2024届高考物理一轮总复习第十一章交变电流电磁振荡与电磁波传感器第5讲实验：利用传感器制作简单的自动控制装置教师用书.pdfVIP

第5讲试验：利用传感器制作简洁的自动限制装置

一、试验目的

(1)相识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件。

(2)学会利用传感器制作简洁的自动限制装置。

二、试验原理

(1)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)。

(2)工作过程

三、试验器材

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。

试验(一)探讨热敏电阻的热敏特性

1．试验步骤

(1)按如图所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理。

(2)把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，

并登记温度计的示数。

(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，登记温度计的示数和多用电表

测量的热敏电阻的阻值。

(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录。

2．数据处理

(1)依据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性。

(2)在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变更的图线。

(3)依据试验数据和R­t图线，得出结论。

3．留意事项

在做本试验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同

时读出水温。

试验(二)探讨光敏电阻的光敏特性

1．试验步骤

(1)将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、学生电源按如

图所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡。

(2)先测出在室内自然光的照耀下光敏电阻的阻值，并记录数

据。

(3)打开电源，让小灯泡发光，调整滑动变阻器使小灯泡渐渐变亮，视察表盘指针显示光

敏电阻阻值的状况，并记录。

(4)用手掌(或黑纸)遮光时，视察表盘指针显示光敏电阻阻值的状况，并记录。

2．数据处理

依据记录数据分析光敏电阻的特性。

3．留意事项

本试验中，假如效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔变

更射到光敏电阻上的光的多少。

一、基础考法保住分

考查点(一)温度传感器

1．(2024年8省联考·湖北卷)由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于

热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度上升至50℃时，系统起

先自动报警。所用器材有：直流电源E(36V，内阻不计)；电流表(量程250mA，内阻约0.1

Ω)；电压表(量程50V，内阻约1MΩ)；热敏电阻R；报警器(内阻很小，流过的电流超过

T

10mA时就会报警，超过30mA时就会损伤)；滑动变阻器R(最大阻值4000Ω)；电阻箱

1

R(最大阻值9999.9Ω)；单刀单掷开关S；单刀双掷开关S；导线若干。

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(1)用图甲所示电路测量热敏电阻R的阻值，当温度为27℃时，电压表读数为30.0V，

1

电流表读数为15.0mA；当温度为50℃时，调整R，使电压表读数仍为30.0V，电流表指

1

针位置如图乙所示。

温度为50℃时，热敏电阻的阻值为______Ω，从试验原理上看，该方法测得的阻值比真

实值略微________(填“偏大”或“偏小”)。假如热敏电阻阻值随温度上升而变大，则其为

正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上试验数据可知，该热敏电阻RT

为________(填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。

(2)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图丙所示，其中有一

个器件的导线连接有误，该器件为__________________(