实验步骤1热敏电阻特性热敏电阻特性(1)如图如图1081所示，所示，将一热敏电阻连入电将一热敏电阻连入电路中，用多用电表欧路中，用多用电表欧姆挡测其电阻，记录温度、电阻值姆挡测其电阻，记录温度、电阻值图图1081第六页，讲稿共三十四页哦(2)将热敏电阻放入盛有少量冷水并插入温度计的将热敏电阻放入盛有少量冷水并插入温度计的烧杯中，记录温度、电阻值烧杯中，记录温度、电阻值(3)再分几次向烧杯中倒入开水，观察不同再分几次向烧杯中倒入开水，观察不同温度下热敏电阻的阻值温度下热敏电阻的阻值2.图图1082第七页，讲稿共三十

4、四页哦光敏电阻特性光敏电阻特性(1)按图按图1082所示将光敏电阻连入电所示将光敏电阻连入电路中，观察欧姆表的示数路中，观察欧姆表的示数(2)用手挡住部分光线或上下移动手掌用手挡住部分光线或上下移动手掌,观观察光敏电阻的阻值随光线的变化而变化察光敏电阻的阻值随光线的变化而变化的情况的情况第八页，讲稿共三十四页哦(3)将钩码放在纸带上，如图将钩码放在纸带上，如图1083所所示，拖动纸带向前运动，观察光电计数示，拖动纸带向前运动，观察光电计数器上的数字变化器上的数字变化图图1083第九页，讲稿共三十四页哦误差分析误差分析1温度计、欧姆表读数时的偶然误差温度计、欧姆表读数时的偶然误差2读数时机把握不

5、好，过早读数，则水温读数时机把握不好，过早读数，则水温与热敏电阻温度存在差异与热敏电阻温度存在差异第十页，讲稿共三十四页哦注意事项注意事项1在做热敏实验时，加热水后要等一会在做热敏实验时，加热水后要等一会再测其阻值，以使电阻温度与水温相同，再测其阻值，以使电阻温度与水温相同，并同时读出水温并同时读出水温2光敏实验中，如果效果不明显，可光敏实验中，如果效果不明显，可将部分电路放人带盖的纸盒中，并通过将部分电路放人带盖的纸盒中，并通过盖上小孔，改变射到光敏电阻上的盖上小孔，改变射到光敏电阻上的第十一页，讲稿共三十四页哦光的多少光的多少3光电计数器是比较精密的仪器，使用过光电计数器是比较精密的仪器，

6、使用过程中应轻拿轻放，严格按操作要求进行程中应轻拿轻放，严格按操作要求进行第十二页，讲稿共三十四页哦实验创新实验创新图图1084对于热敏电阻的特性，可用以下实验进行：对于热敏电阻的特性，可用以下实验进行：第十三页，讲稿共三十四页哦如图如图1084所示，将多用电表的选择所示，将多用电表的选择开关置于开关置于“欧姆欧姆”挡，再将电表的两支表笔挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，的两端相连，这时表针指在某一刻度，观察下述操作中指这时表针指在某一刻度，观察下述操作中指针的偏转情况：针的偏转情况：(1)往往Rt上擦一些酒精；上擦一些酒精；(2)用吹风机将热风

7、吹向电阻用吹风机将热风吹向电阻第十四页，讲稿共三十四页哦实验分析：实验分析：(1)中指针左偏，说明中指针左偏，说明Rt的阻值增大；酒精的阻值增大；酒精蒸发吸热，热敏电阻的温度降低蒸发吸热，热敏电阻的温度降低,所以热所以热敏电阻的阻值随温度的降低而增大敏电阻的阻值随温度的降低而增大第十五页，讲稿共三十四页哦(2)中指针右偏，说明中指针右偏，说明Rt的阻值减小，而热的阻值减小，而热敏电阻敏电阻Rt的温度升高，故热敏电阻的阻值的温度升高，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小随温度的升高而减小优点：改进后的实验简单易操作，学生很优点：改进后的实验简单易操作，学生很快得出结论快得出结论第十六页，讲稿共三十

