2016版《全程复习方略》高考物理(全国通用)总复习配套ppt课件：实验十一-传感器的简单使用.ppt

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1、资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值实验十一传感器的简单使用资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值实验实验目的和器材目的和器材实验实验目的目的1.1.认识热认识热敏敏电电阻、光敏阻、光敏电电阻等阻等传传感器中的敏感元件。感器中的敏感元件。2.2.了解了解传传感器在技感器在技术术上的上的简单应简单应用。用。实验实验器材器材热热敏敏电电阻、光敏阻、光敏电电阻、阻、电压电压表、表、电电流表、流表、铁铁架台、架台、烧烧杯、杯、冷水

2、、冷水、热热水、小灯泡、学生水、小灯泡、学生电电源、源、继电继电器、滑器、滑动变动变阻器、阻器、开关、开关、导线导线等。等。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值实验实验原理原理1.1.传传感器能感器能够够将感受到的物理量将感受到的物理量(力、力、热热、光、声等、光、声等)转换转换成便于成便于测测量的量量的量(一般是一般是电电学量学量)。2.2.用用闭闭合合电电路欧姆定律分析路欧姆定律分析电电学量的学量的变变化情况。化情况。3.3.工作工作过过程如程如图图：资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是

3、时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值【实验过实验过程】程】一、研究一、研究热热敏敏电电阻的阻的热热敏特性敏特性1.1.实验实验步步骤骤：资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值(1)(1)按按图图示示连连接好接好电电路路,将将热热敏敏电电阻阻绝缘处绝缘处理。理。(2)(2)将将热热水和冷水分水和冷水分n n次注入次注入烧烧杯中杯中,记录记录每一次温度每一次温度值值和两和两电电表表读读数。数。(3)(3)利用利用R=R=计计算出每一次算出每一次热热敏敏电电阻的阻阻的阻值值。资金

4、是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.2.数据数据处处理：理：(1)(1)根据根据记录记录数据数据,把把测测量到的温度量到的温度值值和和电电阻阻值值填入表中填入表中,分析分析热热敏敏电电阻阻的特性。的特性。次数次数待待测测量量温度温度/电电阻阻/资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值(2)(2)在坐在坐标标系中系中,粗略画出粗略画出热热敏敏电电阻的阻阻的阻值值随温度随温度变变化的化的图线图线。(3)(3)根据根据R-tR-t

5、图线图线,得出得出结论结论(热热敏敏电电阻的阻阻的阻值值随温度的升高而减小随温度的升高而减小)。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值二、研究光敏电阻的光敏特性二、研究光敏电阻的光敏特性1.1.实验步骤：实验步骤：(1)(1)将光敏将光敏电电阻、多用阻、多用电电表、小灯泡、滑表、小灯泡、滑动变动变阻器按如阻器按如图图所示所示电电路路连连接接好好,并将多用并将多用电电表置于表置于“100”“100”挡挡。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原

6、有资金的时间价值(2)(2)先先测测出在室内自然光的照射下光敏出在室内自然光的照射下光敏电电阻的阻阻的阻值值,并并记录记录数据。数据。(3)(3)打开打开电电源源,让让小灯泡小灯泡发发光光,调节调节小灯泡的亮度使之逐小灯泡的亮度使之逐渐变渐变亮亮,观观察表察表盘盘指指针显针显示示电电阻阻阻阻值值的情况的情况,并并记录记录。(4)(4)用手掌用手掌(或黑或黑纸纸)遮光遮光,观观察表察表盘盘指指针显针显示示电电阻阻阻阻值值的情况的情况,并并记录记录。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.2.数据数据处处理：把

7、理：把记录记录的的结结果填入表中果填入表中,根据根据记录记录数据分析光敏数据分析光敏电电阻的阻的特性。特性。光照光照强强度度弱弱中中强强无光照射无光照射阻阻值值/结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化结论：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增强电阻变小,光照光照减弱电阻变大。减弱电阻变大。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值【注意事【注意事项项】1.1.在做在做热热敏敏电电阻阻实验时实验时,加开水后要等一会儿再加开水后要等一会儿再测测其阻其阻值值,以使以使电电阻温阻温度与水的温度相同度与

8、水的温度相同,并同并同时读时读出水温和出水温和电压电压、电电流流值值。2.2.光敏光敏电电阻阻实验实验中中,如果效果不明如果效果不明显显,可将可将电电阻部分阻部分电电路放入路放入带带盖的盖的纸纸盒中盒中,并通并通过过盖上小孔改盖上小孔改变变照射到光敏照射到光敏电电阻上的光的阻上的光的强强度。度。3.3.欧姆表每次欧姆表每次换挡换挡后都要重新后都要重新调调零。零。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值【实验实验改改进进】对对于于热热敏敏电电阻的特性阻的特性,可用以下可用以下实验进实验进行：行：如如图图所示所示,

