2018高考物理一轮总复习第十一章热学选修3_3实验11传感器的简单使用课件.ppt

* 交变电流　传感器 第 十 章 实验十一　传感器的简单使用 考纲要求 考情分析 命题趋势 知道什么是传感器；知道光敏电阻和热敏电阻的特性、作用；了解各种传感器的工作原理. 2016·北京卷，21(1)　　　　2013·江苏卷，4 2012·江苏卷，7　　　　2010·全国卷，23 2009·山东卷，23(2) 高考对本实验的考查主要侧重于以下二个方面： 1．传感器的性能的理解；2.涉及传感器应用的电路设计或对抑制电路的理解应用. 知识梳理·夯实基础 核心考点·分层突破 对应演练·迁移运用 栏目导航 一、实验目的 1．体会传感器在实际生活中的应用； 2．了解常见传感器的工作特点，能够分析光控电路和温控电路的工作原理． 二、实验原理 传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)，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规律转换成便于利用的电信号，转换后的电信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制的目的． 知识梳理 · 夯实基础 三、实验器材 热敏电阻，光敏电阻，多用电表，铁架台，烧杯，冷水，热水，小灯泡，学生电源，继电器，滑动变阻器，开关，导线等． 四、实验步骤 1．研究热敏电阻的热敏特性 (1)如图所示，将热敏电阻连入电路中，多用电表的两只表笔分别与热敏电阻的两端相连，烧杯中倒入少量冷水． (2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡，选择合适的倍率，并进行欧姆凋零． (3)待温度计示数稳定后，把测得的温度、电阻值填入表中． (4)分几次向烧杯中倒入少量热水，测得几组温度、电阻值填入表中． (5)在坐标纸上，描绘出热敏电阻的阻值R随温度t变化的R－t图线. 测量次数 t/℃ R/Ω 1 2 3 4 5 6 (6)根据实验数据R－t图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大． 2．研究光敏电阻的光敏特性 (1)将光电传感器、欧姆表、灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，其中多用电表置于欧姆“×100”挡． (2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据． (3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮．观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录． (4)观察用手掌(或黑纸)遮光时的电阻值又是多少，并记录． (5)把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性. 光照强度 弱 中 强 无光照射 电阻/Ω 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，光照减弱电阻变大． 3．光控开关 (1)先把光敏电阻、发光二极管等电路元件按电路图接好(见原理图)． (2)调节可变电阻，使发光二极管(LED)不发光，然后减小照射到光敏电阻上的光量，观察发光二极管发光的情况． (3)调节可变电阻R，探究使LED发光的规律． 4．温度报警器 (1)先把热敏电阻、蜂鸣器等电路元件按电路图接好(参照光控开关的原理图)． (2)调节可变电阻，使蜂鸣器不发声，然后用热水使热敏电阻的温度上升，达一定温度后就会发出警报声． (3)调节可变电阻R1的阻值，观察报警温度的变化． 考点1　温度传感器 [例1](2017·湖北武汉调研)对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图甲虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图甲所示，图中电压表内阻很大．RL的测量结果如表所示． 核心考点 · 分层突破 温度t(℃) 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 阻值RL(Ω) 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7 回答下列问题： (1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线． (2)为了验证RL与t之间近似为线性关系，在图丙坐标纸上作RL－t的关系图线． (3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丁所示．电流表的读数为__________，电压表的读数为_______．此时等效电阻RL的阻值为_______；热敏电阻所处环境的温度约为_______. 115 mA 5.00 V 43.5 Ω 64.0 ℃ 解析：(1)根据电路连接实物图. (2)根据数据描出点，作出直线. 考点2　光电传感器 [例2]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(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表： (1)根据表中