高二物理课件第14章第十三节.ppt

第十三节节 实验实验 ：传传感器的简单应简单应 用 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第十三节 课前自主学案 目标概览 目标概览 学习目标：1.知道什么是传感器 2知道什么是光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻 3知道传感器的工作原理 重点难点：对传感器工作原理的理解 课前自主学案 一、实验目的 了解传感器的简单应用及其原理 二、实验原理 1传感器的作用 传感器是能将所感受到的物理量(如力、热、光、 声等等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一 类元件其工作原理如下： 2光电计数器的基本原理 如图14131所示，A是发光仪器，B是由光敏 电阻构成的光电传感器，当传送带上没有物品时 ，光直接照射B，光敏电阻值变小，供给信息处理 系统的电压变低；当传送带上有物品挡住A射向B 的光时，光敏电阻变大，供给信号处理系统的电 压变高这种交替变化的信号经信号处理系统的 处理，就会自动转化为相应的数字，实现自动计 数 图14131 三、实验器材 铁架台、温度计、欧姆表、烧杯、热敏电阻、光 敏电阻、导线、纸带、光电计数器、钩码 四、实验步骤 图14132 1热敏电阻特性 (1)如图14132所示，将一热敏电阻连入电路 中，用多用电表欧姆挡测其电阻，记录温度、电 阻值 (2)将热敏电阻放入盛有少量冷水并插入温度计的 烧杯中，记录温度、电阻值 (3)再分几次向烧杯中倒入开水，观察不同温度下 热敏电阻的阻值 把测得的温度、电阻值填入下表中 次数 待测测量 12345 t/ R/ (4)在图14133中粗略描绘出热敏电阻的阻值R 随温度变化的Rt图线 图14133 2光敏电电阻特性 (1)用多用电电表欧姆挡挡两表笔接光敏电电阻两端，测测 光敏电电阻阻值值如图图14134所示 图图14134 (2)用手张张开(或用黑纸纸)放在光敏电电阻上，挡挡住部 分光线线，测测光敏电电阻阻值值 (3)全部挡挡住光线线，测测光敏电电阻阻值值 (4)将所测数据填入下表中 3光电计数器数字变化的观察 将钩码放在纸带上，如图14131所示拖动 纸带向前运动，观察光电计数器上的数字变化 光照强度强中弱 R/ 核心要点突破 一、数据处理 1热敏电阻特性实验：根据测得的温度与阻值分 析热敏电阻的阻值随温度升高而变化的特点； 2光敏电阻特性实验：根据测得的阻值分析光敏 电阻的阻值随光照条件改变而变化的规律 二、注意事项 1在做热敏实验时，加开水后要等一会再测阻值 ，以使电阻温度与水温相同，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，使用过程中应 轻拿轻放，严格按操作要求进行 课堂互动讲练 测定压力变化的电容式传感器如图1413 5所示，A为固定电极，B为可动电极，组成了 一个电容可变的电容器，可动电极两端固定，当 待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形 变，从而改变了电容器的电容，现将此电容式传 感器连接到如图14135所示的电路中，当待 测压力增大时( ) 力电传电传 感器的理解与应应用 例例1 1 图14135 A电电容器的电电容将减小 B电电阻R中没有电电流 C电电阻R中有从a流向b的电电流 D电电阻R中有从b流向a的电电流 【解析】当待测压测压 力增大时时，电电容器两极间间的距 离变变小，电电容器的电电容变变大因电电容器两端的电电 压压不变变，所以电电容器带电带电 量变变大，即电电源给电给电 容器充电电，所以电电阻R中有电电流，电电流的方向从b 流向a. 【答案】D (2011年深圳模拟)如图14136所示， 用多用电表研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关 系 光电传电传 感器 例例2 2 图14136 (1)应将多用电表的选择开关置于_挡； (2)将红表笔插入_接线孔，黑表笔插入 _接线孔(填“”或“”)； (3)将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，用光照 射光敏电阻时表针的偏角为，现用手掌挡住部分 光线，表针的偏角变为，则可判断 _(填“”)； (4)测试后应将选择开关置于_挡 【解析】测电测电 阻应选择应选择 多用电电表的欧姆挡挡红红 表笔应应插入“”接线线孔，黑表笔插入“”接 线线孔光敏电电阻的阻值值随光照的增强而减小，故 .测试测试 后应应将开关置于OFF挡挡或交流电压电压 最 高挡挡 【答案】(1)欧姆 (2) (3) (4) OFF或交 流电压电压 最高 图14137为某一热敏电阻(电阻值随温 度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系曲 线图 (1)为了通过测量得到如图所示IU关系的完整曲 线，在如图14138甲、乙两个电路中应选择 的是图_；简要说明理由： _ _. (电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻 值为0100 ) 温控传传感器的应应用 例例3 3 图图14137 图图14138 (2)在图图14139电电路中，电电源电压电压 恒为为9 V， 电电流表读读数为为70 mA，定值电值电 阻R1250 .由热热 敏电电阻的IU关系曲线线可知，热热敏电电阻两端的电电 压为压为 _ V；电电阻R2的阻值为值为 _ . 图图14139 (3)举举出一个可以应应用热热敏电电阻的例子 【答案】(1)甲图图甲电电路电压电压 可从0调调到所需电压电压 ，电压调节电压调节 范围围大 (2)5.2111.8(111.6112.0均可) (3)恒温箱，自动动孵化器，