高中物理 专题12 传感器的简单使用(解析版).pdfVIP

专题12传感器的简单使用

【2023高考课标解读】

1.知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用.

2.能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性.

3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．

【2023高考热点解读】

1．实验目的

(1)了解常见传感器元件的作用。

(2)探究热敏电阻、光敏电阻的特性。

2．实验原理

传感器将感受到的非电学量(力、热、光、声等)，转换成便于测量的电学量。

3．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。

4．实验过程

(1)研究热敏电阻的特性

①按如图所示连接好实物。

②将热水分几次注入烧杯中，测量每次水的温度、热敏电阻的阻值。

③总结：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)研究光敏电阻的特性

①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示正确连接，多用电表置于“×100”

挡。

②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值。

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③打开电源，让小灯泡发光，调节灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察光敏电阻的变化情况。

④用黑纸遮光时，观察光敏电阻的变化情况。

⑤总结：光照增强光敏电阻阻值变小，光照减弱光敏电阻阻值变大。

例1.如图所示，一热敏电阻R放在控温容器M内；为毫安表，量程6mA，内阻为数十

T

欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω，S为开关。

已知R在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在

T

20～95℃之间的多个温度下R的阻值。

T

(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。

(2)完成下列实验步骤中的填空：

a．依照实验原理电路图连线。

b．调节控温容器M内的温度，使得R的温度为95℃。

T

c．将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。

d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I，并记录________。

0

e．将R的温度降为T(20℃T95℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录

T11

________。

f．温度为T时热敏电阻的电阻值R＝________。

1T1

g．逐步降低T1的数值，直到20℃为止；在每一温度下重复步骤e、f。

【答案】(1)见解析(2)d.电阻箱的读数Re．仍为I电阻箱的读数Rf．R－R＋150Ω

00101

【解析】(1)根据所给器材，要测量在不同温度下R的阻值，只能将电阻箱、热敏电阻、毫

T

安表与电源串联形成测量电路，如图所示。

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(2)依照实验原理电路图连线；调节控温容器M内的温度，使得R的温度为95℃，此时R

T