高考物理一轮复习 第十三章 交变电流电磁场与电磁波 第4讲 实验 传感器的简单应用课件.ppt

第4讲实验 传感器的简单应用 知识梳理 一 研究热敏电阻的热敏特性1 按图所示连接好电路 将热敏电阻绝缘处理 多用电表的选择开关置于欧姆挡 并选择适当的倍率 2 先用多用电表测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值 并记下温度计的示数 3 向烧杯中注入少量的 冷水 使热敏电阻浸没在 冷水中 记下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 5 根据记录的数据 分析热敏电阻的特性 二 研究光敏电阻的光敏特性 1 将光电传感器 多用电表 小灯泡 滑动变阻器按如图所示电路连接好 其中多用电表置于欧姆挡 并选择适当倍率 2 先测出在 室内自然光的照射下光敏电阻的阻值 并记录数据 3 打开电源 让小灯泡发光 调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮 观察多用电表表盘指针指示情况 并记录 4 根据记录的数据分析光敏电阻的特性 1 多选 如图所示的电路中 当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中 电流表示数增大 则说明 a 热敏电阻在温度越高时 电阻越大b 热敏电阻在温度越高时 电阻越小c 半导体材料温度升高时 导电性能变差d 半导体材料温度升高时 导电性能变好 bd 答案bd电流表的示数增大 说明电路中的电流增大 电阻减小 所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的 半导体材料温度升高时 导电性能变好 故选项b d正确 2 多选 利用光敏电阻制作的光传感器 记录传送带上工件的输送情况 如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器 光传感器b能接收到发光元件a发出的光 每当工件挡住a发出的光时 光传感器输出一个电信号 并在屏幕上显示出电信号与时间的关系 如图乙所示 若传送带始终匀速运动 每两个工件间的距离为0 2m 则下述说法正确的是 bc a 传送带运动的速度是0 1m sb 传送带运动的速度是0 2m sc 该传送带每小时输送3600个工件d 该传送带每小时输送7200个工件 答案bc从乙图可以知道 每间隔1秒的时间光传感器就输出一个电信号 而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距离 所以传送带运动的速度是v m s 0 2m s 故a错误 b正确 传送带每小时传送的距离为 s vt 0 2 3600m 每小时传送工件个数为 n 3600 个 c正确 d错误 深化拓展 考点传感器的工作原理和分类 深化拓展考点传感器的工作原理和分类1 概念 能够感受外界信息 并将其按照一定的规律转换成电信号的器件或装置 叫传感器 2 组成 一般由敏感元件 转换器件 转换电路三个部分组成 3 原理 通过对某一物理量敏感的元件 将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量 例如 光电传感器利用光敏电阻将光信号转换成电信号 热电传感器利用热敏电阻将温度信息转换成电信号 4 传感器的分类 目前对传感器尚无一个统一的分类方法 常用的分类方法有两个 1 按输入量分类 如输入量分别为温度 压力 位移 速度 加速度等非电学量时 相应的传感器称为温度传感器 压力传感器 位移传感器 速度传感器 加速度传感器等 2 按传感器的工作原理分类 可分为电阻传感器 电容传感器 电感传感器 电压传感器 霍尔传感器 光电传感器 光栅传感器等 5 制作传感器的元件 制作传感器时经常使用的元件有光敏电阻 热敏电阻 霍尔元件等 情景素材 教师备用 1 1 2016北京理综 21 1 热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中 如图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值r随温度t变化的示意图 由图可知 这种热敏电阻在温度上升时导电能力增强 选填 增强 或 减弱 相对金属热电阻而言 热敏电阻对温度变化的响应更敏感 选填 敏感 或 不敏感 答案增强敏感 解析由r t图知热敏电阻随t增大阻值r减小 所以导电能力增强 由题图中可看出 相对金属热电阻而言 随温度变化 热敏电阻的阻值变化更明显 即热敏电阻对温度变化的响应更敏感 1 2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 请你在如图所示的实物图上连线 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 读取温度计示器 读取电压表示数 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 请根据下图中图线写出该热敏电阻的r t关系式 r 100 0 400t 保留3位有效数字 答案 1 如图所示 2 读取温度