2023版高考物理一轮总复习第十二章实验十一传感器的简单使用课件

实验十一传感器的简单使用一、研究热敏电阻的热敏特性二、研究光敏电阻的光敏特性三、注意事项

1.在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温. 2.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.3.欧姆表每次换挡后都要重新调零.考点1温度传感器的应用

【典题1】(2020

年新课标Ⅲ卷)已知一热敏电阻当温度从

10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系.所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100Ω).(1)在图S11-1所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图.图S11-1

(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值.若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为________kΩ(保留两位有效数字).实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图S11-2甲所示.甲乙图S11-2

(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ.由图甲求得，此时室温为________℃(保留三位有效数字).

(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图乙所示.图中，E为直流电源(电动势为10V，内阻可忽略)；当图中的输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器(图中未画出)报警.若要求开始报警时环境温度为50℃，则图中_______(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为________kΩ(保留两位有效数字).

解析：(1)滑动变阻器用分压式，电压表可视为理想表，所以用电流表外接.连线如图所示.1.8kΩ. (3)由题图甲可以直接读得该电阻的阻值为2.2kΩ对应的温度为25.5℃. (4)温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少.而温度高时要求输出电压升高，以触发报警，所以R1为热敏电阻.由图线可知，温度为50℃时，R1＝0.8kΩ，由欧姆定律可得E＝I(R1＋R2)，U＝IR2，代入数据解得

R2＝1.2kΩ.答案：(1)如图D57所示(2)1.8(3)25.5(4)R11.2图D57考点2光电传感器的应用

【典题2】(2020

年安徽皖江名校联考)如图S11-3所示，某同学利用光敏电阻R(光照越强电阻越小)和电磁继电器设计了一个简单的自动照明系统，天黑时灯泡自动开启，天亮时灯泡自动熄灭.继电器线圈的电阻为50Ω，当线圈中的电流大于10mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电器供电的电池电动势E＝1.5V，内阻可忽略不计，图中的“电源”是为灯泡供电的电源.图S11-3(1)应该把灯泡接在______(填“A、B端”或“C、D端”).

(2)已知滑动变阻器R′的最大阻值为50Ω，下面两种规格的光敏电阻应该选择____(填“甲”或“乙”).

光敏电阻甲：白天正午时电阻最小值为5Ω，完全没有光照时电阻最大值为300Ω； 光敏电阻乙：白天正午时电阻最小值为2Ω，完全没有光照时电阻最大值为50Ω. (3)若第(2)问中所选光敏电阻在下午7点钟时的阻值为其最大阻值的14，如果要使此时灯泡刚好自动开启，滑动变阻器R′的接入电阻应该为________Ω；若想让灯泡开启时间提前，应将滑动变阻器R′的接入电阻调______(填“大”或“小”).

解析：(1)当光照较强时，线圈中的电流大，所以白天线圈中的电流是大的，此时线圈中的电流应该大于10mA，衔铁吸合，灯泡此时熄灭，所以应该把灯泡接在A、B端.(2)已知电池电动势E＝1.5V，当线圈中的电流等于10mA时，回路中的总阻值为150Ω，所以灯泡要想晚上开启，回路中的总阻值得大于150Ω，因为滑动变阻器R′的最大阻值为50Ω，继电器线圈的电阻为50Ω，所以光敏电阻接入阻值需要大于50Ω时，灯泡才会开启，所以光敏电阻应该选甲.(3)光敏电阻在下午7点钟时的阻值为其最大阻值的，此时光敏电阻的阻值为75Ω，要使此时灯泡刚好自动开启，则滑动变阻器R′的接入电阻R′＝150－50－75Ω＝25Ω，想让灯泡开启时间提前，说明开启时光敏电阻的阻值比下午7点钟时光敏电阻的阻值小，则滑动变阻器R′的接入电阻应调大.

答案：(1)A、B端(2)甲(3)25大考点3力电传感器的实际应用

【典题3】(2021

年山东德州质检)某科技小组设计了一种“车辆闯红灯违规记录仪”，在路面停止线前侧埋上压敏电阻，其阻值随压力的变化如图S11-4甲所示，和压敏电阻组合的仪器如图乙所示，仪器主要由控制电路和工作电路组成，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开.控制电路中电源的电动势为9V，内阻为2Ω，继电器线圈电阻为8Ω，滑动变阻器连入电路的电阻为50Ω.当控制电路中的电流大于0.06A时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违规车辆.甲乙图S11-4(1)当红灯亮时，若车辆越过停止线，电流表A的示数会变________(填“大”或“小”).(2)质量超过________kg的车辆闯红灯时才会被拍照记录(重力