2013届高考物理总复习（第1轮）福建专版课件 第11章第4课时 实验与探究 传感器的简.pptVIP

一、传感器 1.定义及用途 (1)定义：能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转换成　　　的器件或装置. 　　(2)构造：传感器一般由　　　　、 　　　　　和　　　　　组成，有时还需要加辅助电源.敏感元件是传感器的核心部分，它是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的.转换元件是传感器中能将敏感元件输出的、与被测物理量成一定关系的　　　　　转换成　　　　　的电子元件. (3)原理：工作原理如下图所示 　　→　　 →　　　 → 　　→ 2.光电传感器是一种能够感受光信号，并按照一定规律把　　　　　转换成　　　　　的器件或装置. 3.光敏电阻器是用金属硫化物等半导体材料制成的，当　照射到这些半导体物质上时，它的电阻率　　，阻值也随之　　.入射光越强，电阻　　，不受光照射时，其电阻值是受光照射时的100~1000倍. 4.温度传感器是一种将　　　　转换为　　　　　的装置.常见的温度传感器有　　　　　和　　　　等. 5.半导体的电阻会随温度的变化而改变，热敏电阻就是利用半导体的这种特性制成的.负温度系数的热敏电阻(NTC)的电阻值随温度的升高而　　.正温度系数的热敏电阻(PTC)，它的电阻值随温度的升高而　　.热敏电阻是一种灵敏度极高的温度传感器，在测温过程中响应非常快. 二、实验：传感器的简单应用 实验目的 1.知道传感器的作用. 2.观察热敏电阻和光敏电阻的阻值是如何随热信号和光信号而变化的. 实验原理 传感器是将它所感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件.例如：热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号；光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号.转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可达到自动控制的各种目的. 实验器材 铁架台、温度计、多用电表、烧杯、开水(可装在热水瓶内)、冷水、热敏电阻、光敏电阻、导线、纸带、光电计数器、钩码. 实验步骤 1.热敏电阻特性实验：如图11-4-1所示 ①在烧杯内倒入少量冷水，放在铁架台上，将悬挂在铁架台上的温度计放入水中. ②将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，将两支表笔短接，调零后再将两支表笔分别与热敏电阻的两个输出端相连. ③将热敏电阻放入烧杯内的水中.在欧姆挡上选择合适的倍率.再　　　　，把两支表笔接到热敏电阻两输出端，观察表盘指示的热敏电阻的阻值.填入表格内. ④分几次向烧杯内倒入开水，观察不同温度时热敏电阻的阻值，记录在表格内.实验记录： ⑤通过比较这些测得的数据.看热敏电阻的阻值是怎样随温度变化的. ⑥将多用电表的选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.拆开装置，将器材按原样整理好. 2.光敏电阻特性实验：如图11-4-2所示 ①将多用电表的选择开关置于欧姆挡.选择合适的倍率，将两支表笔短接后调零. ②把多用电表的两支表笔接到光敏电阻的两个输出端，观察表盘指示的光敏电阻的阻值，记录下来. ③将手张开放在光敏电阻的上方，挡住照到光敏电阻上的部分光线，观察表盘所示光敏电阻阻值的变化.记录下来. ④上下移动手掌，观察光敏电阻阻值的变化. ⑤将多用电表的选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.折开装置，将器材按原样整理好. 3.光电计数器的基本应用将钩码放在纸带上.如图11-4-3所示，拖动纸带向前运动，观察光电计数器上的数字变化. 4.简单温度自动控制实验 请同学们设计一个由热敏电阻或光敏电阻作为传感器的简单自动控制实验. 注意事项 1.在做热敏实验时，加开水后要等一会再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温. 2.可用图象描出电阻随温度的变化图线来分析其规律. 3.光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少. 4.光电计数器是比较精密的仪器.使用过程中注意轻拿轻放. 　　　　电容式传感器的应用 　传感器是一种采集信息的重要器件，如图11-4-4所示，是一电容式压力传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路， 那么( ) ①当F向上压膜片电极时，电容将减小 ②当F向上压膜片电极时，电容将增大 ③若电流计有示数，则压力F发生变化 ④若电流计有示数，则压力F未发生变化 A.①③　　　　　　　B.②③ C.①④　　　　　　　D.②④ 　　当压力发生变化时，膜片电极和固定电极间的距离发生改变，如果F向上压膜片电极，两电极之间的距离减小，电容器的电容将增大，两极板的带电量增大.电流计有示数,则压力F发生了变化.所以选项B正确. 变式训练1：随着人民生活水平的不断提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手