9、将多用将多用电电表的表的选择选择开关置于开关置于“欧姆欧姆”挡挡,再将再将电电表的两支表笔与表的两支表笔与负负温度系数的温度系数的热热敏敏电电阻阻R RT T的两端相的两端相连连,这时这时表表针针指在某一刻度指在某一刻度,观观察察下述操作下的指下述操作下的指针针偏偏转转情况：情况：资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值情况情况1 1：往：往R RT T上擦一些酒精。上擦一些酒精。情况情况2 2：用吹：用吹风风机将机将热风热风吹向吹向电电阻阻R RT T。根据指根据指针针偏偏转转方向判定方向判定热热敏敏电电阻的

10、特性。阻的特性。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值实验实验分析：分析：“情况情况1”1”中指中指针针左偏左偏,说说明明R RT T的阻的阻值值增大。酒精蒸增大。酒精蒸发发吸吸热热,温度降低温度降低,所所以以热热敏敏电电阻的阻阻的阻值值随温度的降低而增大。随温度的降低而增大。“情况情况2”2”中指中指针针右偏右偏,说说明明R RT T的阻的阻值值减小。减小。电电阻阻R RT T温度升高温度升高,故故热热敏敏电电阻阻的阻的阻值值随温度的升高而减小。随温度的升高而减小。优优点：改点：改进进后的后的实验简单实验简

11、单易操作易操作,能很快得出能很快得出结论结论。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值热热点点1 1 热热敏敏电电阻的阻的实际应实际应用用【例【例证证1 1】如如图图,一一热热敏敏电电阻阻R RT T放在控温容器放在控温容器M M内内;为为毫安表毫安表,量程量程6mA,6mA,内阻内阻为为数十欧姆数十欧姆;E;E为为直流直流电电源源,电动势约为电动势约为3V,3V,内阻很小内阻很小;R;R为电为电阻箱阻箱,最最大阻大阻值为值为999.9;S999.9;S为为开关。已知开关。已知R RT T在在9595时时的阻的

12、阻值为值为150,150,在在2020时时的阻的阻值约为值约为550550。现现要求在降温要求在降温过过程中程中测测量在量在95952020之之间间的多的多个温度下个温度下R RT T的阻的阻值值。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值(1)(1)在在图图中画出中画出连线连线,完成完成实验实验原理原理电电路路图图。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值(2)(2)完成下列完成下列实验实验步步骤骤中的填空。中的填空。依照依照实

13、验实验原理原理电电路路图连线图连线。调节调节控温容器控温容器M M内的温度内的温度,使得使得R RT T温度温度为为9595。将将电电阻箱阻箱调调到适当的阻到适当的阻值值,以保以保证仪证仪器安全。器安全。闭闭合开关。合开关。调节电调节电阻箱阻箱,记录电记录电流表的示数流表的示数I I0 0,并并记录记录。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值将将R RT T的温度降的温度降为为T T1 1(20T(20T1 195);95);调节电调节电阻箱阻箱,使得使得电电流表的流表的读读数数,记录记录。温度温度为为T T

14、1 1时热时热敏敏电电阻的阻的电电阻阻值值R RT1T1=。逐步降低逐步降低T T1 1的数的数值值,直至直至2020为为止止;在每一温度下重复步在每一温度下重复步骤骤。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值【解【解题题探究】探究】实验实验只有一个可以用来只有一个可以用来测测量或量或观观察的察的电电流表流表,如何根据如何根据题题目目给给出的条出的条件和器材件和器材测测出不同温度下出不同温度下R RT T的阻的阻值值?提示：提示：可以用可以用“替代法替代法”,”,用电流表观察。将用电流表观察。将R RT T、R

15、 R和电流表串联形成和电流表串联形成测量电路测量电路,因为因为9595和和2020时的阻值是已知的时的阻值是已知的,如果实验初始温度是如果实验初始温度是9595或或20,20,那么在任意温度下那么在任意温度下,通过调节通过调节R R均可使该温度下的电流和均可使该温度下的电流和初始电路的电流相同初始电路的电流相同,说明两个状态下电路总电阻相同说明两个状态下电路总电阻相同,那么可以根据那么可以根据初始电路的总电阻和该状态下初始电路的总电阻和该状态下R R的阻值求出的阻值求出R RT T的阻值。的阻值。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分

16、资金就是原有资金的时间价值【解析】【解析】(1)(1)根据所给器材根据所给器材,要测量在不同温度下要测量在不同温度下R RT T的阻值的阻值,只能将电阻只能将电阻箱、热敏电阻、毫安表与电源串联形成测量电路箱、热敏电阻、毫安表与电源串联形成测量电路,如图所示。如图所示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值(2)(2)依照实验原理电路图连线依照实验原理电路图连线;调节控温容器调节控温容器M M内的温度内的温度,使得使得R RT T温度为温度为95,95,此时此时R RT T阻值为阻值为150,150,将电阻箱调

