高二物理 第14章第13节 实验：传感器的简单应用课件.ppt

第十三节实验 传感器的简单应用 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14 13 1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14 13 1 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14 13 2 1 热敏电阻特性 1 如图14 13 2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 4 在图14 13 3中粗略描绘出热敏电阻的阻值r随温度变化的r t图线 图14 13 3 2 光敏电阻特性 1 用多用电表欧姆挡两表笔接光敏电阻两端 测光敏电阻阻值 如图14 13 4所示 图14 13 4 2 用手张开 或用黑纸 放在光敏电阻上 挡住部分光线 测光敏电阻阻值 3 全部挡住光线 测光敏电阻阻值 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14 13 1所示 拖动纸带向前运动 观察光电计数器上的数字变化 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14 13 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14 13 5所示的电路中 当待测压力增大时 图14 13 5 a 电容器的电容将减小b 电阻r中没有电流c 电阻r中有从a流向b的电流d 电阻r中有从b流向a的电流 解析 当待测压力增大时 电容器两极间的距离变小 电容器的电容变大 因电容器两端的电压不变 所以电容器带电量变大 即电源给电容器充电 所以电阻r中有电流 电流的方向从b流向a 答案 d 2011年深圳模拟 如图14 13 6所示 用多用电表研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系 图14 13 6 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 测电阻应选择多用电表的欧姆挡 红表笔应插入 接线孔 黑表笔插入 接线孔 光敏电阻的阻值随光照的增强而减小 故 测试后应将开关置于off挡或交流电压最高挡 答案 1 欧姆 2 3 4 off或交流电压最高 图14 13 7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i u关系曲线图 1 为了通过测量得到如图所示i u关系的完整曲线 在如图14 13 8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9v 内阻不计 滑动变阻器的阻值为0 100 图14 13 7图14 13 8 2 在图14 13 9电路中 电源电压恒为9v 电流表读数为70ma 定值电阻r1 250 由热敏电阻的i u关系曲线可知 热敏电阻两端的电压为 v 电阻r2的阻值为 图14 13 9 3 举出一个可以应用热敏电阻的例子 答案 1 甲图甲电路电压可从0调到所需电压 电压调节范围大 2 5 2111 8 111 6 112 0均