8、四页哦实验典例探究实验典例探究(2010高考大纲全国卷高考大纲全国卷)如图如图1085，一热敏电阻，一热敏电阻RT放在控温容器放在控温容器M内；内；A为为毫安表，量程毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；，内阻为数十欧姆；E为为直流电源，电动势约为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；，内阻很小；热敏传感器热敏传感器例例1第十七页，讲稿共三十四页哦R为电阻箱，最大阻值为为电阻箱，最大阻值为999.9；S为为开关已知开关已知RT在在95时的阻值为时的阻值为150，在在20时的阻值约为时的阻值约为550.现要求在降现要求在降温过程中测量在温过程中测量在9520之间的多个之间的多个温度下温度下RT的阻值

9、的阻值(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图在图中画出连线，完成实验原理电路图第十八页，讲稿共三十四页哦(2)完成下列实验步骤中的填空：完成下列实验步骤中的填空：a依照实验原理电路图连线依照实验原理电路图连线b调节控温容器调节控温容器M内的温度，使得内的温度，使得RT的的温度为温度为95.图图1085第十九页，讲稿共三十四页哦c把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全全d闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数示数I0，并记录，并记录_f温度为温度为T1时热敏电阻的电阻值时热敏电阻的电阻值RT1_.g逐步降低逐步降低T1的数值

10、，直至的数值，直至20为止；在每为止；在每一温度下重复步骤一温度下重复步骤e、f第二十页，讲稿共三十四页哦【解析解析】(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应为与热敏电阻串联应为与热敏电阻串联(2)本实验原理是本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时，外电路当电路的两种状态的电流相等时，外电路的总电阻相等的总电阻相等.95和和RT时对应的电路的时对应的电路的电阻相等，有电阻相等，有150R0RTR，即，即RTR0R1150.第二十一页，讲稿共三十四页哦【答案答案】(1)实验原理电路图如图实验原理电路图如图1086所

11、示所示(2)d.电阻箱的读数电阻箱的读数R0e仍为仍为I0电阻箱的读数电阻箱的读数R1fR0R1150图图1086第二十二页，讲稿共三十四页哦为了节能和环保，一些公共场所使用光为了节能和环保，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生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为照度越大，照度单位为lx)某光敏电阻某光敏电阻RP在在不同照度下的阻值如下表：不同照度下的阻值如下表：光敏传感器光敏传感器例例2第二

12、十三页，讲稿共三十四页哦照度照度(lx)0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2电电阻阻(k)754028232018第二十四页，讲稿共三十四页哦(1)根据表中数据，请在图根据表中数据，请在图1087所示的所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点并说明阻值随照度变化的特点图图1087第二十五页，讲稿共三十四页哦(2)如图如图1088所示，当所示，当1、2两端所加电两端所加电压上升至压上升至2V时，控制开关自动启动照明系时，控制开关自动启动照明系统请利用下列器材设计一个简单电路，给统请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端

13、提供电压，要求当天色渐暗照度降两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至低至1.0lx时启动照明系统时启动照明系统,在虚线框内完成在虚线框内完成电路原理图电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路不考虑控制开关对所设计电路的影响的影响)第二十六页，讲稿共三十四页哦图图1088第二十七页，讲稿共三十四页哦提供的器材如下：提供的器材如下：光敏电阻光敏电阻RP(符号符号，阻值见上表，阻值见上表)；直流电源直流电源E(电动势电动势3V，内阻不计，内阻不计)；定值电阻：定值电阻：R110k，R220k，R340k(限选其中之一并在图中标出限选其中之一并在图中标出)；开关开关S及导线若干及导线若干第二十八页，讲稿

14、共三十四页哦【解析解析】(1)描绘图象应注意：各点均描绘图象应注意：各点均匀分布在图线两侧，且图线应用平滑曲匀分布在图线两侧，且图线应用平滑曲线，而不能成为各点的连线光敏电阻线，而不能成为各点的连线光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图的阻值随光照度变化的曲线如图1089所示，电阻的阻值随光照度的增大非所示，电阻的阻值随光照度的增大非线性减小线性减小第二十九页，讲稿共三十四页哦图图1089第三十页，讲稿共三十四页哦第三十一页，讲稿共三十四页哦图图10810【答案答案】见解析见解析第三十二页，讲稿共三十四页哦知能优化演练知能优化演练第三十三页，讲稿共三十四页哦本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放第三十四页，讲稿共三十四页哦