17、到适当的阻值将电阻箱调到适当的阻值,以保证仪器安全以保证仪器安全;闭合开关闭合开关,调节电阻箱调节电阻箱,记录毫安表的示数记录毫安表的示数I I0 0,并记录电阻箱的读数并记录电阻箱的读数R R0 0,根据欧姆定律有：根据欧姆定律有：I I0 0=将将R RT T的温度降为的温度降为T T1 1(20T(20T1 1 95);95);调节电阻箱调节电阻箱,使得毫安表的读数仍为使得毫安表的读数仍为I I0 0,记录电阻箱的读数为记录电阻箱的读数为R R1 1,根据欧姆定律：根据欧姆定律：解得：解得：R RT1T1=R=R0 0-R-R1 1+150+150。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变

18、化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值答案：答案：(1)(1)见解析见解析(2)(2)电阻箱的读数电阻箱的读数R R0 0仍为仍为I I0 0电阻箱的读数为电阻箱的读数为R R1 1RR0 0-R-R1 1+150+150资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值热热点点2 2 光敏光敏电电阻阻传传感器的感器的应应用用【例【例证证2 2】为为了了节节能和能和环环保保,一些公共一些公共场场所使用光控开关控制照明系所使用光控开关控制照明系统统。光控开关可采用光敏光控开关

19、可采用光敏电电阻来控制阻来控制,光敏光敏电电阻是阻阻是阻值值随着光的照度而随着光的照度而发发生生变变化的元件化的元件(照度可以反映光的照度可以反映光的强强弱弱,光越光越强强照度越大照度越大,照度照度单单位位为为lx)lx)。某光敏。某光敏电电阻阻R RP P在不同照度下的阻在不同照度下的阻值值如下表：如下表：照度照度/lx/lx0.20.20.40.40.60.60.80.81.01.01.21.2电电阻阻/k/k757540402828232320201818资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值(1)(1

20、)根据表中数据根据表中数据,请请在在图图甲甲给给定的坐定的坐标标系中描系中描绘绘出光敏出光敏电电阻阻阻阻值值随照随照度度变变化的曲化的曲线线,并并说说明阻明阻值值随照度随照度变变化的特点。化的特点。甲甲 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值(2)(2)如如图图乙所示乙所示,当当1 1、2 2两端所加两端所加电压电压上升至上升至2V2V时时,控制开关自控制开关自动动启启动动照照明系明系统统,请请利用下列器材利用下列器材设计设计一个一个简单电简单电路。路。给给1 1、2 2两端提供两端提供电压电压,要要求当天色

21、求当天色渐渐暗照度降低至暗照度降低至1.0lx1.0lx时时启启动动照明系照明系统统,在虚在虚线线框内完成框内完成电电路路原理原理图图。(不考不考虑虑控制开关控制开关对对所所设计电设计电路的影响路的影响)乙乙 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值提供的器材如下：提供的器材如下：光敏光敏电电阻阻R RP P(符号符号 ,阻阻值见图值见图表表)直流直流电电源源E(E(电动势电动势3V,3V,内阻不内阻不计计););定定值电值电阻：阻：R R1 1=10 k,R=10 k,R2 2=20k,R=20k,R3 3=

22、40 k(=40 k(限限选选其中之一并在其中之一并在图图中中标标出出););开关开关S S及及导线导线若干。若干。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值【解【解题题探究】探究】(1)(1)当照度降低至当照度降低至1.0lx1.0lx时时,光敏光敏电电阻的阻阻的阻值值如何确定如何确定?阻阻值为值为多少多少?提示：提示：由题干中表格数据可得阻值为由题干中表格数据可得阻值为20k20k。(2)(2)如何使光敏如何使光敏电电阻两端的阻两端的电压电压达到达到2V?2V?提示：提示：依据串联电路的分压原理依据串联电路的

23、分压原理,串联一个合适的分压电阻。串联一个合适的分压电阻。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值【解析】【解析】(1)(1)根据表中的数据根据表中的数据,在坐标纸上描点连线在坐标纸上描点连线,得到如图所示的得到如图所示的变化曲线。变化曲线。阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小。小。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值(2)(2)因天色渐暗

24、照度降低至因天色渐暗照度降低至1.0lx1.0lx时启动照明系统时启动照明系统,此时光敏电阻阻值此时光敏电阻阻值为为20 k,20 k,两端电压为两端电压为2 V,2 V,电源电动势为电源电动势为3 V,3 V,故应加上一个分压电阻故应加上一个分压电阻,分压电阻阻值为分压电阻阻值为10 k,10 k,即选用即选用R R1 1;此电路的原理图如图所示。此电路的原理图如图所示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值答案：答案：(1)(1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线见解析光敏电阻的阻值随照度变化的曲线见解析光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小(2)(2)电路原理图见解析图电路原理图见解析图