【优化方案】高考物理总复习 第10章 实验十六传感器的简单应用课件 大纲版.ppt

实验十六传感器的简单应用 实验十六传感器的简单应用 知识要点归纳 过程分析导引 实验典例精析 知能优化演练 知识要点归纳 实验目的1 了解传感器的工作过程 探究敏感元件的特性 2 学会传感器的简单使用 实验原理传感器是能将所感受到的物理量 如力 热 光 声等 转换成便于测量的量 一般是电学量 的一类元件 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信号 例如 光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号 热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号 转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测 自动控制 遥控等各种目的了 实验器材铁架台 带铁夹 温度计 烧杯 热敏电阻 光敏电阻 冷水 热水 多用电表 导线 开关 光电计数器等 过程分析导引 一 实验步骤1 热敏电阻特性 1 如图10 8 1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 图10 8 1 2 光敏电阻特性 1 按图10 8 2所示将光敏电阻连入电路中 观察欧姆表的示数 2 用手挡住部分光线或上下移动手掌 观察光敏电阻的阻值随光线的变化而变化的情况 图10 8 2 3 将钩码放在纸带上 如图10 8 3所示 拖动纸带向前运动 观察光电计数器上的数字变化 图10 8 3 二 误差分析1 温度计 欧姆表读数时的偶然误差 2 读数时机把握不好 过早读数 则水温与热敏电阻温度存在差异 三 注意事项1 在做热敏实验时 加热水后要等一会再测其阻值 以使电阻温度与水温相同 并同时读出水温 2 光敏实验中 如果效果不明显 可将部分电路放人带盖的纸盒中 并通过盖上小孔 改变射到光敏电阻上的光的多少 3 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 四 实验创新对于热敏电阻的特性 可用以下实验进行 如图10 8 4所示 将多用电表的选择开关置于 欧姆 挡 再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻rt的两端相连 这时表针指在某一刻度 观察下述操作中指针的偏转情况 1 往rt上擦一些酒精 2 用吹风机将热风吹向电阻 图10 8 4 实验分析 1 中指针左偏 说明rt的阻值增大 酒精蒸发吸热 热敏电阻的温度降低 所以热敏电阻的阻值随温度的降低而增大 2 中指针右偏 说明rt的阻值减小 而热敏电阻rt的温度升高 故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 优点 改进后的实验简单易操作 学生很快得出结论 实验典例精析 某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性 现有器材 直流恒流电源 在正常工作状态下输出的电流恒定 电压表 待测热敏电阻 保温容器 温度计 开关和导线等 1 若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性 请你在图10 8 5所示的实物图上连线 图10 8 5 2 实验的主要步骤 正确连接电路 在保温容器中注入适量冷水 接通电源 调节并记录电源输出的电流值 在保温容器中添加少量热水 待温度稳定后 闭合开关 断开开关 重复第 步操作若干次 测得多组数据 3 实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值 并据此绘得r t关系图线 请根据如图10 8 6所示的图线写出该热敏电阻的r t关系式 r t 保留3位有效数字 图10 8 6 解析 1 如图10 8 7所示 2 读取温度计示数读取电压表示数 3 将图线延长求得图线在纵轴上的截距为100 在图线上任取两点求得图线的斜率为0 400 所以r t关系式为r 100 0 400t 图10 8 7 答案 1 见解析图 2 读取温度计示数读取电压表示数 3 1000 400 2009年高考山东卷 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 根据表中数据 请在图10 8 8所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线 并说明阻值随照度变化的特点 图10 8 8 2 如图10 8 9所示 当1 2两端所加电压上升至2v时 控制开关自动启动照明系统 请利用下列器材设计一个简单电路 给1 2两端提供电压 要求当天色渐暗照度降低至1 0lx时启动照明系统 在虚线框内完成电路原理图 不考虑控制开关对所设计电路的影响 图10 8 9 提供的器材如下 光敏电阻rp 符号 阻值见上表 直流电源e 电动势3v 内阻不计 定值电阻 r1 10k r2 20k r3 40k 限选其中之一并在图中标出 开关s及导线若干 解析 1 描绘图象应注意